專利名稱：全地形輔助救援機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械化救援領域，特別涉及一種全地形輔助救援機器人。其是基于在復雜路面緊急救援而設計的一種全地形輔助救援機器人。涉及機械、電控與通信領域。主要用于復雜地形的輔助救援。
背景技術：
目前，現有的救援機械多為重型機械，運動不夠靈活，不便于攜帶，不適合復雜路況的行駛，難以進入狹小的救援地點，且功能單一，自動化程度相對較低。難以及時有效的應用于救災現場中。 發明內容本實用新型的目的在于提供一種全地形輔助救援機器人，解決了現有技術存在的上述問題。其采用分體式全地形履帶驅動底盤的設計，具有整機體積較小，可拆解，裝配簡單，便于攜帶等特點，為救援行動的快速進展提供有力的設備支援和技術支持，具有廣泛的應用前景。本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現全地形輔助救援機器人，包括機械手I、太陽能電池板2、連桿式起重機構3、拖車
4、仿生連接裝置5、牽引車6、監控攝像頭及超聲波測距傳感器7、八連桿機構8及滾珠絲杠9，所述牽引車6通過仿生連接裝置5與拖車4連接，所述牽引車6的前端設置機械手I及監控攝像頭及超聲波測距傳感器7 ;所述牽引車6的上部及側面、拖車4的側面分別設置太陽能電池板2 ;兩連桿式起重機構3分別設置在拖車4的移動平臺上；電機10設置在拖車4的后端。所述的太陽能電池板2通過固定座轉動連接在牽引車6的上部。所述的牽引車6為履帶式牽引車。所述拖車4為履帶式拖車，且履帶上表面的長度大于下表面的長度。所述的連桿式起重機構3由八連桿機構8及滾珠絲杠9構成，連桿式起重機構3通過滾珠絲杠9連接在拖車4的移動平臺上，所述滾珠絲杠9與拖車內部的電機連接驅動八連桿機構8。本實用新型全地形輔助救援機器人實現了各工作機械與行走機械的組合，并通過機電一體化的設計對各部分進行自動化控制，應用于復雜路面的輔助救援。本實用新型的有益效果在于本實用新型將執行部分與行走機構加以組合，并利用機電一體化的原理進行統一控制，提高了機器人的自動化程度。采用模塊化的設計思想，提出分體式底盤設計，單節車體可獨立行走，根據需要搭載不同車體模塊。機器人的機械手及前、后車底盤間連接采用仿生學鉸鏈連接。采用新型的8連桿式起重機構，搭建與移動式機器人平臺上，結構更加緊湊靈巧。動力提供方面提出了太陽能電池和蓄電池共同驅動的復合式能源驅動方案，節約能源，綠色環保。本實用新型具有成本低、體積小、可拆解、裝配簡單、能適應復雜路面的特點。成本低廉使得批量生產及廣泛應用成為可能。此外機器人的設計使其在復雜路面上實施救援具有更強的自動性與適應性。具有廣泛的應用前景。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。圖I為本實用新型的軸測結構示意圖；圖2為本實用新型的仿生連接裝置的軸測結構示意圖；圖3為本實用新型的連桿式起重機構的軸測結構示意圖。圖中1、機械手；2、太陽能電池板；3、連桿式起重機構；4、拖車；5、仿生連接裝置；6、牽引車；7、監控攝像頭及超聲波測距傳感器；8、八連桿機構9、滾珠絲杠；10、電機。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的詳細內容及其具體實施方式
。參見圖1，本實用新型的全地形輔助救援機器人，包括機械手I、太陽能電池板2、連桿式起重機構3、拖車4、仿生連接裝置5、牽引車6、監控攝像頭及超聲波測距傳感器7、八連桿機構8及滾珠絲杠9，所述牽引車6通過仿生連接裝置5與拖車4連接，所述牽引車6的前端設置機械手I及監控攝像頭及超聲波測距傳感器7 ;所述牽引車6的上部及側面、拖車4的側面分別設置太陽能電池板2 ;兩連桿式起重機構3分別設置在拖車4的移動平臺上；電機10設置在拖車4的后端。所述的太陽能電池板2通過固定座轉動連接在牽引車6的上部。所述的牽引車6為履帶式牽引車。所述拖車4為履帶式拖車，且履帶上表面的長度大于下表面的長度。所述的連桿式起重機構3由八連桿機構8及滾珠絲杠9構成，連桿式起重機構3通過滾珠絲杠9連接在拖車4的移動平臺上，所述滾珠絲杠9與拖車內部的電機連接驅動八連桿機構8。參見I至圖3所示，對本實用新型的行走機構、控制部分及工作部分的創新點說明如下行走機構本實用新型采用履帶式行走機構，底盤設計進行優化布局，具有優秀的越障能力。引入仿生學理念，仿制蜈蚣等節肢動物，采用雙車體設計，車體內部安裝四臺獨立驅動的電機，以保證擁有強勁的動力，當機器人在崎嶇不平的路段行走時，機器人的前后底盤之間的角度不斷發生變化以保持平衡性，較普通全地形機器人有更強的運動能力。前后底盤設計采用相同的驅動方式和控制方式，可單獨控制，亦可分別操作，控制簡單，全地形底盤設計，采用了模塊化的設計思想，提出分體式底盤設計，單節車體可獨立行走，根據需要搭載不同車體模塊，單節車體更加小巧，越障能力更強。適應地形的能力和翻越障礙的能力均有所增強。工作部分本實用新型工作部分由機械手、監控攝像頭、超聲波測距傳感器、連桿式起重機構、太陽能電池組成。機器人通過監控攝像頭捕捉影像，傳遞給控制人員，控制人員根據傳輸的影像資料操控機械手完成相應的動作。機械手的設計采用了仿生學理念，模仿生物關節的運動，使機械手通過旋轉關節和移動關節更加靈活的完成一系列運動；超聲波測距傳感器可以傳遞周圍障礙物距車體的距離，使操控人員掌握的災區信息更加具體化數字化，便于操作人員更準確的更快速的判斷救援情況；輔助救援機構采用了 8連桿式的起重機構設計，搭載在機器人移動平臺上，當機器人進入狹小的坍塌樓板間時，起重機構升起起支撐作用，可有效防止可能發生的二次坍塌造成的傷害；動力源設計采用了蓄電池和太陽能混合供給，主要能量由蓄電池供給，太陽能供給起輔助作用，太陽能板可以沿一定角度升起，自動對光，充分利用了清潔能源，綠色環保，延長了機器人的工作時間，保證了救援可持久的進行，使機器人有更強的惡劣條件下的野外適應能力。控制部分本實用新型控制部分完成的功能包括控制行走部分控制、機械手舵機控制、太陽能板自動采光控制、監控攝像頭、超聲波測距傳感器控制和起重機構控制5部分。行走部分電機正、反轉、電機的運停及電機的調速等功能從而更好地實現前進、倒退、轉彎、啟停功能；設計采用單片機、繼電器、二極管、三極管、遙控模塊、開關元件等來實現；機 械手控制是通過控制舵機的旋轉、移動實現機械手的抓取、剪切、鉆孔等排障功能，采用32路舵機控制器，遙控操作實現功能；太陽能板通過舵機控制旋轉，采用32路舵機控制器，通過光敏傳感器的反饋信號，自動對光，保證最大受光面積，提高轉化效率；監控攝像頭、超聲波測距傳感器的信號發射與接收功能，利用單片機和無線遙控模塊與人組成閉環控制，實現信號的傳遞；連桿式起重機構采用直流電機驅動滾珠絲杠，配合連桿機構，采用無線遙控模塊實現電機的正、反轉及急停控制。控制部分采用了先進的電控理念，利用繼電器及部分邏輯芯片的特定功能，將遙控器發出的信號轉為電機的控制信號，從而方便操控人員對各電機動作的實時控制，提高了機器人的自動化程度。以上所述僅為本實用新型的優選實例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種全地形輔助救援機器人，其特征在于牽引車(6)通過仿生連接裝置(5)與拖車(4 )連接，所述牽弓I車(6 )的前端設置機械手(I)及監控攝像頭及超聲波測距傳感器(7 );所述牽引車(6)的上部及側面、拖車(4)的側面分別設置太陽能電池板(2);兩連桿式起重機構(3)分別設置在拖車(4)的移動平臺上；電機(10)設置在拖車(4)的后端。
2.根據權利要求I所述的全地形輔助救援機器人，其特征在于所述的太陽能電池板(2)通過固定座轉動連接在牽引車(6)的上部。
3.根據權利要求I所述的全地形輔助救援機器人，其特征在于所述的牽引車(6)為履帶式牽引車。
4.根據權利要求I所述的全地形輔助救援機器人，其特征在于所述的拖車(4)為履帶式拖車，且履帶上表面的長度大于下表面的長度。
5.根據權利要求I所述的全地形輔助救援機器人，其特征在于所述的連桿式起重機構(3)由八連桿機構(8)及滾珠絲杠(9)構成，連桿式起重機構(3)通過滾珠絲杠(9)連接在拖車(4)的移動平臺上，所述滾珠絲杠(9)與拖車內部的電機連接驅動八連桿機構(8)。
專利摘要本實用新型涉及一種全地形輔助救援機器人，屬于機械化救援領域。牽引車通過仿生連接裝置與拖車連接，所述牽引車的前端設置機械手及監控攝像頭及超聲波測距傳感器；所述牽引車的上部及側面、拖車的側面分別設置太陽能電池板；連桿式起重機構設置在拖車的移動平臺上。優點在于成本低、體積小、可拆解、裝配簡單、能適應復雜路面的特點。成本低廉使得批量生產及廣泛應用成為可能。此外機器人的設計使其在復雜路面上實施救援具有更強的自動性與適應性。具有廣泛的應用前景。
文檔編號B62D55/065GK202765123SQ20122046173
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者陳薇伊, 曲涵, 李熙光, 周洋, 梁艷磊 申請人:吉林大學