抢险救灾机器人装置的制作方法

本发明涉及抢险救灾的技术领域，更具体的说，它涉及一种抢险救灾机器人装置。

背景技术：

智能机器人已经开始代替人类完成很多类型的工作，其中就包括一些高危的动作，由于智能机器人与人类相比，其本身的结构功能相对比较强大，并且相比较于人类能够适应更多危险场景。抢险机器人就是一种常见的智能机器人，其应用在抢险救灾工作当中，不仅仅能够提升抢险救灾的工作效率，还能够有效降低抢险救灾工作人员的伤亡率。

现有的抢险救灾当中应用的智能机器人，在陆地上行走的时候，大多通过蛇形或者是履带的形式来行走，但是不论是蛇形还是履带式行走，在遇到较小孔洞的时候，都不容易钻入到孔洞当中。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抢险救灾机器人装置，其在移动的过程中，结构部件为一条直线且移动过程中不会产生大角度偏转，在较小孔洞中也能够实现移动。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种抢险救灾机器人装置，包括结构部件，其设置有若干个，若干结构部件的长度方向相同，若干结构部件沿长度方向排布，若干结构部件排布后的两端分别为前端和后端；

相邻的两结构部件能够在结构部件的长度方向上相互靠近和远离，位于两端的两结构部件相互背离的一端都设置有上下伸缩的固定杆，固定杆能够向下插入到地面中。

通过采用上述技术方案，行走时，前端固定杆插入地面，后端固定杆收缩，然后相邻两结构部件朝向相互靠近的方向移动，拉动后端固定杆向前移动，然后后端固定杆插入地面，前端固定杆收缩，相邻两结构部件朝向相互远离的方向移动，推动前端固定杆向前移动，实现移动；在进行陆地爬行的时候，模仿毛毛虫爬行原理移动；在移动的过程中，结构部件为一条直线且移动过程中不会产生大角度偏转，在较小孔洞中也能够实现移动。

本发明进一步设置为：相邻两结构部件中，靠近后端的结构部件中设置有螺纹套，靠近前端的结构部件上设置有传动杆，传动杆从螺纹套靠近前端的一端伸入螺纹套中并且与螺纹套螺纹连接在一起。

通过采用上述技术方案，传动杆或者螺纹套转动，就能够实现相邻两结构部件之间的滑动。

本发明进一步设置为：设置有传动杆的结构部件上设置有用于容纳传动杆的容纳孔，所述传动杆能够收纳到容纳孔中。

通过采用上述技术方案，在不使用时，将传动杆收入到容纳孔当中，对传动杆进行收纳。

本发明进一步设置为：设置有传动杆的结构部件上设置有动力组件，动力组件用于带动传动杆收入和伸出容纳孔。

本发明进一步设置为：相邻的两结构部件既能够沿结构部件的长度方向进行滑动，也能够围绕竖直轴线进行转动；

所述结构部件顶部设置有用于带动结构部件飞行的飞行扇叶。

通过采用上述技术方案，当需要机器人飞行的时候，转动结构部件，使得若干不同结构部件上的飞行扇叶的转动轴线不处于同一竖直平面内，从而使得机器人在飞行扇叶的作用下能够平稳的进行飞行。

本发明进一步设置为：所述结构部件包括靠近前端位置的第一组成件以及靠近后端的第二组成件，第一组成件和第二组成件固定连接在一起并且第一组成件的底部与第二组成件的顶部相互平齐。

通过采用上述技术方案，转动结构部件的时候，能够将位于后端的结构部件的第二组成件转动至位于前端的结构部件的第一组成件的底部，增加飞行时的稳定性。

本发明进一步设置为：所述结构部件的同一侧都设置有辅助扇叶。

通过采用上述技术方案，通过设置辅助扇叶，能够在机器人飞行的过程当中对飞行方向进行导向，并且还能够在需要在水上运动的时候，通过转动结构部件，通过各个辅助扇叶之间的配合，实现机器人的水上运动。

本发明进一步设置为：还包括软轴，其用于带动辅助扇叶转动；

动力轴，其用于带动软轴进行转动；

导向套，其套设在软轴外侧并且动力轴靠近软轴的一端伸入导向套中；

连接套，其有挠性材料制成，连接套由挠性材料制成，动力轴穿过连接套；

以及调节组件，其用于通过改变连接套的形状来调节导向套的轴线。

通过采用上述技术方案，在水上行动的时候，迎向运动方形的辅助扇叶的转动轴线与运动方向相同，其与扇叶，通过调节组件改变连接套的形状来调节导向套的轴线，从而改变辅助扇叶的转动轴线，能够通过其余的辅助扇叶来保持运动的方向，也能够通过改变其余辅助扇叶的转动轴线来推动机器人在水上进行转动。

本发明进一步设置为：所述调节组件包括电磁铁，其固定连接在动力轴靠近软轴一端并且位于导向套中；

偏心块轴，其固定连接在电磁铁背离软轴一侧，偏心块轴位于导向套靠近连接套一端并且偏心块轴外侧设置有弹性材料；

以及偏心块，偏心块套设在动力轴上并且相对于动力轴的轴线偏心设置，偏心块位于连接套靠近导向套一端并且能够在电磁铁的磁力作用下被电磁铁吸合，偏心块被电磁铁吸合时，偏心块轴嵌入偏心块中并且偏心块轴能够带动偏心块一起转动。

通过采用上述技术方案，当需要改变辅助扇叶的转动方向时，电磁铁通电产生磁力，将偏心块吸合在电磁铁上，从而使得偏心块轴嵌入到偏心块当中，此时偏心块也从连接套中运动之导向套中，此时动力轴转动，通过偏心块的转动来推动导向轴的轴线发生变化，导向套带动辅助扇叶的转动轴线发生变化并且能够带动连接套发生形变；将辅助扇叶的转动轴线调整到合适方向之后，电磁铁断电，在弹性材料的作用下，偏心块与偏心块轴脱离，使得偏心块滑入到连接套中。

本发明进一步设置为：还包括轴套，其转动连接在导向套上，若干辅助扇叶能够相对轴套转动；

轴套靠近辅助扇叶的一端开设有若干滑动槽，若干滑动槽与若干扇叶一一对应，对应的辅助扇叶嵌入到对应的滑动槽中，辅助扇叶能够在对应的滑动槽中转动；

滑动槽背离转轴转动方向一侧设置有开设在轴套上的抵紧槽，抵紧槽中设置有固定连接在轴套上的弹性板，弹性板背离扇叶一侧固定连接有弹性件，当扇叶转动至抵紧槽背离滑动槽一端时，弹性板在弹性件的作用下抵紧在扇叶上。

通过采用上述技术方案，辅助扇叶滑动至抵紧槽中并且抵紧在台阶部上时，轴套能够通过台阶部带动辅助扇叶进行转动。并且在进行转动的时候，弹性件通过自身的弹力将弹性板抵紧在辅助扇叶上，使得扇叶不容易在转动的过程当中与轴套之间发生相对转动；当机器人处于地面行走状态时，轴套不转动，如果辅助扇叶背离扇轴的一端碰撞到了异物，辅助扇叶能够在抵紧槽和滑动槽的空间当中进行转动，使得扇叶能够通过自身的转动越过异物。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：本发明行走时，前端固定杆插入地面，后端固定杆收缩，然后相邻两结构部件朝向相互靠近的方向移动，拉动后端固定杆向前移动，然后后端固定杆插入地面，前端固定杆收缩，相邻两结构部件朝向相互远离的方向移动，推动前端固定杆向前移动，实现移动，移动的过程中，结构部件为一条直线且移动过程中不会产生大角度偏转，在较小孔洞中也能够实现移动。

附图说明

图1为实施例的整体结构的示意图；

图2为实施例体现容纳孔和螺纹套的剖视图；

图3为实施例体现转轴的剖视图；

图4位实施例体现滑槽的示意图；

图5为实施例处于飞行状态的示意图；

图6为实施例体现调节组件的示意图；

图7为实施例体现轴套的示意图；

图8为实施例体现弹性板的示意图。

图中：1、结构部件；11、第一组成件；12、第二组成件；13、容纳孔；131、收纳孔；132、限位孔；1321、齿轮；14、滑槽；141、防脱槽；2、固定杆；3、飞行扇叶；4、辅助扇叶；41、轴套；411、滑动槽；412、抵紧槽；42、轴体；43、弹性板；44、弹性件；5、传动杆；51、螺纹杆；52、齿条；6、螺纹套；7、转轴；71、防脱块；8、动力轴；81、固定套；82、连接套；83、导向套；84、软轴；85、调节组件；851、电磁铁；852、偏心块轴；853、偏心块；854、挡块。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

实施例：一种抢险救灾机器人，参见附图1，包括若干结构部件1，若干个结构部件1的长度方向都相同并且若干结构部件1都沿结构部件1本身的长度方向排布；若干结构排布之后的两端分别为前端和后端，也就是由若干结构部件1连成的一条直线的两端分别为前端和后端。相邻的两结构部件1能够在结构部件1的长度方向上相互靠近和远离，位于两端的两结构部件1相互背离的一端都设置有上下伸缩的固定杆2，固定杆2能够向下插入到地面中。

在地面上运动的时候，位于前端的固定杆2先向下插入到地面当中，位于后端的固定杆2收缩，然后相邻两结构部件1朝向相互靠近的方向滑动，在滑动的过程当中带动后端的固定杆2朝向靠近前端的方向滑动；然后后端的固定杆2向下插入地面中，前端的固定杆2向上收缩，之后相邻的两结构部件1朝向相互背离的方向滑动，从而推动前端的固定杆2向前运动；交替进行上述动作，实现机器人的前行，并且在前行的过程当中，机器人整体的动作幅度较小，产生的角度的偏转也较小，从而使得机器人能够在较小的孔洞当中进行移动。

在某些实施例中，相邻两结构部件1通过气缸、液压缸、丝杠等方式来实现相邻两结构部件1的滑动。

参见附图1和附图2，本实施例中，相邻两结构部件1中，靠近后端的结构部件1中设置有螺纹套6，靠近前端的结构部件1上设置有传动杆5，传动杆5从螺纹套6靠近前端的一端伸入螺纹套6中并且与螺纹套6螺纹连接在一起。

在某些实施例中，螺纹套6固定在结构部件1中，传动杆5转动连接在结构部件1上，当相邻两结构部件1需要滑动的时候，传动杆5转动，通过传动杆5与螺纹套6的配合，带动两结构部件1进行滑动。

在本实施例中，螺纹套6转动连接在结构部件1当中，传动杆5能够固定在结构部件1上；当两结构部件1需要运动的时候，螺纹套6转动，通过螺纹套6和传动杆5的配合来带动两结构部件1滑动；螺纹套6一侧设置有固定在结构部件1上并且带动螺纹套6转动的动力件，本实施例中，动力件为伺服电机。

优选的，本实施例中，传动杆5靠近后端的一端为螺纹杆51，螺纹杆51能够插入到螺纹套6当中并且与螺纹套6相互配合；为了在机器人不使用的时候对传动杆5进行保护，在设置有传动杆5的结构部件1上开设容纳孔13，传动杆5在不使用的时候能够收纳到容纳孔13当中；设置有传动杆5的结构部件1上设置有用于将传动杆5收纳到容纳孔13中的动力组件。

在某些实施例中，传动杆5通过液压缸、气缸等动力组件实现传动杆5收纳入容纳孔13以及从容纳孔13中伸出的动作。

本实施例中，位于螺纹杆51靠近前端部分的传动杆5为齿条52，设置有传动杆5的结构部件1上设置有与齿条52相互啮合的齿轮1321，动力组件为齿轮1321。

优选的，本实施例中，容纳孔13靠近后端的部分为用于容纳螺纹杆51的收纳孔131，容纳孔13靠近收纳孔131的部分为用于对齿条52滑动方向进行限位的限位孔132，容纳孔13的其余部分用与对伸入的齿条52进行容纳，齿轮1321设置在限位孔132处；优选的，同时设置有螺纹套6和容纳孔13的结构部件1中，容纳孔13与螺纹套6相互连通，并且容纳孔13中的齿条52能够顺利伸入到螺纹套6当中，通过螺纹套6配合容纳孔13对齿条52进行容纳。

优选的，本实施例中，相邻的两结构部件1不仅仅能够沿结构部件1的长度方向进行滑动，相邻的两结构部件1还能够围绕竖直轴线进行转动；每一个结构部件1的顶部都设置有若干飞行扇叶3，位于同一结构部件1顶部的若干飞行扇叶3围绕同一个竖直轴线进行转动。同一结构部件1上的若干飞行扇叶3由同一动力件进行转动，优选的，本实施例中，动力件为伺服电机。

在需要机器人进行飞行的时候，现将传动杆5收纳入容纳孔13中，对相邻两结构部件1进行转动，使得若干不同结构部件1上的飞行扇叶3的转动轴线不处于同一竖直平面内，从而使得飞行扇叶3转动时能够平稳的带动机器人进行飞行。

优选的，本实施例中，结构部件1包括两部分，分别为第一组成件11和第二组成件12，同一结构部件1当中，第一组成件11和第二组成件12固定连接在一起，同一结构部件1的第一组成件11位于第二组成件12靠近前端的一端，第一组成件11的底部与第二组成件12的顶部相互平齐。

飞行时对结构部件1进行转动的时候，靠近后端的结构部件1的第二组成部分转动至靠近前端的结构部件1的第一组成件11的底部，并且使得两者相互贴合，增加飞行时的稳定性。

优选的，本实施例中，容纳孔13、传动杆5以及螺纹套6都设置在第一组成件11上；螺纹套6位于第一组成件11靠近前端的一端，容纳孔13位于第一组成件11靠近后端的一端。

参见附图3和附图4，相邻两结构部件1中，靠近前端的结构部件1的第二组成件12与靠近后端的结构部件1的第一组成件11转动连接在一起；为了使得转动结构不对相邻两结构部件1的滑动造成影响，本实施例中，通过转轴7实现第一组成件11和第二组成件12之间的转动连接关系，并且转轴7能够在第一组成件11或者第二组成件12上沿结构部件1的长度方向滑动；优选的，本实施例中，转轴7能够在第二组成件12顶部沿结构部件1的长度方向滑动，具体的，第二组成件12的顶部开设有长度方向与结构固件长度方向相同的滑槽14，转轴7底部一端伸入滑槽14中滑动。

在某些实施例中，转轴7与第二组成件12固定连接在一起，滑槽14中设置在滑槽14中沿滑槽14长度方向滑动的滑块，转轴7转动连接在滑块上并且通过滑块上的动力件带动转轴7进行转动，动力件为伺服电机；当两相邻结构部件1需要转动的时候，动力件带动转轴7转动，从而带动两结构部件1实现转动。

在本实施例中，转轴7与第一组成件11转动连接在一起，转轴7在第二组成件12上滑动而不能在第二组成件12上转动；优选的，转轴7的两侧与滑槽14的两侧边相互贴合，从而使得转轴7只能够在滑槽14中滑动而无法在滑槽14中转动。第一组成件11上固定有带动转轴7进行转动的动力件，优选的，动力件为伺服电机。当两相邻结构部件1需要转动的时候，动力件带动转轴7进行转动，通过转轴7实现两结构部件1的转动。

在某些实施例中，滑槽14的两侧设置防脱槽141，防脱槽141长度方向与滑槽14长度方向相互平行，防脱槽141当中都设置有固定连接在转轴7上的防脱块71；防脱块71在防脱槽141当中沿防脱槽141长度方向滑动。

参见附图5，优选的，本实施例中，结构部件1设置有三个，飞行的时候，转动三个结构部件1，使得后端的结构部件1的第二组成件12靠近后端的一端转动至前端的结构部件1的第二组成件12靠近前端的一端的底部，使得飞行的时候，三个结构部件1行程三角形，使得飞行的时候更加稳固。优选的，本实施例中，每一个结构部件1顶部的飞行扇叶3都位于第一组成件11顶部靠近前端的一端。

本实施例中，三个结构部件1的同一侧都设置有若干辅助扇叶4，同一结构部件1上的若干辅助扇叶4围绕同一轴线转动；当需要在水中运行的时候，三个结构部件1转动成三角形，并且使得此时的辅助扇叶4位于三角形外侧；迎向移动方向的结构部件1上的辅助扇叶4的转动轴线与移动方向相同。

在某些实施例中，三个结构部件1上的辅助扇叶4的转动轴线不变，分别启动三个结构部件1上的辅助扇叶4，能够带动机器人在水上向不同方向移动。

参见附图6，在本实施例中，辅助扇叶4的转动轴线的方向可以调节，在其中一结构部件1上的辅助扇叶4的转动轴线与移动方向相同的时候，其余两结构部件1上的辅助扇叶4的转动轴线可调节至转动轴线与移动方向相同，能够更好的保持移动方向不变，当需要进行转弯的时候，调节其余两结构部件1上的辅助扇叶4的转动轴线，以推动机器人进行转向。

优选的，本实施例中，辅助扇叶4设置在结构部件1长度方向的中间位置。

优选的，本实施例中，结构部件1上的若干辅助扇叶4通过软轴84带动进行转动，软轴84外套设有对软轴84进行限位的导向套83，软轴84上的扇叶与导向套83相对转动。导向套83靠近结构部件1的一端固定连接有连接套82，连接套82固定连接在结构部件1上；连接套82由挠性材料制成，连接套82中设置有一动力轴8，动力轴8一端伸入导向套83中将动力传递到软轴84上，连接套82和导向套83中设置有带动连接套82发生形变以改变导向套83轴线方向的调节组件85。

由于连接套82为挠性材料制成，通过改变连接套82形状来改变导向套83的轴线方向，能够将改变后的导向套83的轴线方向固定；导向套83的轴线方向改变能够带动辅助扇叶4的转动轴线的方向改变。

本实施例中，调节组件85包括固定连接在动力轴8伸入导向套83一端的电磁铁851、固定连接在电磁铁851靠近连接套82一侧并且位于导向套83中的偏心块轴852以及套设在动力轴8上的偏心块853，偏心块853相对于主轴的轴线偏心设置。偏心块轴852的外侧固定连接有弹性材料，当电磁铁851通电的时候，偏心块853被吸附到电磁铁851上，并且偏心块轴852嵌入到偏心块853中；当偏心块轴852嵌入偏心块853中时，偏心块853位于导向套83内且位于导向套83靠近连接套82一端；动力轴8通过偏心块轴852带动偏心块853转动，通过偏心块853推动导向套83移动，改变导向套83的轴线，并且导向套83轴线改变的时候会带动连接套82发生形变；当方向改变到预定方向的时候，电磁铁851断电，在弹性材料的作用下，偏心块轴852与偏心块853脱离，与偏心块轴852分离的偏心块853落到连接套82中且无法跟随动力轴8转动。

优选的，本实施例中，动力轴8上还固定连接有位于连接套82中的挡块854，通过挡块854在电磁铁851断电时对偏心块853进行限位，防止偏心块853继续朝向背离导向套83的方向滑动，使得电磁铁851再次通电时能够顺利将偏心块轴852吸附在电磁铁851上。

优选的，本实施例中，连接套82背离导向套83的一端还固定连接有固定套81，固定套81固定连接在结构部件1上。

为了保证结构部件1能够顺利的漂浮在水面上，第一组成件11和第二组成件12外侧加装轻浮物，优选的，轻浮物选用不易燃轻浮物。

在某些实施例中，第一组成件11和第二组成件12也设置为中空件。

参见附图7和附图8，优选的，本实施例中，导向套83背离连接套82的一端转动连接有轴套41，轴套41之中设置有轴体42，轴体42与轴套41固定连接在一起，软轴84带动轴体42进行转动；若干辅助扇叶4转动连接在轴体42背离软轴84一端，辅助扇叶4与轴体42转动连接在一起，并且辅助扇叶4在轴体42上转动的转动轴线与轴体42的轴线相互平行；辅助扇叶4设置在轴套41背离导向套83一端，轴套41靠近辅助扇叶4的一端开设有若干滑动槽411，若干滑动槽411与若干扇叶一一对应，对应的辅助扇叶4嵌入到对应的滑动槽411中，辅助扇叶4能够在对应的滑动槽411中转动。滑动槽411背离转轴7转动方向一侧设置有开设在轴套41上的抵紧槽412，抵紧槽412中设置有固定连接在轴套41上的弹性板43，弹性板43背离辅助扇叶4一侧固定连接有弹性件44。当辅助扇叶4转动至抵紧槽412背离滑动槽411一端时，弹性板43在弹性件44的作用下抵紧在辅助扇叶4上。抵紧槽412背离滑动槽411一端的轴套41处形成以台阶部。

辅助扇叶4滑动至抵紧槽412中并且抵紧在台阶部上时，轴套41能够通过台阶部带动辅助扇叶4进行转动。并且在进行转动的时候，弹性件44通过自身的弹力将弹性板43抵紧在辅助扇叶4上，使得扇叶不容易在转动的过程当中与轴套41之间发生相对转动；当机器人处于地面行走状态时，轴套41不转动，如果辅助扇叶4背离扇轴的一端碰撞到了异物，辅助扇叶4能够在抵紧槽412和滑动槽411的空间当中进行转动，使得扇叶能够通过自身的转动越过异物。

优选的，本实施例中，弹性件44设置为弹簧。

该抢险救灾机器人在进行使用时的工作原理如下：地面行走时，前端固定杆2插入地面，后端固定杆2收缩，然后相邻两结构部件1朝向相互靠近的方向移动，拉动后端固定杆2向前移动，然后后端固定杆2插入地面，前端固定杆2收缩，相邻两结构部件1朝向相互远离的方向移动，推动前端固定杆2向前移动，实现移动；在需要机器人进行飞行的时候，现将传动杆5收纳入容纳孔13中，对相邻两结构部件1进行转动，使得若干不同结构部件1上的飞行扇叶3的转动轴线不处于同一竖直平面内，从而使得飞行扇叶3转动时能够平稳的带动机器人进行飞行。需要在水中移动时，同样将传动杆5收纳入容纳孔13中，然后转动结构部件1，使得辅助扇叶4位于结构部件1组成几何形状的外侧，在其中一结构部件1上的辅助扇叶4的转动轴线与移动方向相同，其与结构部件1上的辅助扇叶4辅助推动机器人在水中移动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。