一种用于管廊巡检的六自由度机械臂的制作方法

本发明涉及自动化机械装置技术领域，尤其涉及一种用于管廊巡检的六自由度机械臂。

背景技术：

随着我国国民经济水平与城市化水平的不断提高，城市发展不可避免地面临地下供电、通信、给排水、供气等管道交错复杂、维护不便等困难。地下综合管廊将电力、通信、燃气、给排水等各种工程管线集于一体，是现代以及未来城市良好运转的地下保障。因此及时发现、审核、上报和处理地下综合管廊运行过程中存在的缺陷与隐患，保证管廊安全、可靠、稳定的运行十分必要。

同时随着城市化的不断推进，地下综合管廊的建设需求增加，在建设管廊过程中也要通过巡检机器人及时对管廊进行巡检，而一般的地下管廊巡检机器人采用悬轨式构造。但现有地下管廊巡检机器人无法对管道中的各类仪器仪表数据进行有效读取，进而影响了工作人员对地下综合管廊的准确判断。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决现有悬轨式巡检机器人存在的不足与缺陷，本发明的实施例提供了一种用于管廊巡检的六自由度机械臂。

本发明的实施例提供一种用于管廊巡检的六自由度机械臂，包括车体、电机框、第一u形架、第一碳杆、第二u形架、第二碳杆、第一舵机支架、第三碳杆、第二舵机支架、第三u形架、第三舵机支架和摄像头，所述车体可活动悬挂在悬轨上，其底部设有第一大扭力舵机，所述电机框与所述第一大扭力舵机的动力输出轴连接，所述电机框内设有第二大扭力舵机，且所述第二大扭力舵机的动力输出轴与所述第一u形架左侧卡接，所述第一u形架下端与所述第一碳杆上端连接，所述第一碳杆下端连接有第一双轴舵机，所述第一双轴舵机的两动力输出轴分别与所述第二u形架两侧连接，所述第二碳杆一端固定在所述第二u形架上，其另一端与所述第一舵机支架连接，所述第一舵机支架内设有第二双轴舵机，且所述第二双轴舵机的动力输出轴与所述第三碳杆一端连接，所述第三碳杆的另一端与所述第二舵机支架连接，且所述第二舵机支架内设有第三双轴舵机，所述第三双轴舵机的两动力输出轴分别与所述第三u形架两侧连接，所述第三舵机支架固定在所述第三u形架上，且所述第三舵机支架内设有第四双轴舵机，所述摄像头连接在所述第四双轴舵机的动力输出轴上。

进一步地，所述车体上方并排设有两轮毂架，每一所述轮毂架分别可转动连接一轮子，且两所述轮子均可滚动嵌设在所述悬轨上。

进一步地，所述第一大扭力舵机上方设有第一固定盘，所述车体底部设有第二固定盘，所述第一固定盘与所述第二固定盘相对设置，且所述第二固定盘内嵌设有深沟球轴承，所述深沟球轴承上端连接有d字形法兰盘，且所述d字形法兰盘上端套设在所述第一大扭力舵机的动力输出轴上。

进一步地，所述深沟球轴承下端连接有连接盘，所述电机框上端固定在所述连接盘上。

进一步地，所述电机框右侧固定有圆形座式轴承，所述圆形座式轴承通过短轴与所述第一u形架右侧连接。

进一步地，所述第二双轴舵机的动力输出轴上连接有卡盘，且所述卡盘位于所述第一舵机支架内部，所述第一舵机支架右侧设有孔洞，所述第三碳杆左侧穿过所述孔洞与所述卡盘连接。

进一步地，所述第四双轴舵机的动力输出轴上连接有摄像头支架，所述摄像头支架为l形，且所述摄像头安装在所述摄像头支架上。

进一步地，所述第一u形架底部连接有u架碳杆连接件，所述第一碳杆上端嵌设在所述u架碳杆连接件的卡槽内。

进一步地，所述第一u形架两外侧均设有法兰盘。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种用于管廊巡检的六自由度机械臂通过在所述车体下方设置六自由度机械臂，同时通过控制各所述舵机的转动角度，来调节所述摄像头的位置，以读取安装在地下综合管廊内不同位置的仪器仪表数据，并及时准确的获取相应的数据，从而为工作人员提供了重要的数据依据，具有较大的实用价值。

附图说明

图1是本发明一种用于管廊巡检的六自由度机械臂的结构示意图。

图2是本发明一种用于管廊巡检的六自由度机械臂的主视图。

图3是本发明一种用于管廊巡检的六自由度机械臂的右视图。

图4是图3中a-a处的剖面示意图。

图中：1-车体，2-电机框，3-第一u形架，4-第一碳杆，5-第二u形架，6-第二碳杆，7-第一舵机支架，8-第三碳杆，9-第二舵机支架，10-第三u形架，11-第三舵机支架，12-摄像头，13-第一大扭力舵机，14-第二大扭力舵机，15-第一双轴舵机，16-第二双轴舵机，17-第三双轴舵机，18-第四双轴舵机，19-轮毂架，20-轮子，21-第一固定盘，22-第二固定盘，23-深沟球轴承，24-d字形法兰盘，25-连接盘，26-圆形座式轴承，27-卡盘，28-孔洞，29-摄像头支架，30-u架碳杆连接件，31-法兰盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种用于管廊巡检的六自由度机械臂，包括车体1、电机框2、第一u形架3、第一碳杆4、第二u形架5、第二碳杆6、第一舵机支架7、第三碳杆8、第二舵机支架9、第三u形架10、第三舵机支架11和摄像头12。

所述车体1可活动悬挂在悬轨上，具体地，所述车体1上方并排设有两轮毂架19，每一所述轮毂架19分别可转动连接一轮子20，且两所述轮子20均可滚动嵌设在所述悬轨上。

请参考图1和图4，所述车体1底部设有第一大扭力舵机13，本发明中所述第一大扭力舵机13上方设有第一固定盘21，所述车体1底部设有第二固定盘22，所述第一固定盘21与所述第二固定盘22相对设置，且所述第二固定盘22内嵌设有深沟球轴承23，所述深沟球轴承23上端连接有d字形法兰盘24，且所述d字形法兰盘24上端套设在所述第一大扭力舵机13的动力输出轴上，从而通过所述第一大扭力舵机13可驱动所述d字形法兰盘24转动，同时由于所述d字形法兰盘24下端嵌设在所述深沟球轴承23内，保证了所述d字形法兰盘24在转动时的与所述第一大扭力舵机13的同轴度，减小误差。

请参考图1和图3，所述电机框2与所述第一大扭力舵机13的动力输出轴连接，本实施例中所述深沟球轴承23下端连接有连接盘25，所述电机框2上端固定在所述连接盘25上，从而所述电机框2依次通过所述连接盘25、所述深沟球轴承23和所述d字形法兰盘24与所述第一大扭力舵机13的动力输出轴连接。

所述电机框2内设有第二大扭力舵机14，且所述第二大扭力舵机14的动力输出轴与所述第一u形架3左侧卡接，本实施例中所述第一u形架3两外侧均设有法兰盘31，所述第二大扭力舵机14的动力输出轴卡接在所述第一u形架3左侧的所述法兰盘31上，且所述电机框2右侧固定有圆形座式轴承26，所述圆形座式轴承26通过短轴与所述第一u形架3右侧的所述法兰盘31连接，本实施例中所述第二大扭力舵机14为单输出轴电机，从而通过在所述第一u形架3右侧设置所述圆形座式轴承26，可保证所述第一u形架3左右两侧受力均匀及运行平稳。

请参考图2和图4，所述第一u形架3下端与所述第一碳杆4上端连接，本发明中所述第一u形架3底部连接有u架碳杆连接件30，所述第一碳杆4上端嵌设在所述u架碳杆连接件30的卡槽内，从而可利用所述u架碳杆连接件30两侧的螺栓挤压所述卡槽来固定所述第一碳杆4。所述第一碳杆4下端连接有第一双轴舵机15，所述第一双轴舵机15的两动力输出轴分别与所述第二u形架5两侧连接，所述第二碳杆6一端固定在所述第二u形架5上，其另一端与所述第一舵机支架7连接，所述第一舵机支架7内设有第二双轴舵机16，且所述第二双轴舵机16的动力输出轴与所述第三碳杆8一端连接，具体地，所述第二双轴舵机16的动力输出轴上连接有卡盘27，且所述卡盘27位于所述第一舵机支架7内部，所述第一舵机支架7右侧设有孔洞28，从而所述第三碳杆8左侧穿过所述孔洞28与所述卡盘27连接，以防止在所述第二双轴舵机16受到较大的扭矩时，运行更平稳。

所述第三碳杆8的另一端与所述第二舵机支架9连接，且所述第二舵机支架9内设有第三双轴舵机17，所述第三双轴舵机17的两动力输出轴分别与所述第三u形架10两侧连接，所述第三舵机支架11固定在所述第三u形架10上，且所述第三舵机支架11内设有第四双轴舵机18，所述摄像头12连接在所述第四双轴舵机18的动力输出轴上，具体地，所述第四双轴舵机18的动力输出轴上连接有摄像头支架29，所述摄像头支架29为l形，且所述摄像头12安装在所述摄像头支架29上。

本发明的一种用于管廊巡检的六自由度机械臂通过在所述车体1下方设置六自由度机械臂，同时通过控制各所述舵机的转动角度，来调节所述摄像头12的位置，以读取安装在地下综合管廊内不同位置的仪器仪表数据，并及时准确的获取相应的数据，从而为工作人员提供了重要的数据依据，具有较大的实用价值。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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