一种放射源探测及处置机器人车架底盘、机器人及应用

摘要

本发明涉及一种放射源探测及处置机器人车架底盘、机器人及应用。机器人车架底盘部分主要包括车架，车架的前端通过前部转轴与前转臂转动连接，前转臂的两端分别安装有前车轮及驱动前车轮的行进动力源；所述车架后部的两侧分别通过侧部转轴与左、右侧转臂转动连接，左、右侧转臂的两端分别安装有中车轮、后车轮及驱动所对应车轮的行进动力源；前转臂和/或侧转臂通过自身的转动实现车架离地间隙的变化，来通过障碍物。本发明通过设计全新的结构，使其具有了较高的越障能力，满足恶劣路况下的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及电力自动化相关技术设备领域，具体的说，是涉及一种放射源探测及处置 机器人车架底盘、机器人及应用。

背景技术

放射源是辐射源中一类源的称谓。放射源由放射性同位素加工封装而成。放射性同位 素被严格地密封以避免其与环境的直接接触，所要利用的是密封于源中的同位素发射的粒 子或光子。

放射源一般都装在特殊设计的专用容器内，以防止对人体造成伤害。放射源包装容器 种类很多，大多为球形和圆柱形，一般用铅、铸铁、钢、塑料、石蜡等材料制成。

一般密封的放射源体积不是很大，在正常的情况下，它看起来就是一个金属物或者铅 罐，有的放射源可能看起来亮闪闪的，很像钥匙链或坠饰，难免有些人会当成贵重金属或 者废铁卖掉，包括一些孩子会捡回家把玩，很多事故就是这样发生的。

按核素种类、能量大小以及放射性活度等分为极高危险源、高危险源、中危险源、低 危险源、极低危险源五类。

(1)Ⅰ类放射源为极高危险源。没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时就可 致人死亡。

(2)Ⅱ类放射源为高危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可致人死亡。

(3)Ⅲ类放射源为中危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久 性损伤，接触几天至几周也可致人死亡。

(4)Ⅳ类放射源为低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接 触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤。

(5)Ⅴ类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤。

因放射源潜在的危害性，所以放射源一旦不慎遗失后，应当尽快借助机器人寻找，以 避免人工接触放射源发生的危险。而放射源的丢失地点具有较大的随机性，当放射源遗落 在路况较差的地区时，现有的机器人多数不具有越障能力，给放射源的寻找造成很大的不 便。

同时，现有的电力系统中所使用的机器人，其越障能力也无法满足实际需求。

因此，有必要对现有的机器人底盘进行改进，使其具有较高的越障能力。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种放射源探测及处置机器人车架 底盘。本发明通过设计全新的结构，使其具有了较高的越障能力，满足恶劣路况下的需求。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种放射源探测及处置机器人车架底盘，包括：

车架，车架的前端通过前部转轴与前转臂转动连接，前转臂的两端分别安装有前车轮 及驱动前车轮的行进动力源；

所述车架后部的两侧分别通过侧部转轴与左、右侧转臂转动连接，左、右侧转臂的两 端分别安装有中车轮、后车轮及驱动所对应车轮的行进动力源；

前转臂和/或侧转臂通过自身的转动实现车架离地间隙的变化，来通过障碍物。

优选的，所述行进动力源为电机或液压马达。

优选的，所述前车轮凸出于所述前转臂。

优选的，所述中车轮或后车轮凸出于所述车架。

优选的，所述前部转轴与前转臂的连接的部被防水盖覆盖。

优选的，所述侧部转轴与侧转臂的连接部被防水盖覆盖。

在提供放射源探测及处置机器人车架底盘的同时，本发明还提供了一种机器人，该机 器人的底盘为上述的机器人车架底盘。

上述的放射源探测及处置机器人车架底盘，在制造机器人中的应用。

本发明的有益效果是：

(1)设置有六个车轮及六个行进动力源，使得本装置具有了极高的通过性。

(2)借助三个转轴可以实现前转臂及侧转臂的独立转动，在其他扭转动力源的驱动下， 机器人车架底盘可以变形，呈现出不同的与地面接触的状态，变形后的机器人车架底盘就 具有了越障能力。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中前转臂与车轮的配合结构示意图，

图3为图2中A-A处的剖面图，

图4为侧转臂与车轮的配合结构示意图，

图5为侧转臂的全剖视图；

图中：

1、车架，2、前转臂组件，3、侧转臂组件；

201、前转臂，202、前部转轴，203、车轮，204、电机轴夹紧块，205、电机轴，206、 马鞍卡，207、防水盖，208、深沟球轴承，209、轴套，210、橡胶块，211、挡圈，212、 橡胶块安装座，213、推力球轴承，214、小圆螺母；

301、侧转臂，302、侧部转轴，303、车轮，304、电机轴夹紧块，305、电机轴，306、 马鞍卡，307、防水盖，308、深沟球轴承，309、轴套，310、橡胶块，311、挡圈，312、 橡胶块安装座，313、推力球轴承，314、小圆螺母。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例：一种放射源探测及处置机器人车架底盘，其结构如图1-5所示，包括：车架1， 车架1的前端通过前部转轴202与前转臂组件2可转动连接，车架1的两侧分别通过一个 侧部转轴302与侧转臂组件3相连接。

其中，前转臂组件2包括前转臂201，前部转轴202安装在前转臂201的正中间，防水 盖207紧紧的贴合在前部转轴202的外端，轴套209安装在前部转轴202上。深沟球轴承 208具有2个，2个深沟球轴承208均安装在前部转轴202上，并且分布在轴套209的两侧， 橡胶块210分布在前部转轴202的周围，挡圈211安装在前部转轴202上，橡胶块安装座 212套在前部转轴202的周围，橡胶块安装座212的一端紧紧贴合挡圈211，推力球轴承213 安装在前部转轴202上，推力球轴承213紧紧贴合挡圈211，小圆螺母214共计2个，2个 小圆螺母214并排安装在前部转轴202的周围，马鞍卡206安装在前转臂201上。

同时，前转臂组件2还包括电机轴夹紧块204，电机轴夹紧块204安装在前转臂201的 两侧，电机轴205的一端安装在车轮203上，电机轴205的另一端安装在电机轴夹紧块204 上。

所述侧转臂组件3包括侧转臂301，电机轴夹紧块304安装在侧转臂301的两侧，电机 轴305的一端安装在车轮303上，电机305的另一端安装在电机轴夹紧块304上，转轴302 安装在侧摇臂301的正中间，防水盖307紧紧的贴合在侧部转轴302的一端，轴套309安 装在侧部转轴302上，深沟球轴承308具有2个，2个深沟球轴承308安装在侧部转轴302 上，并且分布在轴套309的两侧，橡胶块310分布在侧部转轴302的周围，挡圈311安装 在侧部转轴302上，橡胶块安装座312套在侧部转轴302的周围，橡胶块安装座312的一 端紧紧贴合挡圈311，推力球轴承313安装在侧部转轴302上，推力球轴承313紧紧贴合挡 圈311，小圆螺母314共计2个，2个小圆螺母314并排安装在侧部转轴302的周围，马鞍 卡306安装在侧摇臂301上。

使用时，将机器人的操控部分安装在本装置上，再将三个转轴分别通过联轴器与电机、 液压马达或减速电机连接即可。

本发明的原理是：

正常行走状态下，六个车轮由六个动力源独立驱动，因此具有较高的动力和通过性， 即使在泥泞路段，只要有一个车轮具有附着力，本装置仍可正常行进。因前后车轮分别凸 出于前转臂201和车架1，因此车辆的车架1与障碍物接触之前，车轮203就会先与障碍物 接触，然后越过，进而使得机器人在跨越诸如石块类的障碍物时，拥有很大的接近角与离 去角。所以在障碍物不高于最大离地间隙的情况下，机器人均可以顺利通过。

作为更强的越障能力，本发明的机器人底盘，还可实现攀爬效果。即：通过高度较高 的障碍物时，在六个动力源的驱动下，车轮203会沿着障碍物的侧壁上升，此时，动力主 要来自在两个后车轮303。越过障碍物303后，车架1底部会卡在障碍物上，车轮203就出 于悬空状态了。此时，通过侧部转轴302带动两个侧转臂301顺时针转动，使位于中间的 车轮303着地，后部的车轮303翘起，即实现了车架1后部的高度提升，相应的，车架1 底部就会离开障碍物，此时再前进，直至中部车轮303和后部车轮303完全贴合在障碍物 的表面，在前部车轮203的驱动下，机器人应该是可以越过该障碍物的。若仍不能通过， 则在侧部转轴302的转动下，以侧部转轴302为中心，侧转臂301进行转动，令后车轮303 与障碍物接触，强行将车架1抬起，中部车轮303就变成了后车轮，后车轮303就变成了 中部车轮，完成了攀爬式越障。

当遇到左侧地面有大坑时，可以令前部转轴202进行顺时针转动，同时令两个侧部转 轴302逆时针转动，使得本装置整体呈现出右前侧车轮203和两个后车轮303同时着地的 三轮驱动结构行进。车架1的左前车轮203越过大坑后，前部转轴202逆时针转动，令两 个前车轮203同时着地，且左侧的侧部转轴302顺时针转动，另左侧的中部车轮303和后 部车轮303高度相同，保持右侧转轴302不动，就呈现出两个前车轮203和一个右后车轮 303同时着地的三轮驱动结构行进，即可实现车架1的整体越过大坑，随后，再次呈现出六 轮着地的状态。右侧有大坑时的越障道理与左侧大坑相同。

因为本装置是采用的六轮六驱结构，因此所有的动力源同速旋转时，本装置即可前进 或后退，差速转动时，即可实现左右转弯，两侧的车轮转动方向不一致时，实现原地转向。

采用了上述结构后，本发明所提供的机器人车架底盘，在具有较高行进速度的同时， 还具有极高的越障能力，能够通过大部分恶劣路况下正常通行，为寻找放射源提供了有力 的保障。

车架1上安装何种机器人结构，成为具有不同目的的机器人，可以根据不同的需求选 定，在此就不进行赘述了。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施 例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以 在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大 呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些 实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。