CN108381507A - 一种装有救援机械臂的救援机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘和车轮，所述底盘上设有救援机械臂，所述救援机械臂为一个三段式机械臂，主要由底座、机架、动臂、头杆、小臂、连杆、摇杆、快换连接器、动臂油缸、头杆油缸、小臂油缸、工具头油缸以及末端连接板等部件组成，所述救援机械臂中部设有***头，通过模仿挖掘机的形式，使救援机械臂可以进行各种操作，而且在救援机械臂前端设置末端连接板，末端连接板可以装载破碎锤、挖斗、抓手等，实现在复杂救援环境或核环境下各种需要的操作，在救援机械臂中部加入***头，利用摄像头将视频信号进行传输，使操控更加方便，更加方便进行远程操控，综合实用性强，易于推广使用。

Description

一种装有救援机械臂的救援机器人
技术领域：
本发明涉及一种救援机器人，具体涉及一种装有救援机械臂的救援机器人。
背景技术：
在搜救领域，能够自主到达救援现场并实施有效救援的机器人还未成熟。针对这一现状，本设计主要针对复杂搜救条件下的路况和空间限制，能够根据地形进行自适应，解决了传统救援机器人受恶劣环境限制的问题，并能完成一些简单的救援动作。
发明内容：
现有技术难以满足人们的需要，为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种装有救援机械臂的救援机器人。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘和车轮，所述底盘内部设有控制器，底盘两侧设有若干均匀且对称分布的车轮，所述底盘上设有救援机械臂，所述救援机械臂为一个三段式机械臂，主要由底座、机架、动臂、头杆、小臂、连杆、摇杆、快换连接器、动臂油缸、头杆油缸、小臂油缸、工具头油缸以及末端连接板等部件组成，所述救援机械臂中部设有***头。
进一步的，所述车轮内设有轮毂和轮辐，所述轮毂通过轮辐与车轮连接，所述轮毂内侧设有传动轴，所述传动轴上设有蜗轮蜗杆连接器，所述蜗轮蜗杆连接器上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽，所述连接槽内通过连接杆与伸缩杆的一侧活动连接，所述车轮上设有若干与伸缩杆相匹配的连通腔，所述伸缩杆的另一侧穿过连通腔。
进一步的，所述轮辐内侧设有与伸缩杆和蜗轮蜗杆连接器相匹配的固定槽，所述蜗轮蜗杆连接器与传动轴活动连接，且蜗轮蜗杆连接器一端设有连接杆，所述连接杆一端设有齿轮板，所述齿轮板通过齿轮轴与第一电机连接。
进一步的，所述车轮一般为4个，车轮初始直径为400mm；前侧两轮伸缩杆的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆的长度为410mm。
进一步的，所述车轮中部设有连接轴，所述连接轴与底盘通过万向联轴器连接，所述万向联轴器的另一端均与固定在底盘上的第二电机连接。
进一步的，所述底盘两侧内设有若干均匀分布的电控灭火器。
进一步的，所述两侧电控灭火器中部均设有红外温度感应器,电控灭火器上端设有固定导流管，且电控灭火器底部与第三电机连接，所述红外温度感应器与电控灭火器和第三电机电性连接。
进一步的，所述底盘为四轮驱动，采用差速转向，底盘尺寸900mm×500mm。
进一步的，所述底盘上设有携行装具槽，所述携行装具槽内设有生命探测仪。
进一步的，所述底盘内部设有蓄电池。
进一步的，所述第二电机、第三电机和蓄电池电性连接。
进一步的，所述控制器为一套微机***，且控制器分别与第一电和蓄电池电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过模仿挖掘机的形式，利用液压传动的原理，使救援机械臂可以进行各种操作，增加了救援空间，而且在救援机械臂前端设置末端连接板，末端连接板可以装载破碎锤、挖斗、抓手等，实现在复杂救援环境或核环境下各种需要的操作，在救援机械臂中部加入***头，利用摄像头将视频信号进行传输，使操控更加方便，更加直观，更加方便进行远程操控，该设计操作简单，综合实用性强，易于推广使用。
附图说明：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的车轮整体结构示意图；
图3为本发明的万向联轴器整体结构示意图；
图4为本发明的整体的底部结构示意图；
图5为本发明的整体主视结构示意图；
图6为本发明的使用时整体结构示意图；
图7为本发明的车轮内侧主视结构示意图；
图8为本发明的蜗轮蜗杆连接器主视结构示意图；
图中：1-底盘、2-车轮、3-第一电机、4-伸缩杆、5-万向联轴器、6-蜗轮蜗杆连接器、7-救援机械臂、8-电控灭火器、9-末端连接板、10-蓄电池、11-生命探测器、12-红外温度感应器、13-固定导流管、14-第二电机、15-控制器、16-携行装具槽、17-连接轴、18-轮毂、19-连接齿轮、20-连通腔、21-轮辐、22-连接杆、23-第三电机、24-***头、25-固定槽、26-连接杆、27-连接槽。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1，一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘1、车轮2，所述底盘1内部设有控制器15，底盘1两侧设有若干均匀且对称分布的车轮2，所述车轮2内设有轮毂18和轮辐21，所述轮毂18通过轮辐21与车轮2连接，所述轮毂18内侧设有传动轴17，所述传动轴17上设有蜗轮蜗杆连接器6，所述蜗轮蜗杆连接器6上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽27，所述连接槽27内通过连接杆26与伸缩杆4的一侧活动连接，所述车轮2上设有若干与伸缩杆4相匹配的连通腔20，所述伸缩杆4的另一侧穿过连通腔20，所述轮辐21内侧设有与伸缩杆4和蜗轮蜗杆连接器6相匹配的固定槽25，所述蜗轮蜗杆连接器6与传动轴17活动连接，且蜗轮蜗杆连接器6一端设有连接杆22，所述连接杆22一端设有齿轮板19，所述齿轮板19通过齿轮轴与第一电机3连接，所述车轮2一般为4个，车轮2初始直径为400mm，前侧两轮伸缩杆4的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆4的长度为410mm。将车轮内部设置若干均匀且对称分布的伸缩杆，利用第一电机通过齿轮板控制伸缩杆的伸缩，使车轮的轮径可以灵活变动，从而增加了整体的通过能力，对于爬坡和爬楼梯以及翻越障碍物，均有良好的通过能力，而且前后两伸缩杆长度的不同，从而从而使机器人在进行爬坡或者爬楼梯时，具有更好的稳定性，装有救援机械臂的救援机器人模仿齿轮齿条的配合进行爬楼梯，运行可靠。
实施例2，一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘1、车轮2，所述底盘1内部设有控制器15，底盘1两侧设有若干均匀且对称分布的车轮2，所述车轮2内设有轮毂18和轮辐21，所述轮毂18通过轮辐21与车轮2连接，所述轮毂18内侧设有传动轴17，所述传动轴17上设有蜗轮蜗杆连接器6，所述蜗轮蜗杆连接器6上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽27，所述连接槽27内通过连接杆26与伸缩杆4的一侧活动连接，所述车轮2上设有若干与伸缩杆4相匹配的连通腔20，所述伸缩杆4的另一侧穿过连通腔20，所述轮辐21内侧设有与伸缩杆4和蜗轮蜗杆连接器6相匹配的固定槽25，所述蜗轮蜗杆连接器6与传动轴17活动连接，且蜗轮蜗杆连接器6一端设有连接杆22，所述连接杆22一端设有齿轮板19，所述齿轮板19通过齿轮轴与第一电机3连接，所述车轮2一般为4个，车轮2初始直径为400mm；前侧两轮伸缩杆4的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆4的长度为410mm，所述传动轴17另一侧通过万向联轴器5与底盘1连接，所述万向联轴器5的另一端均与固定在底盘1上的第二电机14连接。底盘与车轮利用万向联轴器连接，万向联轴器在存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递扭矩和运动，其结构有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高，借助弹簧底盘高度也可调节。确保车轮相对车体运动时能稳定传动，配合弹簧后减震良好，传动稳定，底盘可调。
实施例3，一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘1、车轮2，所述底盘1内部设有控制器15，底盘1两侧设有若干均匀且对称分布的车轮2，所述车轮2内设有轮毂18和轮辐21，所述轮毂18通过轮辐21与车轮2连接，所述轮毂18内侧设有传动轴17，所述传动轴17上设有蜗轮蜗杆连接器6，所述蜗轮蜗杆连接器6上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽27，所述连接槽27内通过连接杆26与伸缩杆4的一侧活动连接，所述车轮2上设有若干与伸缩杆4相匹配的连通腔20，所述伸缩杆4的另一侧穿过连通腔20，所述轮辐21内侧设有与伸缩杆4和蜗轮蜗杆连接器6相匹配的固定槽25，所述蜗轮蜗杆连接器6与传动轴17活动连接，且蜗轮蜗杆连接器6一端设有连接杆22，所述连接杆22一端设有齿轮板19，所述齿轮板19通过齿轮轴与第一电机3连接，所述车轮2一般为4个，车轮2初始直径为400mm；前侧两轮伸缩杆4的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆4的长度为410mm。所述底盘1上设有救援机械臂7，所述救援机械臂7为一个三段式机械臂，主要由底座、机架、动臂、头杆、小臂、连杆、摇杆、快换连接器、动臂油缸、头杆油缸、小臂油缸、工具头油缸以及末端连接板9等部件组成，所述救援机械臂7中部设有***头24。通过模仿挖掘机的形式，利用液压传动的原理，使救援机械臂可以进行各种操作，增加了救援空间，而且在救援机械臂前端设置末端连接板，末端连接板可以装载破碎锤、挖斗、抓手等，实现在复杂救援环境或核环境下各种需要的操作，在救援机械臂中部加入***头，利用摄像头将视频信号进行传输，使操控更加方便，更加直观。
实施例4，一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘1、车轮2，所述底盘1内部设有控制器15，底盘1两侧设有若干均匀且对称分布的车轮2，所述车轮2内设有轮毂18和轮辐21，所述轮毂18通过轮辐21与车轮2连接，所述轮毂18内侧设有传动轴17，所述传动轴17上设有蜗轮蜗杆连接器6，所述蜗轮蜗杆连接器6上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽27，所述连接槽27内通过连接杆26与伸缩杆4的一侧活动连接，所述车轮2上设有若干与伸缩杆4相匹配的连通腔20，所述伸缩杆4的另一侧穿过连通腔20，所述轮辐21内侧设有与伸缩杆4和蜗轮蜗杆连接器6相匹配的固定槽25，所述蜗轮蜗杆连接器6与传动轴17活动连接，且蜗轮蜗杆连接器6一端设有连接杆22，所述连接杆22一端设有齿轮板19，所述齿轮板19通过齿轮轴与第一电机3连接，所述车轮2一般为4个，车轮2初始直径为400mm；前侧两轮伸缩杆4的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆4的长度为410mm，所述底盘1上设有携行装具槽16，且底盘1内部设有蓄电池10，所述携行装具16槽主要装载生命探测仪11等特定的仪器设备、应急工具等，在底盘上端设置携行装具槽，从而增加了机器人的储存空间，可根据不同的任务随时更换携行装具，以达到高效完成救援或其他作业任务的目的。
实施例5，一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘1、车轮2，所述底盘1内部设有控制器15，底盘1两侧设有若干均匀且对称分布的车轮2，所述车轮2内设有轮毂18和轮辐21，所述轮毂18通过轮辐21与车轮2连接，所述轮毂18内侧设有传动轴17，所述传动轴17上设有蜗轮蜗杆连接器6，所述蜗轮蜗杆连接器6上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽27，所述连接槽27内通过连接杆26与伸缩杆4的一侧活动连接，所述车轮2上设有若干与伸缩杆4相匹配的连通腔20，所述伸缩杆4的另一侧穿过连通腔20，所述轮辐21内侧设有与伸缩杆4和蜗轮蜗杆连接器6相匹配的固定槽25，所述蜗轮蜗杆连接器6与传动轴17活动连接，且蜗轮蜗杆连接器6一端设有连接杆22，所述连接杆22一端设有齿轮板19，所述齿轮板19通过齿轮轴与第一电机3连接，所述车轮2一般为4个，车轮2初始直径为400mm；前侧两轮伸缩杆4的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆4的长度为410mm，所述底盘1上设有携行装具槽16，所述携行装具槽16内设有生命探测仪11，所述携行装具槽16两侧内设有若干均匀分布的电控灭火器8，所述两侧电控灭火器8中部均设有红外温度感应器12，所述红外温度感应器12与电控灭火器8电性连接，所述电控灭火器8上端设有固定导流管13，且电控灭火器8底部与第三电机14连接，所述控制器15为一套微机***，且控制器15分别与第一电3、第二电机14、第三电机23、蓄电10电性连接。将红外温度感应器设于灭火器之间，并且在灭火器底部设置第二电机，利用红外温度感应器的感应，火灾的发生地，然后利用第二电机带动灭火器旋转至合适的位置，从而启动灭火器实现定点灭火。
控制部分为一套微机***，主要用于处理车体各部传感器采集的信息，控制车速及伸缩杆的伸缩，操控机械臂完成指定的操作等。借助传感器可在坡度变化或遇障碍时及时调整轮径和车速，实现平稳爬坡或越障。
所述携行装具槽主要装载生命探测仪、灭火器等特定的仪器设备、应急工具等，可根据不同的任务随时更换携行装具，以达到高效完成救援或其他作业任务的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种装有救援机械臂的救援机器人，包括底盘和车轮，其特征在于：所述底盘内部设有控制器，底盘两侧设有若干均匀且对称分布的车轮，所述底盘上设有救援机械臂，所述救援机械臂为一个三段式机械臂，主要由底座、机架、动臂、头杆、小臂、连杆、摇杆、快换连接器、动臂油缸、头杆油缸、小臂油缸、工具头油缸以及末端连接板等部件组成，所述救援机械臂中部设有***头。
2.根据权利要求1所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述车轮内设有轮毂和轮辐，所述轮毂通过轮辐与车轮连接，所述轮毂内侧设有传动轴，所述传动轴上设有蜗轮蜗杆连接器，所述蜗轮蜗杆连接器上设有若干均匀且呈中心对称分布的连接槽，所述连接槽内通过连接杆与伸缩杆的一侧活动连接，所述车轮上设有若干与伸缩杆相匹配的连通腔，所述伸缩杆的另一侧穿过连通腔。
3.根据权利要求2所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述轮辐内侧设有与伸缩杆和蜗轮蜗杆连接器相匹配的固定槽，所述蜗轮蜗杆连接器与传动轴活动连接，且蜗轮蜗杆连接器一端设有连接杆，所述连接杆一端设有齿轮板，所述齿轮板通过齿轮轴与第一电机连接。
4.根据权利要求2所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述车轮一般为4个，车轮初始直径为400mm，前侧两轮伸缩杆的长度为260mm，后侧两车轮中伸缩杆的长度为410mm。
5.根据权利要求1所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述底盘两侧内设有若干均匀分布的电控灭火器。
6.根据权利要求1所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述底盘为四轮驱动，采用差速转向，底盘尺寸900mm×500mm。
7.根据权利要求1所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述底盘内部设有蓄电池。
8.根据权利要求1所述的一种装有救援机械臂的救援机器人，其特征在于：所述控制器为一套微机***，且控制器分别与第一电机和蓄电池电性连接。
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