CN106137570B - 一种基于并联机构的越障救援机器人 - Google Patents

一种基于并联机构的越障救援机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于并联机构的越障救援机器人,包括救护担架、救护车底盘、六自由度并联机构、四个行星轮、三级减震离合器、四个减震器和两个照明灯，救护担架位于救护车底盘上方；六自由度并联机构位于救护车底盘前后两端，且六自由度并联机构与救护担架相连接,能实现推杆相对救护车底盘和救护担架实现有限的指定让压运动和有效承载，可有效提高推杆的支撑性能，提高救护担架的可靠性、稳定性和安全性；四个行星轮为救护车底盘行驶车轮,可有效提高救护车底盘高度，快速越过路障；减振离合器安装在救护车底盘后端；四个减震器位于救护车担架四角下方；两个照明灯位于救护车底盘前端，可用于夜间照明，提高行驶安全性。

Description

一种基于并联机构的越障救援机器人
技术领域
本发明涉及一种医疗机械设备，尤其涉及一种基于并联机构的越障救援机器人。
背景技术
目前在世界范围内，经常发生救护车因路障绕行而耽误病人救治的案例。随着城市的发展，各个社区往往会在社区入口等地段设置路障，当遇到病人需紧急救援时，现有的救护车因为底盘较低而无法正常通过，耽误了病人宝贵的救援时间，且现有救护车还存在减震效果差的问题。就此，一种结构简单，使用方便，可快速越过路障，且行驶平稳的救护车成为社会所需。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种基于并联机构的越障救援机器人，可完成救护车快速平稳行驶和快速越障的工作。
本发明所要解决其技术问题采用以下技术方案来实现。
一种基于并联机构的越障救援机器人,包括救护担架、救护车底盘、六自由度并联机构、四个行星轮、三级减震离合器、四个减震器和两个照明灯，其特征在于：所述的救护担架位于救护车底盘上方；所述的六自由度并联机构位于救护车底盘前后两端，且六自由度并联机构与救护担架相连接；所述的四个行星轮作为救护车底盘四个行驶车轮；所述的三级减振离合器安装在救护车底盘后端；所述的四个减震器位于救护车担架四角下方；所述的两个照明灯位于救护车底盘前端，可用于夜间照明，提高行驶安全性；其中：
所述的救护担架左右两侧各设置有一U型护栏，且救护担架前方设置有一报警灯，可提醒附件行人注意让行。
所述的救护车底盘包括底盘机架、发动机、转动轴、变速器、驱动轴和从动轴，所述的转动轴位于底盘机架中间，驱动轴位于底盘机架后方，从动轴位于底盘机架前方；所述的发动机安装在转动轴上，且发动机与转动轴相固连；所述的变速器设置在驱动轴中间，且变速器通过三级减震离合器与发动机相连接，使救护车起车时更加稳健，柔润，克服了车辆抖动和发动机容易熄灭等问题。
所述的六自由度并联机构由六组支链组成，每组支链包括推杆、关节轴承和公母耳座，所述的推杆推进端与关节轴承相连接，推杆另一端与公母耳座相铰接，推杆可根据救护担架高度需要调整推进量；所述的关节轴承与救护担架下方相固连，所述的公母耳座与底盘机架相固连。
所述的四个行星轮通过联轴器与救护车底盘相连接；其中，每个行星轮包括一个主动行星齿轮、两个从动行星齿轮、内齿圈、输出轴、保护外壳、行星齿轮架、支撑架和橡胶轮胎，所述的行星齿轮架为类三角形，行星齿轮架末端设置有三个夹口，且行星齿轮架设置有三个镂空块，可有效减轻行星齿轮架的重量；所述的主动行星齿轮和两个从动行星齿轮分别安装在三个夹口上，且主动行星齿轮位于行星齿轮架上方夹口；所述的输出轴通过轴承与行星齿轮架转动连接，且输出轴与主动行星齿轮相固连；所述的内齿圈与主动行星齿轮相啮合，且内齿圈与从动行星齿轮相啮合；所述的保护外壳边缘处与内齿圈相固连，保护外壳中间位置设置有一连接轴和外壳轴承，连接轴一端与行星齿轮架相固连，外壳轴承与保护外壳相固连，且外壳轴承与连接轴转动连接；所述的支撑架一端与连接轴相固连，支撑架另一端与救护车底盘转动连接；所述的橡胶轮胎与内齿圈相连接。
所述的四个减震器一端与救护车底盘相固连，减震器另一端与救护担架相固连，可减少救护担架的振动。
所述的从动行星齿轮与夹口通过销转动连接。
所述的支撑架包括一圆柱套筒和加强筋，圆柱套筒通过轴承与救护车底盘转动连接，加强筋一端与圆柱套筒下方固连，加强筋另一端与连接轴相固连。
所述的救护车底盘还包括控制开关，所述的控制开关为现有技术。
本发明的有益效果是：
(1).本发明通过行星轮结构，可有效提高救护车底盘高度，快速越过路障；
(2).本发明采用六自由度并联机构，能实现推杆相对救护车底盘和救护担架实现有限的指定让压运动和有效承载，可有效提高推杆的支撑性能，提高救护担架的可靠性、稳定性和安全性；
(3).本发明根据行星轮结构的特点，添加支撑架，将行星齿轮架与救护车底盘相固定，有效防止了行星轮的偏移运动；
(4).本发明采用三级减震离合器，在传统离合器的基础上，又多了一层缓冲作用，使车辆起车时更加稳健，柔润，克服了车辆抖动和发动机容易熄灭等问题，对车辆的发动机和变速器都会起到很好的保护作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明救护车底盘立体结构示意图；
图3是本发明六自由度并联机构立体结构示意图；
图4是本发明行星轮立体结构示意图；
图5是本发明行星轮内部立体结构示意图；
图6是本发明支撑架立体结构示意图。
图中：1.救护担架，2.救护车底盘，3.六自由度并联机构，4.行星轮，5.三级减震离合器，6.减震器，7.照明灯，101.U型护栏，102.报警灯，201.底盘机架，202.发动机，203.转动轴，204.变速器，205.驱动轴，206.从动轴，301.支链，302.推杆，303.关节轴承，401.联轴器，402.主动行星齿轮，403.从动行星齿轮，404.内齿圈，405.输出轴，406.保护外壳，407.行星齿轮架，408,.支撑架，409.橡胶轮胎，410.夹口，411.镂空块，412.连接轴，413.外壳轴承，414.圆柱套筒，415.加强筋。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示，一种基于并联机构的越障救援机器人,包括救护担架1、救护车底盘2、六自由度并联机构3、四个行星轮4、三级减震离合器5、四个减震器6和两个照明灯7，其特征在于：所述的救护担架1位于救护车底盘2上方；所述的六自由度并联机构3位于救护车底盘2前后两端，且六自由度并联机构3与救护担架1相连接；所述的四个行星轮4作为救护车底盘2四个行驶车轮；所述的三级减振离合器5安装在救护车底盘2后端；所述的四个减震器6位于救护车担架4四角下方；所述的两个照明灯7位于救护车底盘2前端；其中：
如图1所示，所述的救护担架1左右两侧各设置有一U型护栏101，且救护担架1前方设置有一报警灯102；
如图2所示，所述的救护车底盘2包括底盘机架201、发动机202、转动轴203、变速器204、驱动轴205和从动轴206，所述的转动轴203位于底盘机架201中间，驱动轴205位于底盘机架201后方，从动轴206位于底盘机架201前方；所述的发动机202安装在转动轴203上，且发动机202与转动轴203相固连；所述的变速器204设置在驱动轴205中间，且变速器204通过三级减震离合器5与发动机202相连接。
如图2和图3所示，所述的六自由度并联机构3由六组支链301组成，每组支链301包括推杆302、关节轴承303和公母耳座，所述的推杆302推进端与关节轴承303相连接，推杆302另一端与公母耳座相铰接；所述的关节轴承303与救护担架1下方相固连，所述的公母耳座与底盘机架201相固连；
如图4、图5和图6所示，所述的四个行星轮4通过联轴器401与救护车底盘2相连接；其中，每个行星轮4包括一个主动行星齿轮402、两个从动行星齿轮403、内齿圈404、输出轴405、保护外壳406、行星齿轮架407、支撑架408和橡胶轮胎409，所述的行星齿轮架407为类三角形，行星齿轮架407末端设置有三个夹口410，且行星齿轮架407设置有三个镂空块411；所述的主动行星齿轮402和两个从动行星齿轮403分别安装在三个夹口410上，且主动行星齿轮402位于行星齿轮架407上方夹口；所述的输出轴405与行星齿轮架407转动连接，且输出轴405与主动行星齿轮402相固连；所述的内齿圈404与主动行星齿轮402相啮合，且内齿圈404与从动行星齿轮403相啮合；所述的保护外壳406边缘处与内齿圈404相固连，保护外壳406中间位置设置有一连接轴412和外壳轴承413，连接轴412一端与行星齿轮架407相固连，外壳轴承413与保护外壳406相固连，且外壳轴承413与连接轴412转动连接；所述的支撑架408一端与连接轴412相固连，支撑架408另一端与救护车底盘2转动连接；所述的橡胶轮胎409与内齿圈404相连接。
所述的四个减震器6一端与救护车底盘2相固连，减震器6另一端与救护担架1相固连。
所述的从动行星齿轮403与夹口410通过销转动连接。
所述的支撑架408包括一圆柱套筒414和加强筋415，圆柱套筒414通过轴承与救护车底盘2转动连接，加强筋415一端与圆柱套筒414下方固连，加强筋415另一端与连接轴412相固连。
所述的救护车底盘2还包括控制开关，所述的控制开关为现有技术，图示未显示。
工作时，首先根据需要控制六自由度并联机构3进行救护担架1的调整，接着用控制开关启动发动机202，通过三级减震离合器5将转动运动传送到变速器204，然后带动驱动轴205转动，并带动行星轮4的主动行星齿轮402进行转动，利用主动行星齿轮402和内齿圈404啮合带动整个行星轮4转动，推动救护车前进，同时使得救护车底盘2增高，当遇到路障时可以快速通过，且在行驶过程中，通过减震器6减少救护担架1的振动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于并联机构的越障救援机器人,包括救护担架(1)、救护车底盘(2)、六自由度并联机构(3)、四个行星轮(4)、三级减震离合器(5)、四个减震器(6)和两个照明灯(7)，其特征在于：所述的救护担架(1)位于救护车底盘(2)上方；所述的六自由度并联机构(3)位于救护车底盘(2)前后两端，且六自由度并联机构(3)与救护担架(1)相连接；所述的四个行星轮(4)作为救护车底盘(2)四个行驶车轮；所述的三级减振离合器(5)安装在救护车底盘2)后端；所述的四个减震器(6)位于救护车担架(4)四角下方；所述的两个照明灯(7)位于救护车底盘(2)前端；其中：
所述的救护担架(1)左右两侧各设置有一U型护栏(101)，且救护担架(1)前方设置有一报警灯(102)；
所述的救护车底盘(2)包括底盘机架(201)、发动机(202)、转动轴(203)、变速器(204)、驱动轴(205)和从动轴(206)，所述的转动轴(203)位于底盘机架(201)中间，驱动轴(205)位于底盘机架(201)后方，从动轴(206)位于底盘机架(201)前方；所述的发动机(202)安装在转动轴(203)上，且发动机(202)与转动轴(203)相固连；所述的变速器(204)设置在驱动轴(205)中间，且变速器(204)通过三级减震离合器(5)与发动机(202)相连接；
所述的六自由度并联机构(3)由六组支链(301)组成，每组支链(301)包括推杆(302)、关节轴承(303)和公母耳座，所述的推杆(302)推进端与关节轴承(303)相连接，推杆(302)另一端与公母耳座相铰接；所述的关节轴承(303)与救护担架(1)下方相固连，所述的公母耳座与底盘机架(201)相固连；
所述的四个行星轮(4)通过联轴器(401)与救护车底盘(2)相连接；其中，每个行星轮(4)包括一个主动行星齿轮(402)、两个从动行星齿轮(403)、内齿圈(404)、输出轴(405)、保护外壳(406)、行星齿轮架(407)、支撑架(408)和橡胶轮胎(409)，所述的行星齿轮架(407)为类三角形，行星齿轮架(407)末端设置有三个夹口(410)，且行星齿轮架(407)设置有三个镂空块(411)；所述的主动行星齿轮(402)和两个从动行星齿轮(403)分别安装在三个夹口(410)上，且主动行星齿轮(402)位于行星齿轮架(407)上方夹口；所述的输出轴(405)通过轴承与行星齿轮架(407)转动连接，且输出轴(405)与主动行星齿轮(402)相固连；所述的内齿圈(404)与主动行星齿轮(402)相啮合，且内齿圈(404)与从动行星齿轮(403)相啮合；所述的保护外壳(406)边缘处与内齿圈(404)相固连，保护外壳(406)中间位置设置有一连接轴(412)和外壳轴承(413)，连接轴(412)一端与行星齿轮架(407) 相固连，外壳轴承(413)与保护外壳(406)相固连，且外壳轴承(413)与连接轴(412)转动连接；所述的支撑架(408)一端与连接轴(412)相固连，支撑架(408)另一端与救护车底盘(2)转动连接；所述的橡胶轮胎(409)与内齿圈(404)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于并联机构的越障救援机器人，其特征在于：所述的四个减震器(6)一端与救护车底盘(2)相固连，减震器(6)另一端与救护担架(1)相固连。
3.根据权利要求1所述的一种基于并联机构的越障救援机器人，其特征在于：所述的从动行星齿轮(403)与夹口(410)通过销转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于并联机构的越障救援机器人，其特征在于：所述的支撑架(408)包括一圆柱套筒(414)和加强筋(415)，圆柱套筒(414)通过轴承与救护车底盘(2)转动连接，加强筋(415)一端与圆柱套筒(414)下方固连，加强筋(415)另一端与连接轴(412)相固连。
5.根据权利要求1所述的一种基于并联机构的越障救援机器人，其特征在于：所述的救护车底盘(2)还包括控制开关。
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