升降式移动平台的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种升降式移动平台。


背景技术：

2.在某些特殊工作环境下，例如强辐射、高温、低温等恶劣环境，人工作业存在较大安全隐患，同时人力成本高。对此，以机器人代替人工来完成相关作业成为迫切需求。
3.上述的特殊工作环境，特别是核电厂的水下环境，在水下环境中工作的各类设施的表面因受水中各类物质的侵蚀而容易附着一定的杂物，尤其是具有孔结构的导管端塞(如热电偶导管端塞)等。为保证导管端塞的内径精确性，进而保证热电偶的正常插拔，需要水下机器人作为平台搭载作业机构在水下对导管端塞的内孔进行研磨疏通。
4.目前使用的水下机器人大都是以交叉杆或导链实现升降，在水下环境容易产生摆动，由于导管端塞的内孔很小，即使微小的摆动也会带动作业机构偏移，影响作业机构与导管端塞的对中，进而影响研磨效率和效果。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种能够搭载各种作业机构且实现稳定对中的可升降式移动平台。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种升降式移动平台，包括移动装置、可升降地设置在所述移动装置上并用于搭载作业机构的升降装置；
7.所述移动装置和所述升降装置之间设有在升降过程保持所述升降装置的垂向对中性的对中组件，所述升降装置设有至少一支撑柱，所述支撑柱位于所述移动装置的至少一外侧并进行竖向支撑；
8.所述对中组件包括相配合的导向柱和升降轴；所述导向柱和升降轴中，一者设置在所述移动装置上，另一者设置在所述升降装置上；所述升降轴穿接在所述导向柱内，可沿所述导向柱的轴线上下运动。
9.优选地，所述对中组件中，所述导向柱垂直连接在所述移动装置朝向所述升降装置的底面上，所述升降轴垂直连接在所述升降装置上，并且与所述移动装置上的所述导向柱正相对。
10.优选地，所述升降装置包括升降主体以及至少一套连杆升降机构；
11.所述连杆升降机构设置在所述升降主体的至少一侧并定位在所述移动装置上，驱动所述升降主体相对所述移动装置进行升降。
12.优选地，所述连杆升降机构包括水平设置在所述移动装置上的丝杠、配合在所述丝杠上的移动支座、连接在所述移动支座和升降主体之间的至少一连杆组件、连接并驱动所述丝杠转动的驱动单元；
13.所述移动支座可沿所述丝杠在轴向上来回移动，带动所述连杆组件转动，进而驱使所述升降主体相对所述移动装置进行升降；所述支撑柱通过转杆连接在所述移动支座一
侧。
14.优选地，所述升降主体包括用于搭载作业机构的支撑平台、设置在所述支撑平台下方的中间平台；
15.所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第一连杆连接在所述移动支座和中间平台之间，并且相对所述移动支座和中间平台可转动；所述第二连杆的第一端和所述第三连杆的第一端可转动相接，所述第二连杆的第二端可转动连接所述中间平台，所述第三连杆的第二端可转动连接所述支撑平台，并且所述第二连杆的第二端和所述第一连杆通过齿轮组件连动连接。
16.优选地，所述驱动单元包括驱动电机，所述驱动电机收容在所述移动装置内，所述驱动电机的输出轴通过连动齿轮与所述丝杠连接。
17.优选地，所述移动装置包括车体、设置在所述车体上的车轮、设置在所述车体上并连接驱动所述车轮转动的驱动机构；
18.所述车体上设有开放的腔室，所述升降装置对应在所述腔室上方。
19.优选地，所述车轮为麦克纳姆轮。
20.优选地，所述车体上设有四个互为对称的麦克纳姆轮，每一麦克纳姆轮由一所述驱动机构驱动。
21.优选地，所述移动装置还包括设置在所述车体上的摄像头。
22.本实用新型的有益效果：通过移动装置和升降装置的配合，能够实现其上搭载的作业机构到达对应的作业位置及作用高度，代替人工操作；升降装置在升降过程中具有良好的垂向对中性及稳定性，防止发生偏移。
23.本实用新型的升降式移动平台具有较好的环境与作业适用性，满足各种特殊环境下的作业的同时，可搭载不同作业机构完成不同的作业内容，能实现远程操控。
附图说明
24.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
25.图1是本实用新型一实施例的升降式移动平台的结构示意图；
26.图2是本实用新型一实施例的升降式移动平台中移动装置的结构示意图；
27.图3是本实用新型一实施例的升降式移动平台中升降装置的结构示意图；
28.图4是本实用新型一实施例的升降式移动平台搭载端塞研磨机构的结构示意图。
具体实施方式
29.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
30.如图1-图3所示，本实用新型一实施例的升降式移动平台，作为机器人代替人工进行作业，该升降式移动平台可包括移动装置10和升降装置20。移动装置10用于实现整个升降式移动平台在工作场合中移动；升降装置20设置在移动装置10上，用于搭载各种作业机构(如研磨机构等等)，实现作业机构在各种工作场合中的移动应用。并且，升降装置20相对移动装置10可升降，从而带动其上的作业机构的升降，满足不同高度工作需求。
31.其中，移动装置10在结构上可包括车体11、车轮12、驱动机构13和摄像头(未图示)
等。车轮12设置在车体11上，一般为车体11的下端，起到可滚动支撑的作用，实现车体11在地面上移动。驱动机构13设置在车体11上并连接车轮12，驱动车轮12转动，实现移动装置10在地面上的移动。
32.为满足移动装置10在各个方向的移动，包括前行、横移、斜行和旋转等，车轮12优选麦克纳姆轮，麦克纳姆轮较于普通滚轮与地面的摩擦力更大，不容易打滑。对应麦克纳姆轮的选择，车体11上安装四个互为对称的麦克纳姆轮，实现车体11的前行、横移、斜行和旋转。每一麦克纳姆轮由一驱动机构13驱动，每一麦克纳姆轮可单独操控。
33.驱动机构13可包括伺服电机，伺服电机通过电机支架131安装在车体11的下侧，伺服电机的输出轴与车轮12连接。每一电机支架131的一端通过销轴连接车体11，相对另一端通过弹簧132连接车体11，弹簧132的设置对驱动机构13及其连接的车轮12有一定的减震作用。
34.摄像头可设置一个或多个，安装在车体11对应其移动方向的位置上，拍摄移动装置10所处位置，方便工作人员实时掌握和监控。
35.升降装置20在移动装置10上设置，随移动装置10进行移动。在图1、图2所示实施例中，移动装置10的车体11中部上设有开放的腔室100，升降装置20对应在腔室100的上方。腔室100的设置能够为搭载在升降装置20上的工作机构提供容纳空间，例如对于一些具有一定的高度的工作机构，其搭载在升降装置20后下端可悬置在车体11的腔室100中。
36.移动装置10作为升降装置20的移动载体，同时也作为升降装置20的支撑载体，为保持升降装置20相对移动装置10升降过程中的垂向对中性，移动装置10和升降装置20之间设有对中组件。
37.作为选择，对中组件可包括相对应设置的导向柱31和升降轴32。导向柱31和升降轴32中的其中之一垂直设置在移动装置10上，导向柱31和升降轴32中的其中之另一垂直设置在升降装置20上；升降轴32穿接在导向柱31内，可沿导向柱31的轴线上下运动。
38.具体地，在图1-图3所示实施例中，导向柱31设置在移动装置10上，具体垂直设置在移动装置10的车体11的腔室100底面上。升降轴32垂直延伸设置在升降装置20上并与导向柱31正相对。升降轴32穿接到导向柱31的中心通道内并可沿导向柱31的轴线上下运动。当升降装置20相对移动装置10进行升降动作时，升降轴32也同时沿导向柱31进行上下运动，并且升降轴32的下端部保持在导向柱31内，不会脱离导向柱31。
39.当然，在其他实施例中，导向柱31和升降轴32设置位置互换，例如升降轴32可垂直设置在移动装置10的车体11的腔室100底面上，导向柱31可垂直延伸设置在升降装置20上并与导向柱31正相对。
40.升降装置20设有至少一支撑柱33，支撑柱33位于移动装置10的至少一外侧并进行竖向支撑，在整个升降式移动平台移动至工作场合后，支撑柱33通过在竖向支撑在地面上进行定位，保证升降式移动平台在作业期间具有良好的稳定性。
41.支撑柱33通过选择远程可调支撑柱，实现远程操控。
42.如图1及图3所示，升降装置20可包括升降主体21以及两套连杆升降机构22。两套连杆升降机构22分别设置在升降主体21的相对两侧，并且定位在移动装置10上，用于驱动升降主体21相对移动装置10进行升降。
43.连杆升降机构22进一步可包括丝杠221、移动支座222、至少一连杆组件220以及驱
动单元223。其中，丝杠221水平设置在移动装置10上，其相对两端可分别通过支撑座2210支撑在移动装置10上，并且相对移动装置10和支撑座2210可转动。驱动单元223作为动力单元，连接并驱动丝杠221转动。驱动单元223包括驱动电机，驱动电机可收容在移动装置10的车体11内，驱动电机的输出轴通过连动齿轮与丝杠221连接。驱动电机进一步可采用伺服电机，实现对丝杠221转动的精确控制。
44.移动支座222配合在丝杠221上，支撑柱33通过转杆331连接在移动支座222一侧。移动装置10在地面等位置上进行定位后，支撑柱33支撑在地面上形成一个定点，当丝杠221转动时，通过丝杠221和移动支座222之间的螺纹配合，将丝杠221的旋转运动转换为移动支座222的直线运动，从而驱使移动支座222沿丝杠221的轴向来回移动。支撑柱33通过转杆331连接移动支座222，这样在移动支座222沿着丝杠221进行轴向移动时，转杆331可随移动支座222的移动进行相应角度的转动，而支撑柱33保持不动。
45.连杆组件220连接在移动支座222和升降主体21之间，移动支座222沿丝杠221进行轴向移动时，带动连杆组件220进行转动，进而驱使上方的升降主体21进行升降。
46.在本实施例中，如图3所示，升降主体21包括上下设置的支撑平台211和中间平台212。支撑平台211处于升降主体21的最上方，用于搭载作业机构。中间平台212在支撑平台211的下方，起到中间连接支撑的作用，同时还可用于作业机构的辅助支撑。
47.支撑平台211和中间平台212的中部分别可开设让位孔，方便作业机构的配合固定。
48.与升降主体21的两个平台设置相对应，连杆组件可包括两级连杆，第一级连杆连接在移动支座222和中间平台212之间，第二级连杆连接在中间平台212和支撑平台211之间，使得升降主体21具有两级的升降高度，能够适应较大升降高度要求。
49.具体地，连杆组件220可包括第一连杆231、第二连杆232和第三连杆233。
50.第一连杆231作为第一级连杆，其连接在移动支座222和中间平台212之间，并且第一连杆231相对移动支座222和中间平台212可转动。当第一连杆231转动至垂直状态时，中间平台212和移动支座222之间具有最大间隔距离，反之为最小间隔距离。
51.第二连杆232和第三连杆233作为第二级连杆，连接在中间平台212和支撑平台211之间。其中，第二连杆232的第一端和第三连杆233的第一端可转动相接，第二连杆232的第二端可转动连接中间平台212，第三连杆233的第二端可转动连接支撑平台211。当第二连杆232和第三连杆233转动至垂直状态时，中间平台212和支撑平台211之间具有最大间隔距离，反之为最小间隔距离。此外，为了实现第二级连杆和第一级连杆的连动连接，使得第一连杆231转动时带动第二连杆232转动，第二连杆232的第二端和第一连杆231通过齿轮组件234连动连接。例如，在图3中，齿轮组件234包括两个齿轮，一个齿轮连接在第一连杆231朝向中间平台212的端部上，另一个齿轮连接在第二连杆232的第二端端部上，两个齿轮通过连接座2340支撑在中间平台212上并且相啮合。这样，第一连杆231转动带动其上齿轮同步在转动，齿轮之间的啮合驱使第二连杆232上的齿轮同步在转动，进而驱使第二连杆232转动；第二连杆232转动也带动第三连杆233转动。
52.可以理解地，为了实现升降主体21稳定、平衡地连接在移动支座222上方，中间平台212和移动支座222之间的第一级连杆优选设置两组或以上，中间平台212和支撑平台211之间的第二级连杆可设置两组或以上。此外，第一级连杆的数量可多于第二级连杆的数量，
每一第二级连杆连接有第一级连杆，多余的第一级连杆可作为辅助以加强中间平台212和移动支座222之间的连接稳定性。
53.此外，升降主体21相对两侧的两套连杆升降机构22可相同或不同。例如两套连杆升降机构22分别通过驱动单元223和丝杠221配合驱动移动支座222沿丝杠221的轴向来回运动。或者，一套连杆升降机构22作为主动升降机构，通过驱动单元223和丝杠221配合驱动移动支座222沿丝杠221的轴向来回运动；另一套连杆升降机构22作为从动升降机构，其中由直线导轨224代替丝杠与移动支座222配合，无需设置驱动单元；当主动升降机构启动驱使其中的移动支座222来回移动时，通过升降主体21带动另一套从动升降机构的移动支座222沿直线导轨224来回移动，实现升降主体21水平上升或下降。
54.两套连杆升降机构22分别设置在升降主体21的相对两侧，并且定位在移动装置10上，用于驱动升降主体21相对移动装置10进行升降。
55.下面以在核电厂中搭载端塞研磨机构对本实用新型的升降式移动平台使用作进一步说明。
56.结合图2-图4，端塞研磨机构300竖向安装在升降装置20的升降主体21中。端塞研磨机构300的研磨主体主要定位在支撑平台211上，端塞研磨机构300的驱动单元朝下并悬空在中间平台212的让位孔中。
57.搭载端塞研磨机构300对端塞进行研磨作业时，通过远程终端或者控制平台对升降式移动平台进行操控：首先，通过移动装置10将整个升降式移动平台移动至端塞下方，通过支撑柱33在地面上的支撑定位实现整个升降式移动平台的定位。然后，通过升降装置20的升降运动带动其上的端塞研磨机构300上升靠近所要研磨的端塞，以端塞研磨机构300的研磨主体能够对端塞进行研磨的高度为准。研磨过程中，升降装置20还可根据端塞的研磨进度进行高度微调，满足端塞不同高度位置的研磨需求。
58.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种升降式移动平台，其特征在于，包括移动装置、可升降地设置在所述移动装置上并用于搭载作业机构的升降装置；所述移动装置和所述升降装置之间设有在升降过程保持所述升降装置的垂向对中性的对中组件，所述升降装置设有至少一支撑柱，所述支撑柱位于所述移动装置的至少一外侧并进行竖向支撑；所述对中组件包括相配合的导向柱和升降轴；所述导向柱和升降轴中，一者设置在所述移动装置上，另一者设置在所述升降装置上；所述升降轴穿接在所述导向柱内，可沿所述导向柱的轴线上下运动。2.根据权利要求1所述的升降式移动平台，其特征在于，所述对中组件中，所述导向柱垂直连接在所述移动装置朝向所述升降装置的底面上，所述升降轴垂直连接在所述升降装置上，并且与所述移动装置上的所述导向柱正相对。3.根据权利要求1所述的升降式移动平台，其特征在于，所述升降装置包括升降主体以及至少一套连杆升降机构；所述连杆升降机构设置在所述升降主体的至少一侧并定位在所述移动装置上，驱动所述升降主体相对所述移动装置进行升降。4.根据权利要求3所述的升降式移动平台，其特征在于，所述连杆升降机构包括水平设置在所述移动装置上的丝杠、配合在所述丝杠上的移动支座、连接在所述移动支座和升降主体之间的至少一连杆组件、连接并驱动所述丝杠转动的驱动单元；所述移动支座可沿所述丝杠在轴向上来回移动，带动所述连杆组件转动，进而驱使所述升降主体相对所述移动装置进行升降；所述支撑柱通过转杆连接在所述移动支座一侧。5.根据权利要求4所述的升降式移动平台，其特征在于，所述升降主体包括用于搭载作业机构的支撑平台、设置在所述支撑平台下方的中间平台；所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第一连杆连接在所述移动支座和中间平台之间，并且相对所述移动支座和中间平台可转动；所述第二连杆的第一端和所述第三连杆的第一端可转动相接，所述第二连杆的第二端可转动连接所述中间平台，所述第三连杆的第二端可转动连接所述支撑平台，并且所述第二连杆的第二端和所述第一连杆通过齿轮组件连动连接。6.根据权利要求4所述的升降式移动平台，其特征在于，所述驱动单元包括驱动电机，所述驱动电机收容在所述移动装置内，所述驱动电机的输出轴通过连动齿轮与所述丝杠连接。7.根据权利要求1-6任一项所述的升降式移动平台，其特征在于，所述移动装置包括车体、设置在所述车体上的车轮、设置在所述车体上并连接驱动所述车轮转动的驱动机构；所述车体上设有开放的腔室，所述升降装置对应在所述腔室上方。8.根据权利要求7所述的升降式移动平台，其特征在于，所述车轮为麦克纳姆轮。9.根据权利要求8所述的升降式移动平台，其特征在于，所述车体上设有四个互为对称的麦克纳姆轮，每一麦克纳姆轮由一所述驱动机构驱动。10.根据权利要求7所述的升降式移动平台，其特征在于，所述移动装置还包括设置在所述车体上的摄像头。

技术总结
本实用新型公开了一种升降式移动平台，包括移动装置、可升降地设置在所述移动装置上并用于搭载作业机构的升降装置；所述移动装置和所述升降装置之间设有在升降过程保持所述升降装置的垂向对中性的对中组件；所述升降装置设有至少一支撑柱，所述支撑柱位于所述移动装置的至少一外侧并进行竖向支撑。本实用新型的升降式移动平台，通过移动装置和升降装置的配合，能够实现其上搭载的作业机构到达对应的作业位置及作用高度，代替人工操作；升降装置在升降过程中具有良好的垂向对中性及稳定性，防止发生偏移。止发生偏移。止发生偏移。


技术研发人员：周建华 肖付虎 郭勇强 田广政 张继付 季松棣 张泽勇 李玉军 唐兴江 潘瑞堂
受保护的技术使用者：中广核核电运营有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/1