全地形單連桿輔助救援機(jī)器人制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種全地形單連桿輔助救援機(jī)器人，屬于機(jī)械化救援領(lǐng)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(shè)置機(jī)械手及監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器；所述牽引車的上部及側(cè)面、拖車的側(cè)面分別設(shè)置太陽能電池板；連桿式起重機(jī)構(gòu)設(shè)置在拖車的移動平臺上。優(yōu)點(diǎn)在于：成本低、體積小、可拆解、裝配簡單、能適應(yīng)復(fù)雜路面的特點(diǎn)。成本低廉使得批量生產(chǎn)及廣泛應(yīng)用成為可能。此外機(jī)器人的設(shè)計(jì)使其在復(fù)雜路面上實(shí)施救援具有更強(qiáng)的自動性與適應(yīng)性。具有廣泛的應(yīng)用前景。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及機(jī)械化救援領(lǐng)域，特別涉及一種全地形單連桿輔助救援機(jī)器人。其是基于在復(fù)雜路面緊急救援而設(shè)計(jì)的一種全地形單連桿輔助救援機(jī)器人。涉及機(jī)械、電控與通信領(lǐng)域。主要用于復(fù)雜地形的輔助救援。
技術(shù)介紹
目前，現(xiàn)有的救援機(jī)械多為重型機(jī)械，運(yùn)動不夠靈活，不便于攜帶，不適合復(fù)雜路況的行駛，難以進(jìn)入狹小的救援地點(diǎn)，且功能單一，自動化程度相對較低。難以及時有效的應(yīng)用于救災(zāi)現(xiàn)場中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
·本技術(shù)的目的在于提供一種全地形單連桿輔助救援機(jī)器人，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。其采用分體式全地形履帶驅(qū)動底盤的設(shè)計(jì)，具有整機(jī)體積較小，可拆解，裝配簡單，便于攜帶等特點(diǎn)，為救援行動的快速進(jìn)展提供有力的設(shè)備支援和技術(shù)支持，具有廣泛的應(yīng)用前景。本技術(shù)的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)全地形單連桿輔助救援機(jī)器人，包括機(jī)械手I、太陽能電池板2、連桿式起重機(jī)構(gòu)3、拖車4、仿生連接裝置5、牽引車6、監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器7、八連桿機(jī)構(gòu)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(shè)置機(jī)械手I及監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器7 ;所述牽引車6的上部及側(cè)面、拖車4的側(cè)面分別設(shè)置太陽能電池板2 ;連桿式起重機(jī)構(gòu)3設(shè)置在拖車4的移動平臺上。所述的太陽能電池板2通過固定座轉(zhuǎn)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。所述的連桿式起重機(jī)構(gòu)3由八連桿機(jī)構(gòu)8及滾珠絲杠9構(gòu)成，連桿式起重機(jī)構(gòu)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(nèi)部的電機(jī)連接驅(qū)動八連桿機(jī)構(gòu)8。本技術(shù)全地形單連桿輔助救援機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了各工作機(jī)械與行走機(jī)械的組合，并通過機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)對各部分進(jìn)行自動化控制，應(yīng)用于復(fù)雜路面的輔助救援。本技術(shù)的有益效果在于本技術(shù)將執(zhí)行部分與行走機(jī)構(gòu)加以組合，并利用機(jī)電一體化的原理進(jìn)行統(tǒng)一控制，提高了機(jī)器人的自動化程度。采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，提出分體式底盤設(shè)計(jì)，單節(jié)車體可獨(dú)立行走，根據(jù)需要搭載不同車體模塊。機(jī)器人的機(jī)械手及前、后車底盤間連接采用仿生學(xué)鉸鏈連接。采用新型的8連桿式起重機(jī)構(gòu)，搭建與移動式機(jī)器人平臺上，結(jié)構(gòu)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(qū)動的復(fù)合式能源驅(qū)動方案，節(jié)約能源，綠色環(huán)保。本技術(shù)具有成本低、體積小、可拆解、裝配簡單、能適應(yīng)復(fù)雜路面的特點(diǎn)。成本低廉使得批量生產(chǎn)及廣泛應(yīng)用成為可能。此外機(jī)器人的設(shè)計(jì)使其在復(fù)雜路面上實(shí)施救援具有更強(qiáng)的自動性與適應(yīng)性。具有廣泛的應(yīng)用前景。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本技術(shù)的示意性實(shí)例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當(dāng)限定。圖I為本技術(shù)的軸測結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的仿生連接裝置的軸測結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)的連桿式起重機(jī)構(gòu)的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、機(jī)械手；2、太陽能電池板；3、連桿式起重機(jī)構(gòu)；4、拖車；5、仿生連接 裝置；6、牽引車；7、監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器；8、八連桿機(jī)構(gòu)；9、滾珠絲杠。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容及其具體實(shí)施方式。參見圖1，本技術(shù)的全地形單連桿輔助救援機(jī)器人，包括機(jī)械手I、太陽能電池板2、連桿式起重機(jī)構(gòu)3、拖車4、仿生連接裝置5、牽引車6、監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器7、八連桿機(jī)構(gòu)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(shè)置機(jī)械手I及監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器7 ;所述牽引車6的上部及側(cè)面、拖車4的側(cè)面分別設(shè)置太陽能電池板2 ;連桿式起重機(jī)構(gòu)3設(shè)置在拖車4的移動平臺上。所述的太陽能電池板2通過固定座轉(zhuǎn)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。參見圖3所示，本技術(shù)所述的連桿式起重機(jī)構(gòu)3由八連桿機(jī)構(gòu)8及滾珠絲杠9構(gòu)成，連桿式起重機(jī)構(gòu)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(nèi)部的電機(jī)連接驅(qū)動八連桿機(jī)構(gòu)8。參見I至圖3所示，對本技術(shù)的行走機(jī)構(gòu)、控制部分及工作部分的創(chuàng)新點(diǎn)說明如下行走機(jī)構(gòu)本技術(shù)采用履帶式行走機(jī)構(gòu)，底盤設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化布局，具有優(yōu)秀的越障能力。引入仿生學(xué)理念，仿制蜈蚣等節(jié)肢動物，采用雙車體設(shè)計(jì)，車體內(nèi)部安裝四臺獨(dú)立驅(qū)動的電機(jī)，以保證擁有強(qiáng)勁的動力，當(dāng)機(jī)器人在崎嶇不平的路段行走時，機(jī)器人的前后底盤之間的角度不斷發(fā)生變化以保持平衡性，較普通全地形機(jī)器人有更強(qiáng)的運(yùn)動能力。前后底盤設(shè)計(jì)采用相同的驅(qū)動方式和控制方式，可單獨(dú)控制，亦可分別操作，控制簡單，全地形底盤設(shè)計(jì)，采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想，提出分體式底盤設(shè)計(jì)，單節(jié)車體可獨(dú)立行走，根據(jù)需要搭載不同車體模塊，單節(jié)車體更加小巧，越障能力更強(qiáng)。適應(yīng)地形的能力和翻越障礙的能力均有所增強(qiáng)。工作部分本技術(shù)工作部分由機(jī)械手、監(jiān)控?cái)z像頭、超聲波測距傳感器、連桿式起重機(jī)構(gòu)、太陽能電池組成。機(jī)器人通過監(jiān)控?cái)z像頭捕捉影像，傳遞給控制人員，控制人員根據(jù)傳輸?shù)挠跋褓Y料操控機(jī)械手完成相應(yīng)的動作。機(jī)械手的設(shè)計(jì)采用了仿生學(xué)理念，模仿生物關(guān)節(jié)的運(yùn)動，使機(jī)械手通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和移動關(guān)節(jié)更加靈活的完成一系列運(yùn)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(zāi)區(qū)信息更加具體化數(shù)字化，便于操作人員更準(zhǔn)確的更快速的判斷救援情況；輔助救援機(jī)構(gòu)采用了 8連桿式的起重機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，搭載在機(jī)器人移動平臺上，當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入狹小的坍塌樓板間時，起重機(jī)構(gòu)升起起支撐作用，可有效防止可能發(fā)生的二次坍塌造成的傷害；動力源設(shè)計(jì)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(huán)保，延長了機(jī)器人的工作時間，保證了救援可持久的進(jìn)行，使機(jī)器人有更強(qiáng)的惡劣條件下的野外適應(yīng)能力。控制部分本技術(shù)控制部分完成的功能包括控制行走部分控制、機(jī)械手舵機(jī)控制、太陽能板自動采光控制、監(jiān)控?cái)z像頭、超聲波測距傳感器控制和起重機(jī)構(gòu)控制5部分。行走部分電機(jī)正、反轉(zhuǎn)、電機(jī)的運(yùn)停及電機(jī)的調(diào)速等功能從而更好地實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、倒退、轉(zhuǎn)彎、啟停功能；設(shè)計(jì)采用單片機(jī)、繼電器、二極管、三極管、遙控模塊、開關(guān)元件等來實(shí)現(xiàn)；機(jī)械手控制是通過控制舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)、移動實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的抓取、剪切、鉆孔等排障功能，采用32路舵機(jī)控制器，遙控操作實(shí)現(xiàn)功能；太陽能板通過舵機(jī)控制旋轉(zhuǎn)，采用32路舵機(jī)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(zhuǎn)化效率；監(jiān)控?cái)z像頭、超聲波測距傳感器的信號發(fā)射與接收功能，利用單片機(jī)和無線遙控模塊與人組成閉環(huán)控制，實(shí) 現(xiàn)信號的傳遞；連桿式起重機(jī)構(gòu)采用直流電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠，配合連桿機(jī)構(gòu)，采用無線遙控模塊實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及急停控制。控制部分采用了先進(jìn)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(fā)出的信號轉(zhuǎn)為電機(jī)的控制信號，從而方便操控人員對各電機(jī)動作的實(shí)時控制，提高了機(jī)器人的自動化程度。以上所述僅為本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)例而已，并不用于限制本技術(shù)，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本技術(shù)可以有各種更改和變化。凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種全地形單連桿輔助救援機(jī)器人，其特征在于牽本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種全地形單連桿輔助救援機(jī)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，所述牽引車（6）的前端設(shè)置機(jī)械手（1）及監(jiān)控?cái)z像頭及超聲波測距傳感器（7）；所述牽引車（6）的上部及側(cè)面、拖車（4）的側(cè)面分別設(shè)置太陽能電池板（2）；連桿式起重機(jī)構(gòu)（3）設(shè)置在拖車（4）的移動平臺上。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曲涵，陳薇伊，張孟琦，
申請(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國別省市：