一種移動式頂撐機器人，它涉及一種頂撐機器人，以解決地震后的廢墟空間狹窄，救援人員無法進入廢墟的問題。二級剪式頂撐機構上的上頂撐板的前端設有階梯型頂撐板，兩個傳動機構對稱設置在二級剪式頂撐機構的兩側，且傳動機構上的后連接板與二級剪式頂撐機構上的后連接銷連接，傳動機構上的前連接板與二級剪式頂撐機構上的前連接銷連接，傳動機構位于右側階梯型支撐一側的傳動軸與電機連接，電機固裝在右側階梯型支撐上，右側階梯型支撐和左側階梯型支撐對稱設置在二級剪式頂撐機構的左右側，且傳動機構上的直線導軌設置在相應的直線導軌槽中，右側階梯型支撐和左側階梯型支撐上分別設有右側階梯和左側階梯，本發明專利技術用于地震后救援。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種頂撐機器人，具體涉及一種移動式頂撐機器人。
技術介紹
地震災害作為一種極具突發性和破壞性的自然災害，從古至今就從未停止對人類的侵擾。地震發生后，在震后的黃金72小時內開展生命救援是至關重要的。然而，地震造成的諸多復雜情況又制約了救援人員在第一時間進行生命救助，主要體現在以下幾個方面:一、公共設施和高層民用建筑日益增多，導致地震發生后許多幸存者被壓埋在較深的地震廢墟中，增加了搜索和救援工作的難度；二、地震現場存在著各種有毒有害物質，如易燃易爆氣體、毒性氣體和粉塵等，會嚴重影響救援人員的身體健康；三、由于地震救援需要深入廢墟內部營救幸存者，不斷發生的余震以及廢墟結構的不穩定性使得地震廢墟隨時都有二次坍塌的可能性，極度危險的地震廢墟環境時刻威脅著救援人員的人身安全。隨著工業生產的發展和科學技術的進步，特種機器人已經在軍事、醫療、農業、月艮務、娛樂等眾多領域得到廣泛應用。將特種機器人技術和災難營救技術等多學科知識有機融合，研制與開發用于災難幸存者搜救的輔助救援機器人，輔助或代替人類在危險、惡劣的條件下完成偵察、檢測、搜索、救援等作業任務，是特種機器人未來的發展方向之一，已經成為機器人技術研究中富有挑戰性的新領域。本專利技術涉及的移動式頂撐機器人可以進入震后廢墟狹窄空間，代替救援人員執行救援通道的打通任務，還可以在機器人上配置多種傳感器，實現對廢墟狹窄空間中復雜環境的特征探測和危險性評估。
技術實現思路
本專利技術的目的是為解決地震后的廢墟空間狹窄，救援人員無法進入廢墟的問題，提供一種移動式頂撐機器人。本專利技術包括右側可變形履帶四桿機構、右側階梯型支撐、二級剪式頂撐機構、左側階梯型支撐、左側可變形履帶四桿機構、蠕動驅動電機、帶傳動機構和兩個傳動機構，右側可變形履帶四桿機構和左側可變形履帶四桿機構均包括驅動軸、第一誘導軸、第二誘導軸、第三誘導軸、驅動輪、第一誘導輪、第二誘導輪、第三誘導輪、主動曲柄、履帶連桿、被動曲柄、履帶、蝸輪、蝸桿、聯軸器和四桿機構驅動電機，驅動軸、第一誘導軸、第二誘導軸、第三誘導軸依次順時針設置且構成平行四邊形，驅動軸和第一誘導軸位于上方，驅動輪、第一誘導輪、第二誘導輪和第三誘導輪分別安裝在驅動軸、第一誘導軸、第二誘導軸和第三誘導軸上，主動曲柄的一端與第一誘導軸連接，主動曲柄的另一端與第二誘導軸連接，履帶連桿的一端與第二誘導軸連接，履帶連桿的另一端與第三誘導軸連接，被動曲柄的一端與第三誘導軸連接，被動曲柄的另一端與驅動軸連接，履帶安裝在驅動輪、第一誘導輪、第二誘導輪和第三誘導輪上，第一誘導軸通過軸承安裝在右側階梯型支撐上，蝸輪安裝在第一誘導軸的輸入端上，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸桿的輸入端通過聯軸器與和四桿機構驅動電機連接，二級剪式頂撐機構包括上頂撐板、液壓缸、底板、銷軸、兩個第一連桿、兩個第二連桿、兩個第三連桿、兩個第四連桿、兩個上滾輪軸、兩個上滾輪、兩個上滾輪槽、兩個下滾輪軸、兩個下滾輪、兩個下滾輪槽、兩個后連接銷和兩個前連接銷，液壓缸的尾端與底板鉸接，液壓缸的活塞桿與銷軸鉸接，銷軸的兩端分別與相應的第一連桿鉸接，每個第一連桿的上端與相應的上滾輪軸鉸接，每個上滾輪軸安裝在相應的上滾輪中，上滾輪設置在相應的上滾輪槽中，上滾輪槽固裝在上頂撐板的下端面上，每個第一連桿的下端與相應的第二連桿的上端通過一個后連接銷鉸接，每個第二連桿的下端與相應的下滾輪軸鉸接，每個下滾輪軸安裝在相應的下滾輪中，下滾輪設置在相應的下滾輪槽中，下滾輪槽固裝在底板的上端面上，第三連桿與第一連桿交叉設置，且第三連桿的上端與上頂撐板鉸接，每個第三連桿的下端與相應的第四連桿的上端通過一個前連接銷鉸接，每個第四連桿的下端與底板鉸接，上頂撐板的前端設有階梯型頂撐板，每個傳動機構包括前連接板、后連接板、前滑塊、后滑塊、絲杠螺帽、絲杠、被動輪、主動輪、皮帶、傳動軸、直線導軌、兩個滾珠絲杠支座和兩個墊塊，主動輪安裝在傳動軸上，主動輪通過皮帶與被動輪連接，被動輪與絲杠固定連接，絲杠螺帽與絲杠螺紋連接，絲杠的兩端分別設置在兩個滾珠絲杠支座中，滾珠絲杠支座與墊塊固連，傳動機構位于右側階梯型支撐一側的墊塊與右側階梯型支撐固連，傳動機構位于左側階梯型支撐一側的墊塊與左側階梯型支撐固連，絲杠螺帽與后連接板的前端連接，后連接板的后端與后滑塊連接，后滑塊設置在直線導軌上，前滑塊位于后滑塊的前方，且前滑塊的一側端面與前連接板連接，前滑塊的另一側端面設置在直線導軌上，兩個傳動機構對稱設置在二級剪式頂撐機構的兩側，且傳動機構上的后連接板與二級剪式頂撐機構上的后連接銷連接，傳動機構上的前連接板與二級剪式頂撐機構上的前連接銷連接，傳動機構位于右側階梯型支撐一側的傳動軸與蠕動驅動電機連接，蠕動驅動電機固裝在右側階梯型支撐上，帶傳動機構設置在兩個傳動機構之間，且帶傳動機構的輸入端與右側傳動機構上的傳動軸連接，帶傳動機構的輸出端與左側傳動機構上的傳動軸連接，右側階梯型支撐和左側階梯型支撐的內側壁上沿水平方向設有直線導軌槽，右側階梯型支撐和左側階梯型支撐對稱設置在二級剪式頂撐機構的左右側，且傳動機構上的直線導軌設置在相應的直線導軌槽中，右側階梯型支撐和左側階梯型支撐上分別設有右側階梯和左側階梯，右側可變形履帶四桿機構上的驅動軸和第一誘導軸安裝在右側階梯型支撐上，左側可變形履帶四桿機構上的驅動軸和第一誘導軸安裝在左側階梯型支撐上。本專利技術具有以下優點:一、本專利技術中間的二級剪式頂撐機構和右側階梯型支撐、左側階梯型支撐可交替對重物進行支撐，其中二級剪式頂撐機構支撐時，右側階梯型支撐和左側階梯型支撐可向前運動(或右側階梯型支撐和左側階梯型支撐支撐時，二級剪式頂撐機構可向前運動)，使機器人具有了蠕動功能，能夠在重物下面穿行。機器人的前端采用階梯型結構，可插入很小的縫隙中。因而，本專利技術可代替救援人員在救災現場完成救援通道的建立。二、二級剪式頂撐機構采用液壓驅動，其前端設計有階梯結構，能夠插入較小的縫隙中，當二級剪式頂撐機構完全展開時，可獲得較大的頂撐間距，頂撐距離可達到液壓缸活塞桿行程的3.5倍。三、機器人兩側采用右側可變形履帶四桿機構和左側可變形履帶四桿機構，使機器人在不同的工作模式下具有相應不同的運動方式，增強了運動能力。附圖說明圖1是本專利技術移動式頂撐機器人的整體結構立體圖；圖2是二級剪式頂撐機構3的結構立體圖；圖3是傳動機構6與二級剪式頂撐機構3的連接關系立體圖；圖4是傳動機構6的結構立體圖；圖5是右側可變形履帶四桿機構I或左側可變形履帶四桿機構5的結構立體圖；圖6是右側階梯型支撐2或左側階梯型支撐4的內側立體圖；圖7是本專利技術移動式頂撐機器人的初始(靜止)狀態圖(圖中標記22為被頂撐物)；圖8是二級剪式頂撐機構3向前運動時，機器人的狀態圖；圖9是二級剪式頂撐機構3中液壓缸3-2的活塞桿3-2-1伸出時，機器人的狀態圖；圖10是右側可變形履帶四桿機構1、右側階梯型支撐2、左側階梯型支撐4、左側可變形履帶四桿機構5向前運動時，機器人的狀態圖；圖11是二級剪式頂撐機構3中液壓缸3-2的活塞桿3-2-1縮回時，機器人的狀態圖。具體實施例方式具體實施方式一:結合圖1 圖6說明本實施方式，本實施方式的機器人包括右側可變形履帶四桿機構1、右側階梯型支撐2、二級剪式頂撐機構3、左側階梯本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種移動式頂撐機器人，所述機器人包括右側可變形履帶四桿機構(1)、右側階梯型支撐(2)、二級剪式頂撐機構(3)、左側階梯型支撐(4)、左側可變形履帶四桿機構(5)、蠕動驅動電機(17)、帶傳動機構(21)和兩個傳動機構(6)，右側可變形履帶四桿機構(1)和左側可變形履帶四桿機構(5)均包括驅動軸(1?1)、第一誘導軸(1?2)、第二誘導軸(1?3)、第三誘導軸(1?4)、驅動輪(1?5)、第一誘導輪(1?6)、第二誘導輪(1?7)、第三誘導輪(1?8)、主動曲柄(1?9)、履帶連桿(1?10)、被動曲柄(1?11)、履帶(1?12)、蝸輪(1?13)、蝸桿(1?14)、聯軸器(1?15)和四桿機構驅動電機(1?16)，驅動軸(1?1)、第一誘導軸(1?2)、第二誘導軸(1?3)、第三誘導軸(1?4)依次順時針設置且構成平行四邊形，驅動軸(1?1)和第一誘導軸(1?2)位于上方，驅動輪(1?5)、第一誘導輪(1?6)、第二誘導輪(1?7)和第三誘導輪(1?8)分別安裝在驅動軸(1?1)、第一誘導軸(1?2)、第二誘導軸(1?3)和第三誘導軸(1?4)上，主動曲柄(1?9)的一端與第一誘導軸(1?2)連接，主動曲柄(1?9)的另一端與第二誘導軸(1?3)連接，履帶連桿(1?10)的一端與第二誘導軸(1?3)連接，履帶連桿(1?10)的另一端與第三誘導軸(1?4)連接，被動曲柄(1?11)的一端與第三誘導軸(1?4)連接，被動曲柄(1?11)的另一端與驅動軸(1?1)連接，履帶(1?12)安裝在驅動輪(1?5)、第一誘導輪(1?6)、第二誘導輪(1?7)和第三誘導輪(1?8)上，第一誘導軸(1?2)通過軸承安裝在右側階梯型支撐(2)上，蝸輪(1?13)安裝在第一誘導軸(1?2)的輸入端上，蝸桿(1?14)與蝸輪(1?13)嚙合，蝸桿(1?14)的輸入端通過聯軸器(1?15)與和四桿機構驅動電機(1?16)連接，二級剪式頂撐機構(3)包括上頂撐板(3?1)、液壓缸(3?2)、底板(3?3)、銷軸(3?4)、兩個第一連桿(3?5)、兩個第二連桿(3?6)、兩個第三連桿(3?7)、兩個第四連桿(3?8)、兩個上滾輪軸(3?9)、兩個上滾輪(3?10)、兩個上滾輪槽(3?11)、兩個下滾輪軸(3?12)、兩個下滾輪(3?13)、兩個下滾輪槽(3?14)、兩個后連接銷(3?15)和兩個前連接銷(3?16)，液壓缸(3?2)的尾端與底板(3?3)鉸接，液壓缸(3?2)的活塞桿(3?2?1)與銷軸(3?4)鉸接，銷軸(3?4)的兩端分別與相應的第一連桿(3?5)鉸接，每個第一連桿(3?5)的上端與相應的上滾輪軸(3?9)鉸接，每個上滾輪軸(3?9)安裝在相應的上滾輪(3?10)中，上滾輪(3?10)設置在相應的上滾輪槽(3?11)中，上滾輪槽(3?11)固裝在上頂撐板(3?1)的下端面上，每個第一連桿(3?5)的下端與相應的第二連桿(3?6)的上端通過一個后連接銷(3?15)鉸接，每個第二連桿(3?6)的下端與相應的下滾輪軸(3?12)鉸接，每個下滾輪軸(3?12)安裝在相應的下滾輪(3?13)中，下滾輪(3?13)設置在相應的下滾輪槽(3?14)中，下滾輪槽(3?14)固裝在底板(3?3) 的上端面上，第三連桿(3?7)與第一連桿(3?5)交叉設置，且第三連桿(3?7)的上端與上頂撐板(3?1)鉸接，每個第三連桿(3?7)的下端與相應的第四連桿(3?8)的上端通過一個前連接銷(3?16)鉸接，每個第四連桿(3?8)的下端與底板(3?3)鉸接，上頂撐板(3?1)的前端設有階梯型頂撐板(3?1?1)，每個傳動機構(6)包括前連接板(7)、后連接板(8)、前滑塊(9)、后滑塊(10)、絲杠螺帽(11)、絲杠(12)、被動輪(13)、主動輪(14)、皮帶(15)、傳動軸(16)、直線導軌(18)、兩個滾珠絲杠支座(19)和兩個墊塊(20)，主動輪(14)安裝在傳動軸(16)上，主動輪(14)通過皮帶(15)與被動輪(13)連接，被動輪(13)與絲杠(12)固定連接，絲杠螺帽(11)與絲杠(12)螺紋連接，絲杠(12)的兩端分別設置在兩個滾珠絲杠支座(19)中，滾珠絲杠支座(19)與墊塊(20)固連，傳動機構(6)位于右側階梯型支撐(2)一側的墊塊(20)與右側階梯型支撐(2)固連，傳動機構(6)位于左側階梯型支撐(4)一側的墊塊(20)與左側階梯型支撐(4)固連，絲杠螺帽(11)與后連接板(8)的前端連接，后連接板(8)的后端與后滑塊(10)連接，后...
【技術特征摘要】
1.一種移動式頂撐機器人，所述機器人包括右側可變形履帶四桿機構(I)、右側階梯型支撐(2)、二級剪式頂撐機構(3)、左側階梯型支撐(4)、左側可變形履帶四桿機構(5)、蠕動驅動電機(17)、帶傳動機構(21)和兩個傳動機構(6)，右側可變形履帶四桿機構(I)和左側可變形履帶四桿機構(5)均包括驅動軸(1-1)、第一誘導軸(1-2)、第二誘導軸(1-3)、第三誘導軸(1-4)、驅動輪(1-5)、第一誘導輪(1-6)、第二誘導輪(1-7)、第三誘導輪(1-8)、主動曲柄(1-9)、履帶連桿(1-10)、被動曲柄(1-11)、履帶(1-12)、蝸輪(1_13)、蝸桿(1-14)、聯軸器(1-15)和四桿機構驅動電機(1-16),驅動軸(1-1)、第一誘導軸(1_2)、第二誘導軸(1-3)、第三誘導軸(1-4)依次順時針設置且構成平行四邊形，驅動軸(1-1)和第一誘導軸(1-2)位于上方，驅動輪(1-5)、第一誘導輪(1-6)、第二誘導輪(1-7)和第三誘導輪(1-8)分別安裝在驅動軸(1-1)、第一誘導軸(1-2)、第二誘導軸(1-3)和第三誘導軸(1-4)上，主動曲柄(1-9)的一端與第一誘導軸(1-2)連接，主動曲柄(1-9)的另一端與第二誘導軸(1-3)連接，履帶連桿(1-10)的一端與第二誘導軸(1-3)連接，履帶連桿(1-10)的另一端與第三誘導軸(1-4)連接，被動曲柄(1-11)的一端與第三誘導軸(1-4)連接，被動曲柄(1-11)的另一端與驅動軸(1-1)連接，履帶(1-12)安裝在驅動輪(1-5)、第一誘導輪(1-6)、第二誘導輪(1-7)和第三誘導輪(1-8)上，第一誘導軸(1-2)通過軸承安裝在右側階梯型支撐(2)上，蝸輪(1-13)安裝在第一誘導軸(1-2)的輸入端上，蝸桿(1-14)與蝸輪(1-13)嚙合，蝸桿(1-14)的輸入端通過聯軸器(1-15)與和四桿機構驅動電機(1-16)連接，二級剪式頂撐機構(3)包括上頂撐板(3-1)、液壓缸(3-2)、底板(3-3)、銷軸(3-4)、兩個第一連桿(3-5)、兩個第二連桿(3-6)、兩個第三連桿(3-7)、兩個第四連桿(3-8)、兩個上滾輪軸(3-9)、兩個上滾輪(3-10)、兩個上滾輪槽(3-11)、兩個下滾輪軸(3-12)、兩個下滾輪(3-13)、兩個下滾輪槽(3-14)、兩個后連接銷(3-15)和兩個前連接銷(3_16)，液壓缸(3-2)的尾端與底板(3-3)鉸接，液壓缸(3-2)的活塞桿(3-2-1)與銷軸(3_4)鉸接，銷軸(3-4)的兩端分別與相應的第一連桿(3-5)鉸接，每個第一連桿(3-5)的上端與相應的上滾輪軸(3-9)鉸接，每個上滾輪軸(3-9)安裝在相應的上滾輪(3-10)中，上滾輪(3-10)設置在相應的上滾輪槽(3-11)中，上滾輪槽(3-11)固裝在上頂撐板(3-1)的下端面上，每個第一連桿(3-5)的下端與相應的第 二連桿(3-6)的上端通過一個后連接銷(3-15)鉸接，每個第二連桿(3-6)的下端與相應的下滾輪軸(3-12)鉸接，每個下滾輪軸(3-12)安裝在相應的下滾輪(3-13)中，下滾輪(3-13)設置在相應的下滾輪槽(3-14)中，下滾輪槽(3_14)固裝在底板(3-3)的上端面上，第三連桿(3-7)與第一連桿(3-5)交叉設置，且第三連桿(3-7)的上端與上頂撐板(3-1)鉸接，每個第三連桿(3-7)的下端與相應的第四連桿(3-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙杰，臧希喆，李長樂，劉剛峰，劉義祥，畢慶，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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