[发明专利]一种用于伸入辐射狭窄空间作业的移动机器人

说明书

本发明涉及一种用于伸入辐射狭窄空间作业的移动机器人,移动机器人包括机架、轨道车、旋转装置和机械臂；机架底部安装有移动装置；机械臂通过旋转装置安装在机架上；机械臂为可变角度重载轨道机械臂，机械臂由多个轨道单元串联组成，轨道单元内包括传动机构，机械臂通过多个传动机构能够在水平面内朝不同方向转动，转弯处以多关节、等角度联动方式圆弧过渡转角；机械臂由狭窄通道进入大型容体内部后，通过多自由度转向，抵达预定工作位置；轨道车上安装有作业装置，轨道车设置在机械臂上，沿机械臂移动至作业装置的作业位置。本发明的机械臂可由狭小的通道窗口伸入大型容体内部，稳定高效的完成容体内部不同位置、多种设备的多种任务作业。

技术领域

本发明涉及辐射环境的设备检修工况下智能机器人领域，尤其涉及一种用于伸入辐射狭窄空间作业的移动机器人。

背景技术

核工业作业环境具有高辐射性、环境复杂、空间狭小等特点，其中一种设备处于检修工况时，需要作业设备通过狭窄通道进入大型容体内部进行长时间多任务作业。但容体与外部的通道窗口面积狭小，且窗口下沿距离地面高度大，使得移动机器人无法整体进入。另外，容体内部情况复杂、条件恶劣，设备众多、空间狭小且地面不平整，需要对不同位置的设备进行检修、焊接等作业时，机器人行进路径复杂，而内部辐射环境会严重危害作业人员生命健康，人员无法进入容体内部，因而需要目前亟需此大型容体内部的高辐射狭窄环境作业下的特种作业装备。

为了满足这种特殊工况的需求，该特种作业装备应能将机器人或者其他作业装置运送到容体中作业；由于内部设备多、环境复杂，作业设备进入容体后，只能从空中运动到指定工作点。

如专利号为CN201510552708.2的中国专利公开了起重机箱形主梁三自由度移动焊接机器人，该机器人所有结构集成一体，虽然增加了三个自由度来增大工作空间，但机器人无法通过容体通道进入容体内部并安全退出，而且焊机和气罐等装置进入辐射环境极易失效并带来更大的安全隐患。

专利号为CN201510247231.7的中国专利公开了一种八自由度的移动机械臂，其在六轴机械臂的基础上增加双层轨道，虽然增大了工作范围，但是整体结构需提前设置在容体内，该部分结构无法进出容体，在辐射环境下，设备无法更换作业工具，且出现故障时无法检修，导致造成更大的损失。

专利号为CN201910156740.7的中国专利公开了一种可全向移动焊接机器人，其将焊机装备与移动机器人分离，可移动范围广，但机器人对地面要求高，容体内设备多，路径复杂，携带拖地线缆易与设备缠绕，且无法跨越通道窗口与地面的台阶实现稳定进出容体。

专利号为CN201811357332.X的中国专利公开了一种沿架空线路行走攀爬机器人，该机器人需提前架设线路，且悬挂式负载能力差，作业时整体易晃动。

专利号KR101490217B1的韩国专利一种多关节机器人的关节结构，包括框架、多个链节、驱动单元、第一连接构件、多个第二连接构件、多个弹性构件、主动旋转轴和多个从动旋转轴。其通过弹性构件驱动实现前后链节转动，所有链节相对于前一链节转动一定角度使得整个多关节机器人向一侧弯曲。其虽然实现了多关节结构的主动可变角度，但由于其中弹性导杆为向一侧弯曲的圆弧型杆，使得整个多关节机器人只能向单侧弯曲。且其传动部件采用的是钢丝、带、链、同步带，这些部件均具有一定弹性或间隙存在传动精度差和容易打滑的问题，无法用于重载高精度传动工况，而且该装置截面非轨道形状且结构不具有好的承载能力，无法让轨道车在其上通行也无法用于承载轨道车或轨道机器人。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于伸入辐射狭窄空间作业的移动机器人，其不仅可以在容体外部自由移动，还可以将机械臂由狭小的窗口伸入大型容体内部，并通过多自由度调节，避开容体内其他设备，抵达预定工作位置，实现狭小通道的密闭环境内、众多设备的检修作业。

本发明的具体技术方案如下：一种用于伸入辐射狭窄空间作业的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人包括机架、轨道车、旋转装置和机械臂；