救援机器人收纳系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种救援机器人收纳系统，包括置于机器人车架(2)上的人员安放装置(8)，中间过渡输送装置(6)和类铲形拾取装置(4)；其中，类铲形拾取装置(4)的形状呈现铲形，通过铰接连接到和中间过渡输送装置(6)的前端，短程电动推杆(5、5’)的后端铰接于中间过渡输送装置(6)上，前端铰接于设置在类铲形拾取装置(4)上的短程电动推杆下支座上。人员安放装置(8)，中间过渡输送装置(6)及类铲形拾取装置(4)均设置有通过电动滚筒驱动的可以双向运动的传送带(11)，用于搬运和移动伤员。本发明可以用以完成对被困、危重受伤人员的搬运和移动工作。
【专利说明】救援机器人收纳系统
【技术领域】
[0001]本发明属于救援机器人领域，具体涉及一种进行伤员救援的机器人收纳系统。
【背景技术】
[0002]近年来，突发的自然灾害和重特大社会安全事故的发生，其周围自然、人为环境具有高度复杂性、任意性，其发生时间具有突发性，其引起的伤员损伤种类具有多样性。目前，大规模灾害现场伤员的救援以及搬运主要通过以人工为主，机械为辅的方式来完成。通常是医护人员和不具备专业医疗知识的社会救援力量共同完成对被困人员、危重伤员、术后伤员的搬运和移动工作。
[0003]以传统人力方式进行的救援工作，在伤员的救援、救治环节上存在以下几个问题:
(I)救援人员由于需要亲临现场，生命安全得不到充分保障；(2)传统的搬运方式容易造成伤员产生二次损伤；(3)传统的救援方式导致伤员救援工作效率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有伤员救援工作中的上述不足，为救援机器人设计一种拾取伤员的收纳系统，用以完成对被困、危重受伤人员的搬运和移动工作。为此，本发明采用的技术方案如下:
[0005]一种救援机器人收纳系统，包括置于机器人车架(2)上的人员安放装置(8)，中间过渡输送装置(6)和类铲形拾取装置(4)；
[0006]其中，类铲形拾取装置(4)的形状呈现铲形，其前端呈现尖角，后端呈现宽厚直角，其尖角端方便插入伤员和地面之间的缝隙。
[0007]类铲形拾取装置(4)通过铰接连接到和中间过渡输送装置￠)的前端，短程电动推杆(5、5，)的后端铰接于中间过渡输送装置(6)上，前端铰接于设置在类铲形拾取装置
(4)上的短程电动推杆下支座上，通过调整短程电动推杆(5、5，)的伸缩长度，调节类铲形拾取装置(4)与中间过渡输送装置(6)之间的夹角；
[0008]中间过渡输送装置(6)的后端与人员安放装置⑶通过铰接连接，长程电动推杆(7、7’)的后端铰接于设置在人员安放装置(8)上的长程电动推杆上支座上，前端铰接于设置在中间过渡输送装置(6)上的长程电动推杆下支座(32)上，通过调整长程电动推杆(7、V )的伸缩长度，调整中间过渡输送装置(6)与人员安放装置(8)之间的夹角；
[0009]中程电动推杆(9)的一端铰接于机器人车架(2)上，另一端铰接于人员安放装置
(8)的下部，中程电动推杆的伸展变化，使人员安放装置(8)绕其前端电动滚筒(46)的固定轴旋转，从而使人员安放装置(8)的尾部抬高；
[0010]人员安放装置(8)，中间过渡输送装置(6)及类铲形拾取装置(4)均设置有通过电动滚筒驱动的可以双向运动的传送带(11)，用于搬运和移动伤员。
[0011]作为优选实施方式，所述的类铲形拾取装置(4)的传送带(11)是闭环的内外两侧均挂胶的环形带，传送带(11)依次经过位于后端的电动滚筒(16)、位于前端的尖端托辊(21)、位于中部下方的中间托辊(23)后，再经过调节滚筒(12)、固定被动滚筒(18)、及后部托辊(17)构成循环。调节滚筒(12)位于滑槽(14)内，其一端与预紧弹簧(13)相连，并在预紧弹簧(13)的作用下，在滑槽(14)内运动，始终保持传送带(11)与电动滚筒(16)可靠接触。
[0012]采用本发明的技术效果如下:
[0013](I)利用本发明的收纳系统，在其类铲形拾取装置、中间过渡输送装置、人员安放装置中，输送带的动力来自电动滚筒和输送带的摩擦力，采用电动滚筒的结构设计不仅满足了动力传输要求，而且保证了收纳系统的结构紧凑、重量轻便；
[0014](2)类铲形拾取装置的形状呈现铲形，其一端呈现尖角，一端呈现宽厚直角，其尖角端方便插入伤员和地面之间的缝隙，使伤员身体在皮带的作用下更容易进入收纳系统；
[0015](3)类铲形拾取装置和中间过渡输送装置前端之间通过铰接连接，短程电动推杆两端分别铰接于这两个装置上，通过调整短程电动推杆的伸缩长度，调节类铲形拾取装置与地面或中间过渡输送装置之间的夹角；
[0016](4)中间过渡输送装置后端与人员安放装置通过铰接连接，长程电动推杆的两端分别铰接于这两个装置上，通过调整长程电动推杆的伸缩长度，调整中间过渡输送装置与类铲形拾取装置或人员安放装置之间的夹角；
[0017](5)中程电动推杆一端铰接于固定的车架上，一端铰接于活动车架上，中程电动推杆的伸展变化，使人员安放装置绕其前端铰接轴旋转，使其尾部抬高至与中间过渡输送装置的输送带几近共平面，当获救人员由前两装置运送到人员安放装置时，能够不对伤员身体造成扭曲而平稳进入车厢内。
[0018]总之，本发明的救援机器人收纳系统，可以根据人体进入收纳系统的位置，适时调整类铲形拾取装置、中间过渡输送装置以及人员安放装置之间的夹角以适应人体姿态，避免造成人体扭曲而产生二次损伤，适用于复杂、危险环境中对伤员的救助和转运工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1救援机器人主视图；
[0020]图2救援机器人收纳系统工作状态一；
[0021]图3救援机器人收纳系统工作状态二 ；
[0022]图4救援机器人收纳系统工作状态三；
[0023]图5救援机器人收纳系统类铲形拾取装置主视图；
[0024]图6救援机器人收纳系统中间过渡输送装置主视图；
[0025]图7救援机器人收纳系统人员安放装置主视图；
[0026]图1到图7中:1机器人行走底盘，2车架，3机器人外壳，4类铲形拾取装置，5、5’短程电动推杆，6中间过渡装置，7、7’长程电动推杆，8人员安放装置，9中程电动推杆，10倾角传感器，11输送带，12调节滚筒，13预紧弹簧，14滑槽，15铰接轴，16电动滚筒，17后部托辊，18固定被动滚筒，19短程电动推杆下支座，20盖板，21尖端托辊，22底板，23中间托辊，24输送带，25调节滚筒，26预紧弹簧，27滑槽，28电动滚筒，29铰接孔座，30托辊，31固定被动滚筒，32长程电动推杆下支座，33短程电动推杆上支座，34铰接孔座，35被动滚筒，36托辊，37输送带，38托辊，39调节滚筒，40预紧弹簧，41滑槽，42电动滚筒，43托辊，44固定被动滚筒，45长程电动推杆上支座，46电动滚筒，47铰接轴。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0028]由图1一图7可知，救援机器人收纳系统包括、人员安放装置(图7)以及角度调节系统(5、5’、7、7’、9)。
[0029]长程电动推杆7、7’ 一端铰接于长程电动推杆上支座45，另一端与当其接收控制信号时进行伸展。因此铰接于长程电动推杆7、7’另一端与中间过渡装置6铰接围绕人员安放装置8上的铰接轴47旋转。同时，短程电动推杆5、5’ 一端铰接于短程电动推杆上支座33，当其接收控制信号时进行伸展。因此铰接于短程电动推杆5、5’另一端的类铲形拾取装置4围绕中间过渡装置6上的铰接轴15旋转。当类铲形拾取装置4与地平面完全接触后，救援机器人收纳系统达到图2所示工作状态状态，长程电动推杆7、7’和短程电动推杆5、5’停止工作。
[0030]在电控信号作用下，电动滚筒16、28、42、47开始转动，通过摩擦力带动输送带11、24、37旋转工作。救援机器人向前运动，致使类铲形拾取装置4的尖端进入人体头部与地面的间隙，从而使人体与地面部分脱离进入救援机器人收纳系统。机器人继续前进，同时在摩擦力的作用下，人体在与地面水平位置相对静止的条件下与机器人产生相对运动，当类铲形拾取装置4的尖端到达人体躯干的胸部位置时，第一阶段工作完成。
[0031]当完成第一阶段工作后，电动滚筒16停止工作，长程电动推杆7、7’在控制信号作用下收缩，短程电动推杆5、5’继续伸展，同时机器人整体后退进行姿态调整，当中间过渡装置6和类铲形拾取装置4的输送带工作面呈共面状态即如图3所示状态时，机器人第二阶段位姿调整结束。电动滚筒16再次启动，同时机器人整体再次启动前进，伤员与机器人发生相对运动，当伤员头部到达中间过渡装置6的高端位置时，第二阶段工作完成。
[0032]第二阶段进行时，中程电动推杆9启动，中程电动推杆9的伸展变化，使人员安放装置8绕其前端电动滚筒46的固定轴旋转，使其尾部抬高至与中间过渡装置6的输送带几近共平面，这一过程在第二阶段工作完成前完成。当伤员由前两装置运送到人员安放装置8时，伤员能够平稳进入车厢内，身体不发生弯曲，避免对伤员造成二次损伤。当伤员脚部进入到人员安放装置8后，第三阶段工作完成。
[0033]当第三阶段工作完成后，电动滚筒16、28、42、47停止工作。同时，长程电动推杆7、7’、中程电动推杆9和短程电动推杆5、5’收缩，使救援机器人收纳系统恢复如图1所示位姿，此时救援机器人收纳系统的收纳工作完成。
[0034]同理，当救援机器人将伤员运送到安全地带进行救治时，收纳从图1所示状态展开为图2所示状态，类铲形拾取装置4不是与地面接触，而是与担架或急救推车等救治装置的床面接触，剩下步骤与救援时的步骤相反，在传送带11、24、37共同作用下，伤员被转运到救治设备上。
[0035]类铲形拾取装置4所述的传送带11是一个闭环的内外两侧均挂胶的环形带，传送带11经过调节滚筒12、固定被动滚筒18托辊17、电动滚筒16、尖端托辊21、托辊23构成循环。在预紧弹簧13的作用下，调节滚筒12在滑槽14内运动，始终保持传送带11与电动滚筒16接触，避免打滑，起到良好的动力传动效果。盖板20位于输送带11之上作为上工作面的主要承重部件，承载伤员进入收纳系统时的载荷。底板22位于类铲形拾取装置4的底部，用来封闭整套装置以避免环境异物，如石块、杂草、沙土等进入装置内部，影响装置的正常工作。
【权利要求】
1.一种救援机器人收纳系统，包括置于机器人车架(2)上的人员安放装置(8)，中间过渡输送装置(6)和类铲形拾取装置(4);其中， 类铲形拾取装置(4)的形状呈现铲形，其前端呈现尖角，后端呈现宽厚直角，其尖角端方便插入伤员和地面之间的缝隙。 类铲形拾取装置(4)通过铰接连接到和中间过渡输送装置￠)的前端，短程电动推杆(5、5，)的后端铰接于中间过渡输送装置(6)上，前端铰接于设置在类铲形拾取装置(4)上的短程电动推杆下支座上，通过调整短程电动推杆(5、5，)的伸缩长度，调节类铲形拾取装置⑷与中间过渡输送装置(6)之间的夹角； 中间过渡输送装置￠)的后端与人员安放装置(8)通过铰接连接，长程电动推杆(7、V )的后端铰接于设置在人员安放装置(8)上的长程电动推杆上支座上，前端铰接于设置在中间过渡输送装置(6)上的长程电动推杆下支座(32)上，通过调整长程电动推杆(7、7’)的伸缩长度，调整中间过渡输送装置出)与人员安放装置(8)之间的夹角； 中程电动推杆(9)的一端铰接于机器人车架(2)上，另一端铰接于人员安放装置(8)的下部，中程电动推杆的伸展变化，使人员安放装置(8)绕其前端电动滚筒(46)的固定轴旋转，从而使人员安放装置(8)的尾部抬高； 人员安放装置(8)，中间过渡输送装置(6)及类铲形拾取装置(4)均设置有通过电动滚筒驱动的可以双向运动的传送带(11)，用于搬运和移动伤员。
2.根据权利要求1所述的收纳系统，所述的类铲形拾取装置(4)的传送带(11)是闭环的内外两侧均挂胶的环形带，传送带(11)依次经过位于后端的电动滚筒(16)、位于前端的尖端托辊(21)、位于中部下方的中间托辊(23)后，再经过调节滚筒(12)、固定被动滚筒(18)、及后部托辊(17)构成循环；调节滚筒(12)位于滑槽(14)内，其一端与预紧弹簧(13)相连，并在预紧弹簧(13)的作用下，在滑槽(14)内运动，始终保持传送带(11)与电动滚筒(16)可靠接触。
【文档编号】B65G65/04GK104386505SQ201410555324
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】侍才洪, 张西正, 肖玉林, 苏卫华, 刘亚军, 李瑞欣, 陈炜, 李 浩, 邢凯, 郭月, 崔克明 申请人:中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所