无人驾驶救援车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无人驾驶救援车。本发明主要包括一台无人驾驶汽车，在车身上安装有可360度旋转的底座，底座上固连有能折叠并可向上伸展的机器人手臂能；机器人手臂的顶部一侧固连有能自动开合的U形手掌，U形手掌可绕水平轴转动90度、绕垂直轴转动180度；在U形手掌内安装有可自动伸缩的高压水枪和喷射枪；在U形手掌后部上方两角分别安装有摄像头和探照灯；在U形手掌后部两侧分别安装有可以自动伸缩的电锯和液压钳；在U形手掌后部下方安装有起重吊钩；在机器人手臂的顶部另一侧安装有可自动伸缩的云梯；在云梯顶部外侧安装绳索弹射器；在车身的尾部安放有救援车载吊篮。本发明功能齐全，灵活机动，能减少救援人员的伤亡。
【专利说明】
无人驾驶救援车
技术领域
[0001]本发明属于救援装备技术领域，具体涉及一种无人驾驶救援车。
【背景技术】
[0002]安全，是多么美好的字眼，如同温馨一样，让人倍感亲切、踏实。然而，近年来在现实生活中，却常常发生许多触目惊心的事故，给人民群众的生命财产造成重大的损失。事故的发生有客观的原因，但更多的却是人为的原因而造成的。国家为了维护道路交通秩序，预防和减少交通事故，保护人身安全，保护公民、法人和其他组织的财产安全及其它合法权益，提高通行效率，制定颁发了《中华人民共和国道路交通安全法》。为了预防火灾和化学品爆炸，避免和减少各类灾难事故的发生，切实加强应急救援工作，保护人身、财产安全，维护公共安全，颁发了《中华人民共和国消防法》。为了认真贯彻落实国家的法律法规，切实保护好国家和人民群众的生命财产，政府相关部门做了最大的努力，但由于目前我国的应急救援的装备和设施还比较落后，有不少的公安武警战士和干部群众在救灾救难现场献出了宝贵的生命。
[0003]为了尽快建立一支拥有现代化装备的救援队伍，实现快捷的、科学的、人性化的救援，在确保救援队伍自身安全的前提下，最大限度的挽救国家和人民群众的生命财产，开发研究一种无人驾驶智能救援车，势在必行。
[0004]目前，我国的救援车种类并不多，且技术装备仍处于落后的状况，很难适应救援的需求，原因如下:
[0005](I)功能单一。现有的救援车有道路救援车、消防专勤救援车、抢险救援车等系列产品，其车辆的装备比较简陋、技术相对落后，且实用功能也比较单一，基本上是专车专用。
[0006](2)人工操作。现有的救援车普遍是由人来驾驶，车辆的救援装备也是由人工操作，且机动性和灵活性都比较差。当事故、灾难现场存在安全隐患，且情况比较复杂，又需要在高空或者是沟洞等危险区域实施近距离救援时，现有的救援车就很难适应。
[0007](3)风险性强。由于救援车辆作业的现场存在油气爆炸、毒气泄漏、建筑物倒塌、山体滑坡等诸多的灾难性隐患，而参加救援抢险的人员又缺乏安全可靠的保护装备，所以救援人员的安全风险较大，经常有救灾抢险人员为此献出了宝贵的生命。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种采用当代无人驾驶、卫星导航、智能机器人、电子数控、远程遥控等多项先进技术，可以有效地保障救援人员的自身安全，提高救援车辆的性能、功能，增强救援车辆的灵活性、适应性的无人驾驶救援车。
[0009]本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的:该无人驾驶救援车，它包括一台无人驾驶汽车，在车身上安装有可360度旋转的底座，底座上固连有能折叠并可向上伸展的机器人手臂能;所述机器人手臂的顶部一侧固连有一个能自动开合的U形手掌，U形手掌可在垂直面内绕水平轴转动90度，在水平面内绕垂直轴转动180度;在U形手掌内对着其U形开口安装有一个可自动伸缩的高压水枪和一个可自动伸缩的干粉喷射枪;在U形手掌后部上方两角分别安装有一个摄像头和一个探照灯;在U形手掌后部两侧分别安装有一个可以自动伸缩的电锯和液压钳;在U形手掌后部下方安装有一个起重吊钩;在机器人手臂的顶部另一侧安装有可自动伸缩的云梯;在云梯顶部外侧安装绳索弹射器;在车身的尾部安放有救援车载吊篮;无人驾驶汽车的无人驾驶系统与指挥控制中心无线连接，用于远程控制汽车的运行;机器人手臂与机器人手臂控制系统连接，机器人手臂控制系统与指挥控制中心无线连接，用于远程控制机器人手臂及其各部件协调动作。
[0010]具体的，所述机器人手臂由三节铰接而成，底部第一节与底座之间及相邻两节之间均通过伸缩液压油缸连接。
[0011 ]具体的，所述高压水枪连接软质高压橡胶水管。
[0012]本发明的工作原理及作用效果体现如下:
[0013](I)本发明无人驾驶救援车的救援车载装备配置实现了多功能化。
[0014]本发明无人驾驶救援车在车身中部的底座上配备有一个机器人手臂，该机器人手臂的整体能随着底座在水平面上自由转动360度，且机器人手臂上的U形手掌可在垂直面内绕水平轴转动90度，在水平面内绕垂直轴转动180度，从而增加了救援的灵活性、机动性。通过伸缩液压油缸的操作，机器人手臂全部伸直后，总长可超过30米，这填补了高层楼群普通消防车难以直接喷水灭火的空白，也有效地扩大了定点搜索救援的范围。每一辆救援车机器人手臂的实际长度可以根据大中小型车辆不同的需求来配置。
[0015]在机器人手臂的顶部一侧安装有可以自动伸缩的云梯，当手臂展开与地面垂直且手臂顶部的云梯全部伸出时，总的高度可达50米左右，这填补了普通的消防车没有高层云梯的空白，可以较好地解决高层楼盘在遭遇火灾情况下救人逃生的难题。
[0016]在机器人手臂顶部的U形手掌部分，其外形酷似于一个“龙头”，“龙头”S卩U形手掌可以在水平面内转动180度，在垂直面内转动90度，“龙嘴” S卩U形手掌的U形开口端可以自动张合，具有抓、推、铲的功能，还具有液压扩张的功能。这样机器人手臂在事故和救灾现场还可以从事道路清理作业，当交通事故发生需要破拆车辆救人时，机器人手臂上的U形手掌可以当做液压扩张器使用，承担起一线救援的职责。
[0017]在U形手掌的内部安装有两支“枪”，一支高压水枪，另一支是干粉喷射枪，当手掌(龙头)的“龙嘴”完全张开时，两枪口的挡板自动打开，高压水枪或干粉喷射枪都可以自由伸出喷水、喷粉。本发明采用软质的高压橡胶水管替代了普通的布质水管，也可以采用软质的金属材料高压水管，提高了水管的耐压能力;新增了干粉高压喷射软管，填补了国内外消防车没有干粉高压喷射装置的空白；把水和粉两根高压软管固定在机器人手臂的中央，使高压水枪和干粉喷射枪的稳定性大大的增强，这样水和粉喷射的压力更大、射程更高、更远。采用机器人手臂喷高压水灭火，使救援覆盖的有效范围更大，可以施救的楼层更高，完全改变了过去由多名消防人员肩扛手提消防水枪艰难灭火的状况。无人驾驶救援车高压喷水的功能也适用于城市道路清洗、高楼外墙清洗、夏天人工降温和空气雾化等，本发明具有广阔的市场开发前景。
[0018]在U形手掌的后部两侧安装有电锯和液压钳，电锯和液压钳可以自动伸缩;在云梯顶部外侧安装有绳索弹射器;在U形手掌的后部下方安装有起重吊钩;在U形手掌的后部上方两角安装有摄像头和探照灯;在救援车的尾部安放有救援车载吊篮。电锯和液压钳主要是用于救援现场障碍物的清理和事故车辆的破拆;绳索弹射器弹射出绳索主要是用于江、河、水面、深沟救人和拖船等;液压钳、起重吊钩的主要作用是清理救援前方的障碍物，吊挂事故车辆，用起重吊钩吊起救援车载吊篮可以配合云梯高空救人，或者是在沟、洞区域救人搬物;摄像头(含紫外线)主要用于给指挥控制中心提供各类救援和操作的信息数据;探照灯是为夜晚救援行动提供照明。
[0019](2)本发明无人驾驶救援车实现了救援车无人驾驶智能操作。
[0020]本发明无人驾驶救援车采用了无人驾驶汽车，无人驾驶汽车目前已有了成熟产品，通过GPS等技术实现了定位功能，是一种智能汽车，也可以称之为“轮式移动机器人”，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。
[0021]本发明无人驾驶救援车采用了现有的无人驾驶技术，其机器人手臂也是采用了现有的智能化操作技术，是集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是现代救援车具有最先进技术和实力的一个重要标志，无人驾驶救援车展示了中国制造的最高技术水平，无人驾驶技术适用于所有的救援行业，在国防和国民经济等领域同样具有广阔的应用前景。
[0022]本发明的无人驾驶救援车仍然保留了现代汽车人工驾驶的功能，也保留了机器人手臂人工操作的功能。
[0023](3)本发明无人驾驶救援车增强了救援行动抗风险的能力。
[0024]由于本发明采用了无人驾驶技术，救援车可以通过自动驾驶到达许多危险或灾难性区域，不管救援现场环境是否存在空气污染、化学污染、放射性污染、还是存在爆炸物及墙体倒塌等威胁，无人驾驶救援车都能够正常工作，确保救援任务顺利完成。无人驾驶救援车和机器人手臂联手可以替代人类做成很多高危险、高难度的事，这极大地减少了人类救援面临的巨大的风险。
[0025]本发明填补了我国无人驾驶车辆和高智能型机器人参加救援的空白，本发明无人驾驶救援车将为中国梦的实现做出重要的贡献。
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例的机器人手臂折叠时的结构示意图。
[0027]图2是图1中机器人手臂伸展时的结构示意图。
[0028]图3是图1中机器人手臂及云梯均伸展时的结构示意图。
[0029]图4是本发明的控制系统原理结构框图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0031]参见图1、图2、图3，本实施例的无人驾驶救援车，包括无人驾驶汽车1(无人驾驶汽车已有成熟产品，在此不再赘述)，在车身上安装有可360度旋转的底座11，底座11上固连有能折叠并可向上伸展的机器人手臂7(类似的机器人手臂已有成熟产品)。从图中可见，本实施例的机器人手臂7由三节铰接而成，其底部第一节与底座11之间、相邻两节之间均通过伸缩液压油缸10连接。机器人手臂7的顶部一侧固连有能自动开合的U形手掌3，U形手掌3可在垂直面内绕水平轴转动90度，在水平面内绕垂直轴转动180度;在U形手掌3内对着其U形开口并排安装有可自动伸缩的高压水枪2和干粉喷射枪15;在U形手掌3的后部上方两角分别安装有摄像头4和探照灯5;在U形手掌3的后部两侧分别安装有可以自动伸缩的电锯12和液压钳13;在U形手掌3的后部下方安装有起重吊钩9;在机器人手臂3的顶部另一侧安装有可自动伸缩的云梯6;在云梯6顶部外侧安装绳索弹射器14;在车身的尾部安放有救援车载吊篮8。无人驾驶汽车I的无人驾驶系统与指挥控制中心无线连接，用于远程控制汽车的运行；机器人手臂3与机器人手臂控制系统连接，机器人手臂控制系统与指挥控制中心无线连接，用于远程控制机器人手臂3及其各部件协调动作；图3所示为本发明的控制系统原理结构框图。本发明的装置在现有技术的基础上，结合远程监控技术、机器人机械手自动控制技术等，完全能实现在危险环境下的无人驾驶及人性化救援工作，且功能强大，减小救援人员的伤亡。
【主权项】
1.一种无人驾驶救援车，其特征在于:它包括一台无人驾驶汽车，在车身上安装有可360度旋转的底座，底座上固连有能折叠并可向上伸展的机器人手臂能;所述机器人手臂的顶部一侧固连有一个能自动开合的U形手掌，U形手掌可在垂直面内绕水平轴转动90度，在水平面内绕垂直轴转动180度;在U形手掌内对着其U形开口安装有一个可自动伸缩的高压水枪和一个可自动伸缩的干粉喷射枪;在U形手掌后部上方两角分别安装有一个摄像头和一个探照灯;在U形手掌后部两侧分别安装有一个可以自动伸缩的电锯和液压钳;在U形手掌后部下方安装有一个起重吊钩;在机器人手臂的顶部另一侧安装有可自动伸缩的云梯；在云梯顶部外侧安装绳索弹射器;在车身的尾部安放有救援车载吊篮;无人驾驶汽车的无人驾驶系统与指挥控制中心无线连接，用于远程控制汽车的运行;机器人手臂与机器人手臂控制系统连接，机器人手臂控制系统与指挥控制中心无线连接，用于远程控制机器人手臂及其各部件协调动作。2.根据权利要求1所述的无人驾驶救援车，其特征在于:所述机器人手臂由三节铰接而成，底部第一节与底座之间及相邻两节之间均通过伸缩液压油缸连接。3.根据权利要求1所述的无人驾驶救援车，其特征在于:所述高压水枪连接软质高压橡胶水管。
【文档编号】A62C27/00GK106075777SQ201610621478
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月29日 公开号201610621478.5, CN 106075777 A, CN 106075777A, CN 201610621478, CN-A-106075777, CN106075777 A, CN106075777A, CN201610621478, CN201610621478.5
【发明人】张帅, 张建平
【申请人】张帅