CN101927794B - 用于废墟搜救的一种双螺旋移动装置 - Google Patents

Abstract

用于废墟搜救的一种双螺旋移动装置，一种用于废墟等复杂地形及狭窄空间条件下搜索目标的移动装置。由支撑机构、动力机构、行走机构等组成。支撑架对整个机身起支撑与固定作用，动力机构置于空心蜗杆[3]内，行走机构采用双螺旋机构和蜗杆涡轮机构，由动力机构提供的动力驱动。工作时，电机转动带动蜗杆内齿轮转动，使得两个螺旋状蜗杆旋转。两个蜗杆依靠与废墟的相互作用，提供前进动力，采用螺旋行走实现同时为装置提供上下左右各方向上的运动力，并且螺旋结构可以提供比轮状机构更大的动力。对于废墟左右的阻碍力，通过两侧蜗轮的旋转，提供前进动力。蜗杆蜗轮机构力矩放大作用，保证电机在提供动力较小的条件下拥有较大前进力。该发明结构紧凑，结构简单，体积小，重量轻，使用便捷。

Description

用于废墟搜救的一种双螺旋移动装置

技术领域

本发明涉及用于突发灾害中在废墟等复杂地形及狭窄空间条件下搜索目标的移动装置。

背景技术

近年来各种地质灾害的频频发生，正如突如其来的汶川地震等，救援工作需要立刻展开，然而如何能够迅速发现废墟下的被困人员，这是实施救援最先面临的问题，因此急需一种能够在这复杂环境中便于携带和便于实施的搜寻移动设备。

目前常见的灾害后搜索目标的方法分别是：一、救援人员或利用警犬搜寻被困人员；二、用生命探测仪搜寻；三、用搜寻机器搜索。其中第一种搜寻措施最为常见，费用低，但警犬需要经过专门培训，数量有限，在救灾同时，危险环境有时会造成救援人员和警犬伤亡。第二种措施，成本相对较高，在救灾过程中不太常见。第三种措施利用搜救机器人等措施，能够远程的搜寻生命气息，无需救援人员亲自到达危险地域，从而却保救援人员的安全，对于救援人员无法到达的空间，更能够发挥体积小，便于操作的移动搜索装置。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于废墟搜救的双螺旋移动装置。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明由支撑机构、动力机构、行走机构等组成。

其中支撑架[1]是对整个机身起支撑与固定作用；动力机构置于空心蜗杆[3]内、行走机构采用双螺旋机构和蜗杆涡轮机构，由动力机构提供的动力驱动。

所述的支撑机构包括支撑架[1]、支承轴[10]、端盖9和电机固定架[7]，支撑架[1]于支承轴固定连接，蜗杆[3]和端盖[9]与支承轴[10]构成转动副，使得蜗杆[3]和端盖[9]能够绕支承轴[10]自由旋转。电机固定架[7]与支承轴[10]固定连接，使得电机[6]固定。支撑架[1]前后两端设计为倒三角结构，从而达到减少阻力的作用。

所述的动力机构包括蓄电池[8]、电机[6]、电机输出轴头[4]，蜗杆内齿轮[5]。电机[6]和蓄电池[8]固定在电机固定架[7]上，电机[6]将扭矩传递到电机输出轴头[4]上，电机输出轴头[4]为齿轮，与蜗杆内齿轮[5]内啮合，带动蜗杆[3]绕支承轴[10]旋转。由端盖[9]将动力机构封闭在蜗杆[3]空腔内，减少在废墟中等恶劣条件下行走时对动力机构的破坏。

所述的行走机构包括蜗杆[3]、蜗轮[2]。电机输出轴头[4]带动蜗杆内齿轮[5]旋转，而蜗杆与支承轴[10]固定轴连接，所以带动蜗杆绕支承轴[10]转动。两个蜗杆[3]旋向相反，保证在重力作用下转动力矩的平衡，且两个蜗杆[3]内部有两个对称的电机，通过控制系统对电机[6]的控制，当两个电机[6]同时等速反向转动时，两个蜗杆[3]螺旋式前进。通过差速法，控制双螺旋移动装置实现转弯，通过电机的反转，控制进退。对于蜗轮[2]，蜗杆[3]的旋转带动两侧的蜗轮[3]转动前进。

工作时，电机[6]转动，带动蜗杆内齿轮[4]转动，使得两个蜗杆[3]旋转。在一般状态下，两个蜗杆[3]依靠螺旋转动，依靠蜗杆[3]与废墟的相互作用，提供前进动力，对于废墟左右的阻碍，通过两侧蜗轮的旋转，提供前进动力。

本发明能够利用两个螺旋状蜗杆[3]旋转，蜗杆[3]与废墟的相互作用为双螺旋移动装置提供前进动力，在两个蜗轮[3]的运动下，即可将实现螺旋装置在废墟中的移动。本装置便于在废墟等恶劣条件下实现移动，采用螺旋行走，打破常规的直线移动，从而实现可以同时为装置提供上下左右各方向上的运动力，并且螺旋结构可以提供比轮状机构更大的动力；对于两侧的阻力，由蜗杆蜗轮机构提供前进的动力，并且蜗杆涡轮机构又有力矩放大作用，从而保证在电机提供动力较小的条件下拥有较大前进力；动力机构均位于行腔内部，有利于在恶劣条件下对动力机构的保护；机身前后两端为两个倒三角结构，从而保证前进中有较小的阻力；该双螺旋移动装置为上下对称结构，且重心低，可以保证前进过程中的稳定性，即使发生翻转，也不会影响向前移动。

此外，该发明结构紧凑，结构简单，体积小，重量轻，使用便捷。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明立体示意图。

图中标号分别为：1为支撑架、2为蜗轮、3为蜗杆、4为电机输出轴头、5为蜗杆内齿轮、6为电机、7为电机固定架、8为蓄电池、9为端盖、10为支撑轴

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

将该双螺旋装置放在需要搜寻的区域，打开电源，用遥控控制电机[6]旋转，在蜗杆[3]转动下，蜗杆[3]的螺纹与废墟相互作用，提供前进动力，当废墟两侧也出现阻碍时，蜗杆带动的蜗轮旋转，提供两侧向前的动力。该发明运动系统采用对称设计，使得该双螺旋装置在发生翻转后也可实现自如行走；当发生翻转时，由于行走机构的完全对称性，保证不会对前进过程发生影响。从而该双螺旋移动装置可以将废墟中的情景通过摄像头时时反映给救援人员。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改造，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于废墟及狭窄空间条件下搜索目标的移动装置，其特征是由支撑机构、动力机构和行走机构组成：

支撑架[1]是对整个机身起支撑与固定作用；动力机构置于空心蜗杆[3]内、行走机构采用双螺旋机构和蜗轮蜗杆机构，由动力机构提供的动力驱动；所述的支撑机构包括支撑架[1]、支承轴[10]、端盖[9]和电机固定架[7]，支撑架[1]与支承轴固定连接，蜗杆[3]和端盖[9]与支承轴[10]构成转动副，使得蜗杆[3]和端盖[9]能够绕支承轴[10]自由旋转，电机固定架[7]与支承轴[10]固定连接，使得电机[6]固定；所述的动力机构包括蓄电池[8]、电机[6]、电机输出轴头[4]，蜗杆内齿轮[5]，电机[6]和蓄电池[8]固定在电机固定架[7]上，电机[6]将扭矩传递到电机输出轴头[4]上，电机输出轴头[4]为齿轮，与蜗杆内齿轮[5]内啮合，带动蜗杆[3]绕支承轴[10]旋转，由端盖[9]将动力机构封闭在蜗杆[3]空腔内，减少在废墟中行走时对动力机构的破坏；所述的行走机构包括蜗杆[3]、蜗轮[2]，电机输出轴头[4]带动蜗杆内齿轮[5]旋转，而蜗杆与支承轴[10]固定轴连接，所以带动蜗杆绕支承轴[10]转动，两个蜗杆[3]旋向相反，保证在重力作用下转动力矩的平衡，且两个蜗杆[3]内部有两个对称的电机，通过控制系统对电机[6]的控制，当两个电机[6]同时等速反向转动时，两个蜗杆[3]螺旋式前进，通过差速法，控制双螺旋移动装置实现转弯，通过电机的反转，控制进退，对于蜗轮[2]，蜗杆[3]的旋转带动两侧的蜗轮[3]转动前进；工作时，电机[6]转动，带动蜗杆内齿轮[4]转动，使得两个蜗杆[3]旋转，在一般状态下，两个蜗杆[3]依靠螺旋转动，依靠蜗杆[3]与废墟的相互作用，提供前进动力，对于废墟左右的阻碍，通过两侧蜗轮的旋转，提供前进动力。 

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