CN103737573A - 一种搜救机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种搜救机器人，包括车体、六自由度机械手，六自由度机械手安装于车体上表面的前端，六自由度机械手包括旋转台、大臂、肘部、小臂以及手爪，所述机器人由PC控制终端控制；所述机器人还包括直流电机和舵机，小臂和手爪由舵机控制，大臂和肘部由直流电机控制；所述机器人还包括第一摄像头和第二摄像头；第一摄像头设于六自由度机械手的小臂上，第二摄像头设于车体上表面的后端。电机、舵机混合驱动六自由度机械手减少了机器人负载。在保证一定抓取能力、柔性的前提下，该六自由度机械手在其中三个关节上用舵机代替了电机驱动，减少了总的机械手质量，减小了对车体的负载。充分利用摄像头资源，实现双目测距，避免了重复使用同类传感器所造成的浪费。

Description

一种搜救机器人
技术领域
本发明涉及一种搜救机器人。
背景技术
传统的搜救机器人多采用全电机驱动或全舵机驱动机械手，前者增加了机器人的负载，后者降低了机械手的抓举能力。搜救机器人的机械手应在保证一定的抓举能力的前提下减少质量，以降低整体机器人自身的负载。另外，现有的搜救机器人中对摄像头的运用仅仅是简单的视屏传输，对于周围环境多采用超声波传感器、红外线传感器等进行测距，造成了摄像头资源的浪费。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种搜救机器人，不仅能够在保证机器人的抓举能力同时降低机器人的自身负载，还能利用摄像头进行物体定位，减少了其他传感器的应用而造成的摄像头资源的浪费，并且能够通过摄像头就能获得物体的相对位置而且方便操作人员对机器人的控制。
技术方案：为了实现保证机器人的抓举能力同时降低机器人的自身负载的发明目的，本发明公开了一种搜救机器人，包括车体、六自由度机械手，六自由度机械手安装于车体上表面的前端，六自由度机械手包括旋转台、大臂、肘部、小臂以及手爪，所述机器人由PC控制终端控制；所述机器人还包括直流电机和舵机，小臂和手爪由舵机控制，大臂和肘部由直流电机控制；第一摄像头设于六自由度机械手的小臂上，第二摄像头设于车体上表面的后端；PC控制终端包括视频采集器以及USB接口；第一摄像头和第二摄像头通过射频发送信号，通过视频采集器转化后再经USB接口传输至PC机。
作为优选，为了六自由度机械手的旋转台旋转精度更加准确且响应时间更加快，所述机器人设有从动轮，旋转台由直流电机驱动从动轮控制。
作为优选，为了进一步减少机械手的质量，且保证其抓取能力，所述六自由度机械手由铝合金制成。
作为优选，为了能够更好地适应复杂的应用环境，PC控制终端通过无线通讯方式控制机器人。
作为优选，为了简单有效且准确的完成对大臂和肘部的控制，所述直流电机通过PWM控制方式控制大臂和肘部。
有益效果：本发明与现有技术相比，有以下几个优点：
1.结构简单。本发明结构简单，履带结构具有一定的越障、爬坡能力，可在复杂、危险环境中工作；两个电机分别驱动左右两边的驱动轮，等速实现前进或后退，差速实现左拐或右拐。
2.电机、舵机混合驱动六自由度机械手减少了机器人负载。在保证一定抓取能力、柔性的前提下，该六自由度机械手在其中三个关节上用舵机代替了电机驱动，减少了总的机械手质量，减小了对车体的负载。
3.充分利用摄像头资源，实现双目测距，避免了重复使用同类传感器所造成的浪费。
附图说明
图1为本发明搜救机器人的结构图；
图2为图1另一角度的结构图；
图3为本发明手爪的结构图；
图4为本发明搜集机器人的通信示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1和图2所示，车体1左右两侧对称分布履带轮11，其中主动轮12与车体1内的驱动电机相连接，车,1底部安装有直流电机3；六自由度机械手2通过旋转台21安装于车体1的前端，六自由度机械手2还包括大臂22、肘部23、小臂24以及手爪25，旋转台21、大臂22、肘部23、小臂24以及手爪25依次连接；旋转台21的后方设有从动轮6，从动轮6与直流电机3相连，同时从动轮6通过传送带61与旋转台21相连；六自由度机械手2的小臂24上设有第一摄像头7，车体1的后端设有第二摄像头8，两个摄像头同时传输同一物体的图像，经过计算得出物体的空间三维坐标值，从而获得物体的距离。
如图3所示，手爪25和小臂24通过第一舵机41连接；手爪25由手抓面251、两个带有啮合齿轮结构的后指252、夹取物体的前指253以及连接前指253和手爪面251的平行机构254组成，夹取物体的前指253上设有第二舵机42；电机、舵机混合驱动六自由度机械手减少了机器人负载。在保证一定抓取能力、柔性的前提下，该六自由度机械手在其中三个关节上用舵机代替了电机驱动，3.减少了总的机械手质量，减小了对车体的负载。
如图4所示，搜救机器人通过PC控制终端5进行控制；而两个摄像头的图像数据通过射频发送信号，经过PC控制终端5设有的视频采集器转化后再经USB接口传输至PC机；方便了操作人员对机器人的操作。

Claims (6)

1.一种搜救机器人，包括车体（1）、六自由度机械手（2），六自由度机械手（2）安装于车体（1）上表面的前端，六自由度机械手（2）包括旋转台（21）、大臂（22）、肘部（23）、小臂（24）、手爪（25）、第一摄像头（7）以及第二摄像头（8），所述机器人由PC控制终端（5）控制，其特征在于，还包括直流电机（3）和舵机（4），小臂（24）和手爪（25）由舵机（4）控制，大臂（22）和肘部（23）由直流电机（3）控制；
第一摄像头（7）设于六自由度机械手（2）的小臂（24）上，第二摄像头（8）设于车体（1）上表面的后端；
PC控制终端（5）包括视频采集器以及USB接口；第一摄像头（7）和第二摄像头（8）通过射频发送信号，通过视频采集器转化后再经USB接口传输至PC机。
2.如权利要求1所述的一种搜救机器人，其特征在于，还包括从动轮（6），旋转台（21）由直流电机（3）驱动从动轮（6）控制。
3.如权利要求1或2所述的一种搜救机器人，其特征在于，舵机（4）包括第一舵机（41）和第二舵机（42）；第一舵机（41）设于小臂（24）和手爪（25）的连接处；第二舵机（42）设于手爪（25）上。
4.如权利要求3所述的一种搜救机器人，其特征在于，所述六自由度机械手（2）由铝合金制成。
5.如权利要求3所述的一种搜救机器人，其特征在于，PC控制终端（5）通过无线通讯方式控制机器人。
6.如权利要求1所述的一种搜救机器人，其特征在于，直流电机（3）通过PWM控制方式控制大臂（22）和肘部（23）。
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