救援機器人雙軸驅動器的製作方法

2023-10-09 06:07:34 2

本發明涉及一種具有離合裝置，雙軸輸出力矩，並能將輸出軸轉動位置反饋給控制系統的救援機器人雙軸驅動器。

背景技術：

由於科學技術的發展，救援機器人逐漸在越來越大的範圍內被使用，從20世紀90年代起，國際先進機器人計劃(IARP)已召開過多屆機器人研討會，在發達國家已經出現救援機器人市場化產品。目前，先進救援機器人技術在搶險、救災、反恐等方面得到了廣泛的應用。救援機器人在戰場救援方面也有著良好的應用前景，受到外軍的廣泛重視。根據五角大樓公布的最新數據，美軍在伊拉克戰場已陣亡4200多人，受傷人數則超過31000人，大量傷員都是醫護兵冒著極大危險從戰地上救回的。然而，由於醫護兵的重要性及顯眼的紅十字標誌，在戰場上來回穿梭的他們同樣會成為敵方的目標。根據以往戰場經驗，如果士兵能夠在受傷後一個小時內獲得治療，將大大提高士兵的倖存機率。可是在戰場上，救護兵攜帶的醫療器材相當有限，而救援機器人可以完成臨時救護任務，為病人多爭取寶貴的搶救時間。人類醫生可以通過衛星遠程控制這些機器人，它能夠在官兵受傷的幾分鐘之內迅速穩定傷勢，並在撤離時給予傷員內科或外科護理。美國國防部高等研究計劃局(DARPA)為美國陸軍未來戰場傷病員救援和醫療設計了高度集成化、機器人化和智能化的醫療系統。救援機器人技術是集醫學、生物力學、機械學、機械力學、材料學、計算機圖形學、計算機視覺、數學分析、機器人等諸多學科為一體的新型交叉研究領域，具有重要的研究價值，在軍用和民用上有著廣泛的應用前景，是目前機器人領域的一個研究熱點。此類機器人通過遠程遙控制導，從而確保穿越複雜地形，將傷員及時運送到後方醫院，它的出現，將顯著降低戰地醫護人員的傷亡概率。除了戰地救護外，這種機器人還能用於很多場合，特別是在發生地震、核生化襲擊或有害物質洩露的危險環境中，救援機器人都可以憑藉非凡的載重能力與韌性一展拳腳。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有的救援機器人系統複雜、結構臃腫、價格昂貴、維護困難等缺點，對救援機器人的各個驅動裝置做了全新的設計，將檢測機構和驅動機構集成於一體，簡化了系統結構，並加入了離合裝置，當系統有力矩輸出信號時，電機轉動，離合裝置連接電機與減速齒輪組，電機通過減速齒輪組驅動指定的部位，對該部位的運動施加力的作用，當系統沒有力矩輸出信號時，電機停止轉動，離合裝置斷開電機與減速齒輪組的連接，減少和降低了運動部位的阻力，使其的運動更加順暢。本發明是用於救援機器人的驅動設備，由外殼、電機、離合裝置、角度傳感器、齒輪、傳動軸組成，電機與離合裝置連接，離合裝置通過減速齒輪組的配合驅動傳動軸，傳動軸通過另一組齒輪驅動角度傳感器，外殼對傳動部件提供支撐和保護作用。本發明使救援機器人驅動部位能保持最大程度的靈活，該裝置成本低，使用簡單，維護容易。

附圖說明

圖1是本發明的整體軸測圖。

圖2是本發明的內部示意圖。

圖3是驅動部件111的結構示意圖。

圖4是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：如圖3和圖4所示，所述救援機器人雙軸驅動器，包括驅動部件111，所述驅動部件111包括電機40和離合裝置，所述離合裝置由離合裝置摩擦片41、摩擦片滑杆42、回位拉簧43、離合裝置蓋44組成，摩擦片滑杆42與電機40的軸固接，兩片離合裝置摩擦片41分別套入摩擦片滑杆42兩端，兩片離合裝置摩擦片41之間連接有回位拉簧43，離合裝置蓋44套入電機40的軸，離合裝置蓋44與電機40的軸之間為滑動接觸，離合裝置蓋44上設有傳動齒輪。動作實施過程：當電機40轉速高於一定值時，兩片離合裝置摩擦片41克服回位拉簧43的拉力分別向摩擦片滑杆42的兩末端滑動並與離合裝置蓋44的內壁接觸，對離合裝置蓋44產生摩擦力，帶動離合裝置蓋44轉動；當電機40轉速低於一定值時，兩片離合裝置摩擦片41在回位拉簧43的作用下向軸心方向滑動，與離合裝置蓋44的內壁分離，切斷離合裝置蓋44與電機40的連接。

具體實施方式二：如圖1、圖2和圖4所示，所述救援機器人雙軸驅動器，包括頂蓋1，輸出軸A、B，齒輪2、3，減速齒輪組4、5，角度傳感器7，基座9和驅動部件111。所述輸出軸A與齒輪2固接，所述輸出軸A與齒輪2的轉動軸心重合，所述齒輪2與第一角度傳感器7的轉動軸固接，所述齒輪2的軸心與第一角度傳感器7的軸心重合，所述第一角度傳感器7固定於基座9的孔座C內，所述輸出軸B與齒輪3固接，所述輸出軸B與齒輪3的轉動軸心重合，所述齒輪3與第二角度傳感器7的轉動軸固接，所述齒輪3的軸心與第二角度傳感器7的軸心重合，所述第二角度傳感器7固定於基座9的孔座D內，所述驅動部件111固定於基座9的孔座E內，所述驅動部件111的離合裝置蓋44齒輪與減速齒輪組4、5嚙合，所述減速齒輪組4與齒輪2嚙合，所述減速齒輪組5與齒輪3嚙合，所述頂蓋1和基座9配合固定輸出軸A、B及減速齒輪組4、5。動作實施過程：控制系統給出驅動信號，驅動部件111通過嚙合的齒輪驅動輸出軸A、B轉動，第一角度傳感器7跟隨輸出軸A轉動，與驅動部件111配合形成閉環控制，使得輸出軸A轉動到達控制系統給定的位置，並保持在該位置不動，直到控制系統給出下一個位置的信號，第二角度傳感器7跟隨輸出軸B轉動，檢測輸出軸B轉動的位置並實時反饋給控制系統，輸出軸A和輸出軸B聯動，使得控制系統與輸出軸A、B之間形成閉環控制。

作為本發明的另一實例，也可以用其他傳感器代替角度傳感器，同樣可以起到檢測輸出軸轉動位置的目的，實現本發明的目的。

在不使本發明的原理受到損害的情況下，上述構成的細節和具體實施方式僅僅是當做例子和圖示的東西，它可以不脫離本發明的範圍而廣泛改變，這些均屬於本發明的保護之內。