一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手，包括delta并聯機構和滅火裝置；所述的delta并聯機構位于滅火裝置正下方，且delta并聯機構上端與滅火裝置相連接。本發明可對變電站發生火災時進行消防滅火作業，且自動化程度高、滅火噴射范圍大、滅火效率高且安全性高，解決了變電站人工消防滅火危險性大的問題，其delta并聯機構在空間內可進行三平移三轉動共六個自由度方向的運動，且運動空間小、運動速度快、運動靈活性好，將delta并聯機構應用到本發明中，一方面起到了對滅火裝置方位角度的調節，另一方面對滅火裝置起到了減震的效果，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。
【專利說明】
一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手
技術領域
[0001]本發明涉及電力消防器械領域，具體的說是一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手。【背景技術】
[0002]電力是以電能作為動力的能源，發明于19世紀70年代，電力的發明和應用掀起了第二次工業化高潮，成為人類歷史18世紀以來，世界發生的三次科技革命之一，從此科技改變了人們的生活，20世紀出現的大規模電力系統是人類工程科學史上最重要的成就之一， 是由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成的電力生產與消費系統，它將自然界的一次能源通過機械能裝置轉化成電力，再經輸電、變電和配電將電力供應到各用戶；由于電力從產生、傳輸和使用過程中最容易產生漏電或者使用環境不當造成火災，電力易發生火災的場合主要由發電站、供電所、變電站、配電站、輸電線路、架空電網、電力實驗室和高低壓線路線纜鋪設地等等，而且電力火災發生迅速，火災現場危險性大且涉及范圍廣。
[0003]目前消防采用的滅火器種類繁多，主要有二氧化碳滅火器、1211滅火器、干粉滅火器、酸減泡沫滅火器、四氯化碳滅火器、機械泡沫滅火器、水型滅火器和其他滅火器具等;滅火器主要由筒身、噴筒和開關閥組成，從滅火操作步驟及方式上分，一類是只需拔出保險環，將噴筒對準火源直接進行作業，另一類則是先打開梅花輪閥，在將噴筒對準火源作業時需要同時按壓鴨嘴式閥門。
[0004]對于火災消防滅火方式多采用人工攜帶滅火器進入消防現場進行人工消防作業， 這樣的現有消防方式存在危險性大，對消防人員人身安全造成了極大的威脅，每年都有不少消防員因為現場消防作業而犧牲殉職人數很多；同時人工現場消防作業滅火效率會隨著作業時間的拉長而逐步降低，消防滅火整體效率低、速度慢和靈活性差。鑒于此，本發明提供了一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手。
【發明內容】

[0005]為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手。
[0006]本發明所要解決其技術問題所采用以下技術方案來實現。
[0007]一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手，包括delta并聯機構和滅火裝置； 所述的delta并聯機構位于滅火裝置正下方，且delta并聯機構上端與滅火裝置相連接。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述的delta并聯機構包括定平臺、動平臺、電機座、并聯電機、第一轉軸、第一連桿、轉動銷、第二連桿、第二轉軸、旋轉基座和限位彈簧;所述的定平臺和動平臺均呈圓形狀結構，動平臺位于定平臺正上方，電機座和旋轉基座的數量均為三，電機座以定平臺的圓心為中心呈正三角形狀固定在定平臺上端面上，旋轉基座以動平臺的圓心為中心呈正三角形狀布置在動平臺下端面上，且電機座安裝位置和旋轉基座安裝位置分別一一對應，并聯電機通過電機座進行固定安裝，且并聯電機采用可調速雙軸輸出電機，第一轉軸一端與并聯電機主軸相連接，第一轉軸另一端與第一連桿上端相連接，第一連桿下端與第二連桿上端之間采用轉動銷進行連接，第二連桿下端與第二轉軸一端相連接，第二轉軸另一端安裝在旋轉基座上，旋轉基座下端設置有旋轉軸承，且旋轉軸承與動平臺上端面相固定，旋轉基座上端設置有與第二轉軸相配合的雙頭套筒，第一連桿內側中部和第二連桿內側中部均分別設置有第一安裝座和第二安裝座，限位彈簧位于第一安裝座和第二安裝座之間，且限位彈簧上端與第一安裝座相連接，限位彈簧下端與第二安裝座相連接;具體工作時，通過并聯電機的轉動帶動第一轉軸的旋轉，且第一連桿與第一轉軸同軸相連接，從而通過第一連桿的轉動帶動第二連桿的轉動，進而帶動動平臺的運動，且通過限位彈簧降低了 delta并聯機構運動時抖動性，增加了 delta并聯機構運動的平穩性，delta并聯機構與串聯機構相比剛度大，運動靈活，結構穩定，承載能力強且微動精度高，del ta并聯機構在空間內可進行三平移三轉動共六個自由度方向的運動，且運動空間小、運動速度快、運動靈活性好，將delta并聯機構應用到本發明中，一方面起到了對滅火裝置方位角度的調節，便于本發明各種姿態全方位滅火作業的進行，另一方面對滅火裝置起到了減震的效果， 使得滅火裝置在本發明行走顛簸狀態下始終處于水平平穩狀態，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述的滅火裝置包括支板、滅火導軌、滅火導塊、固定調節裝置和提環拉開裝置，且滅火導軌、滅火導塊、固定調節裝置和提環拉開裝置的數量均為二;所述的支板中部為水平結構，支板左右兩側為傾斜結構，滅火導軌沿支板的橫向中心軸線分別對稱固定在支板的前后兩側，滅火導塊安裝在滅火導軌上，固定調節裝置分別固定在支板的左右兩側，提環拉開裝置位于固定調節裝置內側，且提環拉開裝置下端固定在滅火導塊上。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述的固定調節裝置包括固定框、調節轉軸、下限位架、上限位架、鎖緊塊、伸縮連桿、第一轉動銷和第二轉動銷;所述的固定框為內側端開口的框體結構，固定框縱向方向等間距設置有攔板，攔板之間設置有半圓弧形墊塊，固定框上端中部位置處設置有橫檔;所述的下限位架位于固定框內側上端，且下限位架下端通過調節轉軸與固定框相連接，上限位架位于下限位架正上方，且上限位架下端和下限位架上端均分別開設有上限位槽和下限位槽，且上限位槽和下限位槽均為弧形結構，上限位槽和下限位槽分別一一對應，上限位架下端前后兩側和下限位架上端前后兩側均分別設置有上凸座和下凸座，且上凸座和下凸座之間采用鎖緊塊進行鎖緊固定，伸縮連桿一端通過第一轉動銷與下限位架相連接，伸縮連桿另一端通過第二轉動銷與固定框上端中部位置處的橫檔相連接。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述的提環拉開裝置包括移動支座、轉動軸承、拉開電動推桿和拉爪;所述的移動支座外側設置有肋板，轉動軸承位于移動支座外側壁上端位置處，且轉動軸承沿移動支座縱向方向等間距均勻布置，拉開電動推桿底端固定在轉動軸承上，拉開電動推桿頂端安裝有拉爪，且拉開電動推桿頂端與拉爪后端之間采用螺紋配合的方式進行連接，拉爪前端設置有不完全圓環形勾爪。
[0012]具體操作時，首先將滅火器放置到固定框內進行固定儲放，并將滅火器的噴筒安插在上限位架的上限位槽和下限位架的下限位槽之間，將滅火器的保險環繞套在拉爪上； 然后當本發明進入作業區時，通過提環拉開裝置將滅火器上的保險環拔出，使得滅火器處于打開狀態;再通過伸縮連桿可帶動滅火器的噴筒進行以調節轉軸為旋轉中心進行轉動， 從而實現了滅火器在滅火時的角度可調功能，滅火噴射范圍廣，滅火效率高。
[0013]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0014](1)本發明可對變電站發生火災時進行消防滅火作業，且自動化程度高、滅火時運動平穩靈活、滅火噴射范圍大、滅火效率高且安全性高，解決了變電站人工消防滅火危險性大的問題。
[0015](2)本發明的delta并聯機構在空間內可進行三平移三轉動共六個自由度方向的運動，且運動空間小、運動速度快、運動靈活性好，將delta并聯機構應用到本發明中，一方面起到了對滅火裝置方位角度的調節，便于本發明各種姿態全方位滅火作業的進行，另一方面對滅火裝置起到了減震的效果，使得滅火裝置在本發明行走顛簸狀態下始終處于水平平穩狀態，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。
[0016](3)本發明的滅火裝置可實現滅火器儲放固定、現滅火器保險環的拔出、滅火器噴筒固定及噴射作業角度可調的功能，且滅火噴射范圍廣、滅火效率高和安全性好。【附圖說明】[〇〇17]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0018]圖1是本發明的立體結構示意圖；
[0019]圖2是本發明delta并聯機構的主視圖；
[0020]圖3是本發明滅火裝置的立體結構示意圖；
[0021]圖4是本發明固定調節裝置的立體結構示意圖。【具體實施方式】
[0022]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。[〇〇23]如圖1至圖4所示，一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手，包括delta并聯機構4和滅火裝置5;所述的delta并聯機構4位于滅火裝置5正下方，且delta并聯機構4上端與滅火裝置5相連接。[0〇24] 如圖1和圖2所示，所述的delta并聯機構4包括定平臺41、動平臺42、電機座43、并聯電機44、第一轉軸45、第一連桿46、轉動銷47、第二連桿48、第二轉軸49、旋轉基座410和限位彈簧411;所述的定平臺41和動平臺42均呈圓形狀結構，動平臺42位于定平臺41正上方， 電機座43和旋轉基座410的數量均為三，電機座43以定平臺41的圓心為中心呈正三角形狀固定在定平臺41上端面上，旋轉基座410以動平臺42的圓心為中心呈正三角形狀布置在動平臺42下端面上，且電機座43安裝位置和旋轉基座410安裝位置分別一一對應，并聯電機44 通過電機座43進行固定安裝，且并聯電機44采用可調速雙軸輸出電機，第一轉軸45—端與并聯電機44主軸相連接，第一轉軸45另一端與第一連桿46上端相連接，第一連桿46下端與第二連桿48上端之間采用轉動銷47進行連接，第二連桿48下端與第二轉軸49 一端相連接， 第二轉軸49另一端安裝在旋轉基座410上，旋轉基座410下端設置有旋轉軸承，且旋轉軸承與動平臺42上端面相固定，旋轉基座410上端設置有與第二轉軸49相配合的雙頭套筒，第一連桿46內側中部和第二連桿48內側中部均分別設置有第一安裝座和第二安裝座，限位彈簧411位于第一安裝座和第二安裝座之間，且限位彈簧411上端與第一安裝座相連接，限位彈簧411下端與第二安裝座相連接;具體工作時，通過并聯電機44的轉動帶動第一轉軸45的旋轉，且第一連桿46與第一轉軸45同軸相連接，從而通過第一連桿46的轉動帶動第二連桿48 的轉動，進而帶動動平臺42的運動，且通過限位彈簧411降低了 delta并聯機構4運動時抖動性，增加了delta并聯機構4運動的平穩性，delta并聯機構4與串聯機構相比剛度大，運動靈活，結構穩定，承載能力強且微動精度高，delta并聯機構4在空間內可進行三平移三轉動共六個自由度方向的運動，且運動空間小、運動速度快、運動靈活性好;將del ta并聯機構4應用到本發明中，一方面起到了對滅火裝置5方位角度的調節，便于本發明各種姿態全方位滅火作業的進行，另一方面對滅火裝置5起到了減震的效果，使得滅火裝置5在本發明行走顛簸狀態下始終處于水平平穩狀態，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。
[0025] 如圖3和圖4所示，所述的滅火裝置5包括支板51、滅火導軌52、滅火導塊53、固定調節裝置54和提環拉開裝置55，且滅火導軌52、滅火導塊53、固定調節裝置54和提環拉開裝置 55的數量均為二;所述的支板51中部為水平結構，支板51左右兩側為傾斜結構，滅火導軌52 沿支板51的橫向中心軸線分別對稱固定在支板51的前后兩側，滅火導塊53安裝在滅火導軌 52上，固定調節裝置54分別固定在支板51的左右兩側，提環拉開裝置55位于固定調節裝置 54內側，且提環拉開裝置55下端固定在滅火導塊53上;所述的固定調節裝置54包括固定框 541、調節轉軸542、下限位架543、上限位架544、鎖緊塊545、伸縮連桿546、第一轉動銷547和第二轉動銷548;所述的固定框541為內側端開口的框體結構，固定框541縱向方向等間距設置有攔板，攔板之間設置有半圓弧形墊塊，固定框541上端中部位置處設置有橫檔;所述的下限位架543位于固定框541內側上端，且下限位架543下端通過調節轉軸542與固定框541 相連接，上限位架544位于下限位架543正上方，且上限位架544下端和下限位架543上端均分別開設有上限位槽和下限位槽，且上限位槽和下限位槽均為弧形結構，上限位槽和下限位槽分別一一對應，上限位架544下端前后兩側和下限位架543上端前后兩側均分別設置有上凸座和下凸座，且上凸座和下凸座之間采用鎖緊塊545進行鎖緊固定，伸縮連桿546—端通過第一轉動銷547與下限位架543相連接，伸縮連桿545另一端通過第二轉動銷548與固定框541上端中部位置處的橫檔相連接;所述的提環拉開裝置55包括移動支座551、轉動軸承 552、拉開電動推桿553和拉爪554;所述的移動支座551外側設置有肋板，轉動軸承552位于移動支座551外側壁上端位置處，且轉動軸承552沿移動支座551縱向方向等間距均勻布置， 拉開電動推桿553底端固定在轉動軸承552上，拉開電動推桿553頂端安裝有拉爪554,且拉開電動推桿553頂端與拉爪554后端之間采用螺紋配合的方式進行連接，拉爪554前端設置有不完全圓環形勾爪。具體操作時，首先將滅火器放置到固定框541內進行固定儲放，并將滅火器的噴筒安插在上限位架544的上限位槽和下限位架543的下限位槽之間，將滅火器的保險環繞套在拉爪554上;然后當本發明進入作業區時，通過提環拉開裝置5將滅火器上的保險環拔出，使得滅火器處于打開狀態;再通過伸縮連桿546可帶動滅火器的噴筒進行以調節轉軸542為旋轉中心進行轉動，從而實現了滅火器在滅火時的角度可調功能，滅火噴射范圍廣，滅火效率高。[〇〇26]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種變電站火災救援機器人用多自由度機械手，其特征在于:包括delta并聯機構和 滅火裝置;所述的delta并聯機構位于滅火裝置正下方，且delta并聯機構上端與滅火裝置 相連接;其中:所述的de 1 ta并聯機構包括定平臺、動平臺、電機座、并聯電機、第一轉軸、第一連桿、轉 動銷、第二連桿、第二轉軸、旋轉基座和限位彈簧;所述的定平臺和動平臺均呈圓形狀結構， 動平臺位于定平臺正上方，電機座和旋轉基座的數量均為三，電機座以定平臺的圓心為中 心呈正三角形狀固定在定平臺上端面上，旋轉基座以動平臺的圓心為中心呈正三角形狀布 置在動平臺下端面上，且電機座安裝位置和旋轉基座安裝位置分別一一對應，并聯電機通 過電機座進行固定安裝，且并聯電機采用可調速雙軸輸出電機，第一轉軸一端與并聯電機 主軸相連接，第一轉軸另一端與第一連桿上端相連接，第一連桿下端與第二連桿上端之間 采用轉動銷進行連接，第二連桿下端與第二轉軸一端相連接，第二轉軸另一端安裝在旋轉 基座上，旋轉基座下端設置有旋轉軸承，且旋轉軸承與動平臺上端面相固定，旋轉基座上端 設置有與第二轉軸相配合的雙頭套筒，第一連桿內側中部和第二連桿內側中部均分別設置 有第一安裝座和第二安裝座，限位彈簧位于第一安裝座和第二安裝座之間，且限位彈簧上 端與第一安裝座相連接，限位彈簧下端與第二安裝座相連接；所述的滅火裝置包括支板、滅火導軌、滅火導塊、固定調節裝置和提環拉開裝置，且滅 火導軌、滅火導塊、固定調節裝置和提環拉開裝置的數量均為二;所述的支板中部為水平結 構，支板左右兩側為傾斜結構，滅火導軌沿支板的橫向中心軸線分別對稱固定在支板的前 后兩側，滅火導塊安裝在滅火導軌上，固定調節裝置分別固定在支板的左右兩側，提環拉開 裝置位于固定調節裝置內側，且提環拉開裝置下端固定在滅火導塊上；所述的固定調節裝置包括固定框、調節轉軸、下限位架、上限位架、鎖緊塊、伸縮連桿、 第一轉動銷和第二轉動銷;所述的固定框為內側端開口的框體結構，固定框縱向方向等間 距設置有攔板，攔板之間設置有半圓弧形墊塊，固定框上端中部位置處設置有橫檔;所述的 下限位架位于固定框內側上端，且下限位架下端通過調節轉軸與固定框相連接，上限位架 位于下限位架正上方，且上限位架下端和下限位架上端均分別開設有上限位槽和下限位 槽，且上限位槽和下限位槽均為弧形結構，上限位槽和下限位槽分別一一對應，上限位架下 端前后兩側和下限位架上端前后兩側均分別設置有上凸座和下凸座，且上凸座和下凸座之 間采用鎖緊塊進行鎖緊固定，伸縮連桿一端通過第一轉動銷與下限位架相連接，伸縮連桿 另一端通過第二轉動銷與固定框上端中部位置處的橫檔相連接；所述的提環拉開裝置包括移動支座、轉動軸承、拉開電動推桿和拉爪;所述的移動支座 外側設置有肋板，轉動軸承位于移動支座外側壁上端位置處，且轉動軸承沿移動支座縱向 方向等間距均勻布置，拉開電動推桿底端固定在轉動軸承上，拉開電動推桿頂端安裝有拉 爪，且拉開電動推桿頂端與拉爪后端之間采用螺紋配合的方式進行連接，拉爪前端設置有 不完全圓環形勾爪。
【文檔編號】B25J11/00GK106078757SQ201610491024
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】虞田樂
【申請人】安徽掃寶智能科技有限公司