专利名称：全地形辅助救援机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械化救援领域，特别涉及一种全地形辅助救援机器人。其是基于在复杂路面紧急救援而设计的一种全地形辅助救援机器人。涉及机械、电控与通信领域。主要用于复杂地形的辅助救援。
背景技术：
目前，现有的救援机械多为重型机械，运动不够灵活，不便于携带，不适合复杂路况的行驶，难以进入狭小的救援地点，且功能单一，自动化程度相对较低。难以及时有效的应用于救灾现场中。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种全地形辅助救援机器人，解决了现有技术存在的上述问题。其采用分体式全地形履带驱动底盘的设计，具有整机体积较小，可拆解，装配简单，便于携带等特点，为救援行动的快速进展提供有力的设备支援和技术支持，具有广泛的应用前景。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现全地形辅助救援机器人，包括机械手I、太阳能电池板2、连杆式起重机构3、拖车
4、仿生连接装置5、牵引车6、监控摄像头及超声波测距传感器7、八连杆机构8及滚珠丝杠9，所述牵引车6通过仿生连接装置5与拖车4连接，所述牵引车6的前端设置机械手I及监控摄像头及超声波测距传感器7 ;所述牵引车6的上部及侧面、拖车4的侧面分别设置太阳能电池板2 ;两连杆式起重机构3分别设置在拖车4的移动平台上；电机10设置在拖车4的后端。所述的太阳能电池板2通过固定座转动连接在牵引车6的上部。所述的牵引车6为履带式牵引车。所述拖车4为履带式拖车，且履带上表面的长度大于下表面的长度。所述的连杆式起重机构3由八连杆机构8及滚珠丝杠9构成，连杆式起重机构3通过滚珠丝杠9连接在拖车4的移动平台上，所述滚珠丝杠9与拖车内部的电机连接驱动八连杆机构8。本实用新型全地形辅助救援机器人实现了各工作机械与行走机械的组合，并通过机电一体化的设计对各部分进行自动化控制，应用于复杂路面的辅助救援。本实用新型的有益效果在于本实用新型将执行部分与行走机构加以组合，并利用机电一体化的原理进行统一控制，提高了机器人的自动化程度。采用模块化的设计思想，提出分体式底盘设计，单节车体可独立行走，根据需要搭载不同车体模块。机器人的机械手及前、后车底盘间连接采用仿生学铰链连接。采用新型的8连杆式起重机构，搭建与移动式机器人平台上，结构更加紧凑灵巧。动力提供方面提出了太阳能电池和蓄电池共同驱动的复合式能源驱动方案，节约能源，绿色环保。本实用新型具有成本低、体积小、可拆解、装配简单、能适应复杂路面的特点。成本低廉使得批量生产及广泛应用成为可能。此外机器人的设计使其在复杂路面上实施救援具有更强的自动性与适应性。具有广泛的应用前景。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。图I为本实用新型的轴测结构示意图；图2为本实用新型的仿生连接装置的轴测结构示意图；图3为本实用新型的连杆式起重机构的轴测结构示意图。图中1、机械手；2、太阳能电池板；3、连杆式起重机构；4、拖车；5、仿生连接装置；6、牵引车；7、监控摄像头及超声波测距传感器；8、八连杆机构9、滚珠丝杠；10、电机。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式
。参见图1，本实用新型的全地形辅助救援机器人，包括机械手I、太阳能电池板2、连杆式起重机构3、拖车4、仿生连接装置5、牵引车6、监控摄像头及超声波测距传感器7、八连杆机构8及滚珠丝杠9，所述牵引车6通过仿生连接装置5与拖车4连接，所述牵引车6的前端设置机械手I及监控摄像头及超声波测距传感器7 ;所述牵引车6的上部及侧面、拖车4的侧面分别设置太阳能电池板2 ;两连杆式起重机构3分别设置在拖车4的移动平台上；电机10设置在拖车4的后端。所述的太阳能电池板2通过固定座转动连接在牵引车6的上部。所述的牵引车6为履带式牵引车。所述拖车4为履带式拖车，且履带上表面的长度大于下表面的长度。所述的连杆式起重机构3由八连杆机构8及滚珠丝杠9构成，连杆式起重机构3通过滚珠丝杠9连接在拖车4的移动平台上，所述滚珠丝杠9与拖车内部的电机连接驱动八连杆机构8。参见I至图3所示，对本实用新型的行走机构、控制部分及工作部分的创新点说明如下行走机构本实用新型采用履带式行走机构，底盘设计进行优化布局，具有优秀的越障能力。引入仿生学理念，仿制蜈蚣等节肢动物，采用双车体设计，车体内部安装四台独立驱动的电机，以保证拥有强劲的动力，当机器人在崎岖不平的路段行走时，机器人的前后底盘之间的角度不断发生变化以保持平衡性，较普通全地形机器人有更强的运动能力。前后底盘设计采用相同的驱动方式和控制方式，可单独控制，亦可分别操作，控制简单，全地形底盘设计，采用了模块化的设计思想，提出分体式底盘设计，单节车体可独立行走，根据需要搭载不同车体模块，单节车体更加小巧，越障能力更强。适应地形的能力和翻越障碍的能力均有所增强。工作部分本实用新型工作部分由机械手、监控摄像头、超声波测距传感器、连杆式起重机构、太阳能电池组成。机器人通过监控摄像头捕捉影像，传递给控制人员，控制人员根据传输的影像资料操控机械手完成相应的动作。机械手的设计采用了仿生学理念，模仿生物关节的运动，使机械手通过旋转关节和移动关节更加灵活的完成一系列运动；超声波测距传感器可以传递周围障碍物距车体的距离，使操控人员掌握的灾区信息更加具体化数字化，便于操作人员更准确的更快速的判断救援情况；辅助救援机构采用了 8连杆式的起重机构设计，搭载在机器人移动平台上，当机器人进入狭小的坍塌楼板间时，起重机构升起起支撑作用，可有效防止可能发生的二次坍塌造成的伤害；动力源设计采用了蓄电池和太阳能混合供给，主要能量由蓄电池供给，太阳能供给起辅助作用，太阳能板可以沿一定角度升起，自动对光，充分利用了清洁能源，绿色环保，延长了机器人的工作时间，保证了救援可持久的进行，使机器人有更强的恶劣条件下的野外适应能力。控制部分本实用新型控制部分完成的功能包括控制行走部分控制、机械手舵机控制、太阳能板自动采光控制、监控摄像头、超声波测距传感器控制和起重机构控制5部分。行走部分电机正、反转、电机的运停及电机的调速等功能从而更好地实现前进、倒退、转弯、启停功能；设计采用单片机、继电器、二极管、三极管、遥控模块、开关元件等来实现；机 械手控制是通过控制舵机的旋转、移动实现机械手的抓取、剪切、钻孔等排障功能，采用32路舵机控制器，遥控操作实现功能；太阳能板通过舵机控制旋转，采用32路舵机控制器，通过光敏传感器的反馈信号，自动对光，保证最大受光面积，提高转化效率；监控摄像头、超声波测距传感器的信号发射与接收功能，利用单片机和无线遥控模块与人组成闭环控制，实现信号的传递；连杆式起重机构采用直流电机驱动滚珠丝杠，配合连杆机构，采用无线遥控模块实现电机的正、反转及急停控制。控制部分采用了先进的电控理念，利用继电器及部分逻辑芯片的特定功能，将遥控器发出的信号转为电机的控制信号，从而方便操控人员对各电机动作的实时控制，提高了机器人的自动化程度。以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种全地形辅助救援机器人，其特征在于牵引车(6)通过仿生连接装置(5)与拖车(4 )连接，所述牵弓I车(6 )的前端设置机械手(I)及监控摄像头及超声波测距传感器(7 );所述牵引车(6)的上部及侧面、拖车(4)的侧面分别设置太阳能电池板(2);两连杆式起重机构(3)分别设置在拖车(4)的移动平台上；电机(10)设置在拖车(4)的后端。
2.根据权利要求I所述的全地形辅助救援机器人，其特征在于所述的太阳能电池板(2)通过固定座转动连接在牵引车(6)的上部。
3.根据权利要求I所述的全地形辅助救援机器人，其特征在于所述的牵引车(6)为履带式牵引车。
4.根据权利要求I所述的全地形辅助救援机器人，其特征在于所述的拖车(4)为履带式拖车，且履带上表面的长度大于下表面的长度。
5.根据权利要求I所述的全地形辅助救援机器人，其特征在于所述的连杆式起重机构(3)由八连杆机构(8)及滚珠丝杠(9)构成，连杆式起重机构(3)通过滚珠丝杠(9)连接在拖车(4)的移动平台上，所述滚珠丝杠(9)与拖车内部的电机连接驱动八连杆机构(8)。
专利摘要本实用新型涉及一种全地形辅助救援机器人，属于机械化救援领域。牵引车通过仿生连接装置与拖车连接，所述牵引车的前端设置机械手及监控摄像头及超声波测距传感器；所述牵引车的上部及侧面、拖车的侧面分别设置太阳能电池板；连杆式起重机构设置在拖车的移动平台上。优点在于成本低、体积小、可拆解、装配简单、能适应复杂路面的特点。成本低廉使得批量生产及广泛应用成为可能。此外机器人的设计使其在复杂路面上实施救援具有更强的自动性与适应性。具有广泛的应用前景。
文档编号B62D55/065GK202765123SQ20122046173
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者陈薇伊, 曲涵, 李熙光, 周洋, 梁艳磊 申请人:吉林大学