CN207309955U - 仿蜘蛛的多足救援机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种仿蜘蛛的多足救援机器人，包括机身，所述机身上分布有多个用于移动的机械腿；还包括至少两把用于发射救援缆绳的缆枪，每一所述缆枪均通过旋转盘转动连接在机身上，且缆枪与相应旋转盘之间设有用于调节缆枪仰角的仰角调节器；本实用新型在发生地震或者火灾时可进行高效救援。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种仿蜘蛛的多足救援机器人。
背景技术
随着国民经济的发展，结构复杂、人员密集的高层建筑和超高层建筑迅速增多。高层建筑火灾具有火势蔓延快、人员难以及时疏散、火灾扑救难度大、环境及高层建筑构造复杂使立体灭火和救援难以展开等特点，现在高层建筑灭火和救援主要靠消防队员内部施救，消防队员内部施救受楼层高和下行避难人员阻碍难以快速到位。机器人则是近代电子技术与传统机械结构学相结合的产物，是计算机科学、控制论、结构学、信息科学和传感技术等多学科综合性的高科技产物，也是一种仿生物操作、高速运行、重复操作及精度较高的自动化设备；随着现有科技的发展，机器人已逐渐应用于消防领域；仿蜘蛛机器人是模仿蜘蛛形态的一种机器人，目前还未有将其应用于救援领域中。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种仿蜘蛛的多足救援机器人，在发生地震或者火灾时可进行高效救援。
本实用新型的仿蜘蛛的多足救援机器人，包括机身，所述机身上分布有多个用于移动的机械腿；还包括至少两把用于发射救援缆绳的缆枪，每一所述缆枪均通过旋转盘转动连接在机身上，且缆枪与相应旋转盘之间设有用于调节缆枪仰角的仰角调节器。
进一步，所述机身中设有用于驱动旋转盘旋转的驱动机构Ⅰ；所述驱动机构Ⅰ包括电机Ⅰ、固定在电机Ⅰ输出轴的主动齿轮Ⅰ及与主动齿轮Ⅰ啮合传动的从动齿轮Ⅰ，所述从动齿轮Ⅰ套在转轴Ⅰ上，转轴Ⅰ穿出机身并与旋转盘的中心孔配合固定。
进一步，所述缆枪的中部设有定位座、尾部设有定位杆；所述定位杆的一端固定连接于缆枪、另一端铰接于旋转盘；所述仰角调节器为液压缸结构并包括缸筒Ⅰ和活塞杆Ⅰ，所述活塞杆Ⅰ远离缸筒Ⅰ的一端铰接于定位座。
进一步，所述机身呈圆盘状，多个所述旋转盘沿周向均匀分布在机身上。
进一步，所述机械腿包括第一腿、第二腿、第三腿及支撑筒，所述第一腿与机身连接，所述第二腿的一端通过转轴Ⅱ与第一腿铰接、另一端通过转轴Ⅲ与第三腿铰接；所述第一腿中设有用于驱动第二腿转动的驱动机构Ⅱ，所述第三腿中设有用于驱动第三腿转动的驱动机构Ⅲ；所述支撑筒为空心结构并固定在第三腿底部，所述支撑筒内设有可沿其轴向移动的卡爪，所述卡爪上均匀设置的多个爪子沿径向向内折叠收纳于支撑筒内并在伸出支撑筒时在弹性件作用下沿径向向外发散展开。
进一步，所述第一腿与机身之间设有用于驱使第一腿横向移动的横向驱动器；所述横向驱动器为液压缸结构并包括固定于机身缸筒Ⅱ和活塞杆Ⅱ，所述活塞杆Ⅱ远离缸筒Ⅱ的一端固定于第一腿。
进一步，所述支撑筒内设有用于驱使卡爪移动的卡爪驱动器；所述卡爪驱动器为液压缸结构并包括缸筒Ⅲ和活塞杆Ⅲ，所述活塞杆Ⅲ远离缸筒Ⅲ的一端固定于卡爪。
进一步，所述驱动机构Ⅱ包括电机Ⅱ、固定在电机Ⅱ输出轴的主动齿轮Ⅱ及与主动齿轮Ⅱ啮合传动的从动齿轮Ⅱ，所述从动齿轮Ⅱ套在转轴Ⅱ上，转轴Ⅱ穿过第一腿并与第二腿固定连接。
进一步，所述驱动机构Ⅲ包括电机Ⅲ、固定在电机Ⅲ输出轴的主动齿轮Ⅲ及与主动齿轮Ⅲ啮合传动的从动齿轮Ⅲ，所述从动齿轮Ⅲ套在转轴Ⅲ上，转轴Ⅲ穿过第三腿并与第二腿固定连接。
进一步，所述机身上均匀设有若干滚动导轨机构，所述滚动导轨机构包括滑轨和可在滑轨上滑动的滑块，所述滑轨固定在机身底部，所述滑块通过纵向驱动器连接有用于在地面钻孔的钻孔机；所述纵向驱动器为液压缸结构并包括设在滑块内的缸筒Ⅳ和活塞杆Ⅳ，所述活塞杆Ⅳ远离缸筒Ⅳ的一端固定于钻孔机。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的仿蜘蛛的多足救援机器人，当发生地震或者和火灾的情况下，机器人通过机械腿移动至指定位置并定位，然后通过旋转盘和仰角调节器调节机身上缆枪的发射角度，以准确向待救援方位发射救援缆绳，逃生人员通过缆绳即可进行逃生，可同时实现一对多的救援，其救援效率高，通过调整缆枪的发射角度可实现精确救援。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型的缆***构示意图；
图4为本实用新型的机身与旋转盘的连接示意图；
图5为本实用新型的机械腿的连接示意图；
图6为图5中A-A剖视图；
图7为图5中B-B剖视图；
图8为本实用新型的滚动导轨机构与钻孔机的连接示意图。
具体实施方式
如图所示：本实施例的仿蜘蛛的多足救援机器人，包括机身1，所述机身1上分布有多个用于移动的机械腿；还包括至少两把用于发射救援缆绳的缆枪3，每一所述缆枪3均通过旋转盘4转动连接在机身1上，且缆枪3与相应旋转盘4之间设有用于调节缆枪3仰角的仰角调节器5；机器人在结构上可与现有的仿蜘蛛型机器人相同，当然为了实现救援也可进行一些适应性改进；机身1为机器人的主体部件，其它部件均安装在机身1上；机械腿用于移动并可实现定位；缆枪3例如可为现有的撇缆枪结构，可将缆绳发射至高处或远处；缆绳的前端可设置尖矛；当发生地震或者和火灾的情况下，机器人通过机械腿移动(工作人员遥控操作)至指定位置并定位，然后通过旋转盘4和仰角调节器5调节机身1上缆枪3的发射角度，以准确向待救援方位发射救援缆绳，逃生人员通过缆绳即可进行逃生，可同时实现一对多的救援，其救援效率高，通过调整缆枪3的发射角度可实现精确救援。
本实施例中，所述机身1中设有用于驱动旋转盘4旋转的驱动机构Ⅰ；所述驱动机构Ⅰ包括电机Ⅰ601、固定在电机Ⅰ601输出轴的主动齿轮Ⅰ602及与主动齿轮Ⅰ602啮合传动的从动齿轮Ⅰ603，所述从动齿轮Ⅰ603套在转轴Ⅰ604上，转轴Ⅰ604穿出机身1并与旋转盘4的中心孔配合固定；所述机身1、旋转盘4均优选呈圆盘状，多个所述旋转盘4沿周向均匀分布在机身1上；旋转盘4的数量可根据需要而定，本实施例选为三个；每一旋转盘4对应一个驱动机构Ⅰ，各驱动机构Ⅰ独立控，实现独立对准。
本实施例中，所述缆枪3的中部设有定位座31、尾部设有定位杆32；所述定位杆32的一端固定连接于缆枪3、另一端铰接于旋转盘4；所述仰角调节器5为液压缸结构并包括缸筒Ⅰ51和活塞杆Ⅰ52，所述活塞杆Ⅰ52远离缸筒Ⅰ51的一端铰接于定位座31；通过定位杆32和仰角调节器5，初始状态下缆枪3垂直于旋转盘4放置；缸筒Ⅰ51垂直固定于旋转盘4，活塞杆Ⅰ52动作时可将定位座31向上顶起，从而进行一定角度范围内对缆枪3的角度调整。
本实施例中，所述机械腿包括第一腿21、第二腿22、第三腿23及支撑筒24，所述第一腿21与机身1连接，所述第二腿22的一端通过转轴Ⅱ614与第一腿21铰接、另一端通过转轴Ⅲ624与第三腿23铰接；所述第一腿21中设有用于驱动第二腿22转动的驱动机构Ⅱ，所述第三腿23中设有用于驱动第三腿23转动的驱动机构Ⅲ；所述支撑筒24为空心结构并固定在第三腿23底部，所述支撑筒24内设有可沿其轴向移动的卡爪25，所述卡爪25上均匀设置的多个爪子沿径向向内折叠收纳于支撑筒24内并在伸出支撑筒24时在弹性件作用下沿径向向外发散展开；第一腿21平行于机身1设置；机械腿的数量优选为六个，且均匀分布于机身1，通过各腿的有序动作，可实现机器人的移动；第一腿21与第二腿22之间、第二腿22与第三腿23形成类似关节的结构，相应转轴的转动即可带动关节运动；卡爪25可作为抓地部件，同时当支撑筒24伸入地面内时，展开的卡爪25形成类似地脚螺栓的结构，其定位稳固度极高，利于救援的顺利进行。
本实施例中，所述第一腿21与机身1之间设有用于驱使第一腿21横向移动的横向驱动器；所述横向驱动器为液压缸结构并包括固定于机身缸筒Ⅱ71和活塞杆Ⅱ72，所述活塞杆Ⅱ72远离缸筒Ⅱ71的一端固定于第一腿21；当机器人水平放置时，横向即为水平方向；通过活塞杆Ⅱ的伸缩实现第一腿21的移动，结构简单、容易实现；同理，所述支撑筒24内设有用于驱使卡爪25移动的卡爪25驱动器；所述卡爪25驱动器为液压缸结构并包括缸筒Ⅲ81和活塞杆Ⅲ82，所述活塞杆Ⅲ82远离缸筒Ⅲ81的一端固定于卡爪25。
本实施例中，所述驱动机构Ⅱ包括电机Ⅱ611、固定在电机Ⅱ611输出轴的主动齿轮Ⅱ612及与主动齿轮Ⅱ612啮合传动的从动齿轮Ⅱ613，所述从动齿轮Ⅱ613套在转轴Ⅱ614上，转轴Ⅱ614穿过第一腿21并与第二腿22固定连接；所述驱动机构Ⅲ包括电机Ⅲ621、固定在电机Ⅲ621输出轴的主动齿轮Ⅲ622及与主动齿轮Ⅲ622啮合传动的从动齿轮Ⅲ623，所述从动齿轮Ⅲ623套在转轴Ⅲ624上，转轴Ⅲ624穿过第三腿23并与第二腿22固定连接；电机Ⅰ601、电机Ⅱ611及电机Ⅲ621均可通过市电或者蓄电池供电。
本实施例中，所述机身1上均匀设有若干滚动导轨机构，所述滚动导轨机构包括滑轨91和可在滑轨91上滑动的滑块92，所述滑轨91固定在机身1底部，所述滑块92通过纵向驱动器连接有用于在地面钻孔的钻孔机11；所述纵向驱动器为液压缸结构并包括设在滑块内的缸筒Ⅳ101和活塞杆Ⅳ102，所述活塞杆Ⅳ101远离缸筒Ⅳ102的一端固定于钻孔机11；滚动导轨机构的移动均匀、运动灵敏及定位精度高；滚动导轨机构例如可设置三个；钻孔机在地面上钻孔，使得机械腿的支撑筒24可伸入该钻孔内并在钻孔内卡爪25展开形成地脚螺栓结构，实现稳定定位。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种仿蜘蛛的多足救援机器人，包括机身，所述机身上分布有多个用于移动的机械腿；其特征在于：还包括至少两把用于发射救援缆绳的缆枪，每一所述缆枪均通过旋转盘转动连接在机身上，且缆枪与相应旋转盘之间设有用于调节缆枪仰角的仰角调节器。
2.根据权利要求1所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述机身中设有用于驱动旋转盘旋转的驱动机构Ⅰ；所述驱动机构Ⅰ包括电机Ⅰ、固定在电机Ⅰ输出轴的主动齿轮Ⅰ及与主动齿轮Ⅰ啮合传动的从动齿轮Ⅰ，所述从动齿轮Ⅰ套在转轴Ⅰ上，转轴Ⅰ穿出机身并与旋转盘的中心孔配合固定。
3.根据权利要求2所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述缆枪的中部设有定位座、尾部设有定位杆；所述定位杆的一端固定连接于缆枪、另一端铰接于旋转盘；所述仰角调节器为液压缸结构并包括缸筒Ⅰ和活塞杆Ⅰ，所述活塞杆Ⅰ远离缸筒Ⅰ的一端铰接于定位座。
4.根据权利要求3所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述机身呈圆盘状，多个所述旋转盘沿周向均匀分布在机身上。
5.根据权利要求2所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述机械腿包括第一腿、第二腿、第三腿及支撑筒，所述第一腿与机身连接，所述第二腿的一端通过转轴Ⅱ与第一腿铰接、另一端通过转轴Ⅲ与第三腿铰接；所述第一腿中设有用于驱动第二腿转动的驱动机构Ⅱ，所述第三腿中设有用于驱动第三腿转动的驱动机构Ⅲ；所述支撑筒为空心结构并固定在第三腿底部，所述支撑筒内设有可沿其轴向移动的卡爪，所述卡爪上均匀设置的多个爪子沿径向向内折叠收纳于支撑筒内并在伸出支撑筒时在弹性件作用下沿径向向外发散展开。
6.根据权利要求5所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述第一腿与机身之间设有用于驱使第一腿横向移动的横向驱动器；所述横向驱动器为液压缸结构并包括固定于机身缸筒Ⅱ和活塞杆Ⅱ，所述活塞杆Ⅱ远离缸筒Ⅱ的一端固定于第一腿。
7.根据权利要求6所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述支撑筒内设有用于驱使卡爪移动的卡爪驱动器；所述卡爪驱动器为液压缸结构并包括缸筒Ⅲ和活塞杆Ⅲ，所述活塞杆Ⅲ远离缸筒Ⅲ的一端固定于卡爪。
8.根据权利要求7所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述驱动机构Ⅱ包括电机Ⅱ、固定在电机Ⅱ输出轴的主动齿轮Ⅱ及与主动齿轮Ⅱ啮合传动的从动齿轮Ⅱ，所述从动齿轮Ⅱ套在转轴Ⅱ上，转轴Ⅱ穿过第一腿并与第二腿固定连接。
9.根据权利要求8所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述驱动机构Ⅲ包括电机Ⅲ、固定在电机Ⅲ输出轴的主动齿轮Ⅲ及与主动齿轮Ⅲ啮合传动的从动齿轮Ⅲ，所述从动齿轮Ⅲ套在转轴Ⅲ上，转轴Ⅲ穿过第三腿并与第二腿固定连接。
10.根据权利要求9所述的仿蜘蛛的多足救援机器人，其特征在于：所述机身上均匀设有若干滚动导轨机构，所述滚动导轨机构包括滑轨和可在滑轨上滑动的滑块，所述滑轨固定在机身底部，所述滑块通过纵向驱动器连接有用于在地面钻孔的钻孔机；所述纵向驱动器为液压缸结构并包括设在滑块内的缸筒Ⅳ和活塞杆Ⅳ，所述活塞杆Ⅳ远离缸筒Ⅳ的一端固定于钻孔机。
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