CN109623833A - 救援机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种救援机器人，包括：移动底盘、机械手和摄像装置，所述机械手包括夹持部和摆臂，所述摆臂设置多个关节，所述夹持部与所述摆臂的一端连接，所述移动底盘上设有第一驱动装置，所述摆臂的另一端与所述第一驱动装置的输出端连接，所述第一驱动装置用于驱动所述机械手在水平面上旋转，所述摄像装置设于所述摆臂靠近所述夹持部的一端上，上述救援机器人的摄像装置能多角度地进行拍摄，使拍摄视野更加广阔。
Description
技术领域
本发明涉及救援设备，特别是涉及一种救援机器人。
背景技术
传统的救援机器人通常需要配备摄像装置，以便救援人员能远程察看救援场所内的情况，但由于传统的救援机器人的摄像装置设置不合理，导致摄像装置的拍摄范围受限，给救援人员在操作救援机器人实施救援时带来不便。
发明内容
基于此，有必要针对传统救援机器人的拍摄范围受限的技术问题，提供一种救援机器人，它的摄像装置能多角度地进行拍摄，使拍摄视野更加广阔。
为实现上述目的，本发明提供一种救援机器人，所述的救援机器人包括：移动底盘、机械手和摄像装置，所述机械手包括夹持部和摆臂，所述摆臂设置多个关节，所述夹持部与所述摆臂的一端连接，所述移动底盘上设有第一驱动装置，所述摆臂的另一端与所述第一驱动装置的输出端连接，所述第一驱动装置用于驱动所述机械手在水平面上旋转，所述摄像装置设于所述摆臂靠近所述夹持部的一端上。
上述救援机器人与背景技术相比，至少具有以下有益效果：第一驱动装置可驱动机械手在水平面上360°旋转，机械手的摆臂通过各关节的相互转动连接实现摆臂的伸缩摆动，摄像装置安装在摆臂靠近夹持部连接的一端上，在摆臂活动过程中，摄像装置跟随摆臂活动，使摄像装置既可沿水平面上进行360°旋转拍摄，也可进行上下摆动或前后伸缩拍摄，以此实现摄像装置的多角度拍摄；再者，在摆臂活动过程中，摄像装置与夹持部相对静止，救援人员可根据摄像装置拍摄的影像，准确控制夹持部的夹持方位，使救援人员在实施救援时带来更加方便。
在其中一实施例中，所述摆臂包括多个臂段，相邻的臂段之间通过驱动装置可转动地连接，所述摄像装置设于用于与所述夹持部连接的所述臂段上，远离所述夹持部的所述臂段与所述第一驱动装置的输出端连接。
在其中一实施例中，所述摆臂包括第一臂段、第二臂段和第三臂段，所述第一臂段的一端与所述夹持部连接，所述第一臂段的另一端通过第二驱动装置与所述第二臂段的一端可转动地连接，所述第二臂段的另一端通过第三驱动装置与所述第三臂段的一端可转动地连接，所述第三臂段的另一端与第四驱动装置可转动地连接，所述第四驱动装置与所述第一驱动装置的输出端固定连接，所述摄像装置设于所述第一臂段上。
在其中一实施例中，所述夹持部与所述摆臂通过第五驱动装置与所述摆臂可转动地连接。
在其中一实施例中，所述救援机器人还包括照明装置，所述照明装置包括光照单元和光检测单元，所述光照单元与所述光检测单元电性连接。
在其中一实施例中，所述光检测单元为光传感器。
在其中一实施例中，所述救援机器人还包括灭火装置，所述灭火装置包括灭火单元和火焰检测单元，所述灭火单元与所述火焰检测单元电性连接。
在其中一实施例中，所述灭火单元包括电机和叶轮，所述叶轮与所述电机的转轴固定连接，所述电机与所述火焰检测单元电性连接。
在其中一实施例中，所述救援机器人还包括用于向整体供电的充电电源。
在其中一实施例中，所述移动底盘为履带移动底盘。
附图说明
图1为本发明一实施例中所述的救援机器人的结构示意图；
图2为图1中所示的救援机器人的主视图；
图3为图1中所示的救援机器人的机械手的结构示意图。
10、控制电路板，20、移动底盘，30、机械手，31、夹持部，32、摆臂，321、第一臂段，322、第二臂段，323、第三臂段，324、第二驱动装置，325、第三驱动装置，326、第四驱动装置，327、第五驱动装置，40、摄像装置，50、旋转座，60、灭火单元，61、电机，62、叶轮。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
如图1和图2所示，一种救援机器人，包括：控制电路板10、移动底盘20、机械手30和摄像装置40。控制电路板10设于移动底盘20上，机械手30包括夹持部31和摆臂32，摆臂32设置多个关节，夹持部31与摆臂32的一端连接。移动底盘20上设有第一驱动装置(附图中并未示出)，摆臂32的另一端与第一驱动装置的输出端连接，第一驱动装置用于驱动机械手30在水平面上旋转。摄像装置40设于摆臂32靠近夹持部31的一端上。移动底盘20、机械手30、摄像装置40和第一驱动装置均与控制电路板10电性连接。
上述救援机器人的第一驱动装置可驱动机械手30在水平面上360°旋转，机械手30的摆臂32通过各关节的相互转动连接实现摆臂32的伸缩摆动，摄像装置40安装在摆臂32靠近夹持部31连接的一端上，在摆臂32活动过程中，摄像装置40跟随摆臂32活动，使摄像装置40既可沿水平面上进行360°旋转拍摄，也可进行上下摆动或前后伸缩拍摄，以此实现摄像装置40的多角度拍摄；再者，在摆臂32活动过程中，摄像装置40与夹持部31相对静止，救援人员可根据摄像装置40拍摄的影像，准确控制夹持部31的夹持方位，使救援人员在实施救援时带来更加方便。
进一步地，第一驱动装置可直接安装在移动底盘20上，也可设置旋转座50，旋转座50安装在移动底盘20上，第一驱动装置设于旋转座50内，第一驱动装置的转轴伸出旋转座50外，摆臂32远离夹持部31的一端与第一驱动装置的转轴连接。
优选地，该摄像装置40可为摄像头，也可为摄像机，或其它可实现现场影像拍摄传输的设备。
在一实施例中，摆臂32包括多个臂段，相邻的臂段之间通过驱动装置可转动地连接，摄像装置40设于用于与夹持部31连接的臂段上，远离夹持部31的臂段与第一驱动装置的输出端连接，各驱动装置分别与控制电路板10连接。
进一步地，请参见图3，摆臂32包括第一臂段321、第二臂段322和第三臂段323，第一臂段321的一端与夹持部31连接，第一臂段321的另一端通过第二驱动装置324与第二臂段322的一端可转动地连接，第二臂段322的另一端通过第三驱动装置325与第三臂段323的一端可转动地连接，第三臂段323的另一端与第四驱动装置326可转动地连接，第四驱动装置326与第一驱动装置的输出端固定连接，摄像装置40设于第一臂段321上，第一驱动装置、第二驱动装置324、第三驱动装置325和第四驱动装置326均与控制电路板10电性连接。当然，摆臂32还可包括第四臂段，第三臂段323远离第二臂段322的一端通过第四驱动装置326与第四臂段一端可转动地连接，第四臂段的另一端与第一驱动装置的输出端固定连接，但并不仅限于此，摆臂32可根据前述各臂段的连接规律依次设置多个臂段。需要说明的是，上述相邻的臂段的转动连接方式为臂段围绕驱动装置的转轴公转，即实现臂段的摆动功能。
在一实施例中，可参见图1-3，夹持部31与摆臂32通过第五驱动装置327与摆臂32可转动地连接，第五驱动装置327与控制电路板10连接。需要说明的是，夹持部31与摆臂32的转动连接方式为夹持部31在第五驱动装置327的作用下自转。上述设置使得夹持部31更便于夹持各类物件。
在一实施例中，救援机器人还包括照明装置，照明装置包括光照单元和光检测单元，光照单元和光检测单元均与控制电路板10电性连接，请参见图1和图2，光照单元与光检测单元均集成在控制电路板10上，当然，光照单元与光检测单元也可外置，然后将光照单元与光检测单元分别与控制电路板10电性连接。当光检测单元检测救援机器人进入黑暗区域时，即向光照单元发送开启指令，使救援机器人自动开启照明功能，当光检测单元检测救援机器人离开黑暗区域时，即向光照单元发送关闭指令，使救援机器人自动关闭照明功能，上述设置有效提高救援机器人的操作便捷性。
优选地，光照单元可为LED灯、卤素灯、氙气灯或其它灯源。
优选地，光检测单元为光传感器。
在一实施例中，救援机器人还包括灭火装置，灭火装置包括灭火单元60和火焰检测单元，灭火单元60和火焰检测单元均与控制电路板10电性连接，请参见图1和图2，火焰检测单元集成在控制电路板10上，当然，火焰检测单元也可外置，然后与控制电路板10电性连接。当火焰检测单元检测到救援机器人的前方发生火灾，即向灭火单元60发送开启指令，使救援机器人自动开启灭火功能，当火焰检测单元检测到救援机器人的前方发生火灾，即向灭火单元60发送关闭指令，使救援机器人自动关闭灭火功能，上述设置进一步提高救援机器人的操作便捷性。
进一步地，请参见图1和图2，灭火单元60包括电机61和叶轮62，叶轮62与电机61的转轴固定连接，电机61与火焰检测单元电性连接。当然，灭火单元60的结构可为多种，上述为以吹风方式灭火的结构，也可为以喷水方式灭火的结构，如灭火单元60包括喷头、水泵和水箱，喷头通过水泵与水箱连通；更可为以喷粉方式灭火的结构，如灭火单元60包括喷头、气泵和粉罐，喷头、气泵和粉罐依次连接；由此可见，任何具有灭火功能的设备均可作为上述灭火单元60应用到上述救援机器人中。
优选地，火焰检测单元为火焰传感器。更具体地，火焰传感器可为红外光传感器或紫外光传感器。当然，火焰检测单元并不仅限于火焰传感器，其它能探测火焰的设备均可作为火焰检测单元应用于上述救援机器人中。
在一实施例中，救援机器人还包括用于向整体供电的充电电源(附图中并未示出)。使用充电电源作为救援机器人的动力源，能有效降低使用成本，同时也能减少废气排放，保护环境。当然，该救援机器人也可由动力源提供动力，如内燃机、一次性电源等。
优选地，移动底盘20为履带移动底盘，以使救援机器人能适应不同的地形环境，提高救援机器人的救援能力。当然该移动底盘20的结构可为多种，如轮式移动底盘等具有转向移动功能的底盘，均属于该移动底盘20的保护范围。
优选地，上述第一驱动装置、第二驱动装置324、第三驱动装置325、第四驱动装置326、第五驱动装置327分别可为舵机，还可为电机或其它具有转动驱动功能的设备。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种救援机器人，其特征在于，所述的救援机器人包括：移动底盘、机械手和摄像装置，所述机械手包括夹持部和摆臂，所述摆臂设置多个关节，所述夹持部与所述摆臂的一端连接，所述移动底盘上设有第一驱动装置，所述摆臂的另一端与所述第一驱动装置的输出端连接，所述第一驱动装置用于驱动所述机械手在水平面上旋转，所述摄像装置设于所述摆臂靠近所述夹持部的一端上。
2.根据权利要求1所述的一种救援机器人，其特征在于，所述摆臂包括多个臂段，相邻的臂段之间通过驱动装置可转动地连接，所述摄像装置设于用于与所述夹持部连接的所述臂段上，远离所述夹持部的所述臂段与所述第一驱动装置的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种救援机器人，其特征在于，所述摆臂包括第一臂段、第二臂段和第三臂段，所述第一臂段的一端与所述夹持部连接，所述第一臂段的另一端通过第二驱动装置与所述第二臂段的一端可转动地连接，所述第二臂段的另一端通过第三驱动装置与所述第三臂段的一端可转动地连接，所述第三臂段的另一端与第四驱动装置可转动地连接，所述第四驱动装置与所述第一驱动装置的输出端固定连接，所述摄像装置设于所述第一臂段上。
4.根据权利要求1所述的一种救援机器人，其特征在于，所述夹持部与所述摆臂通过第五驱动装置与所述摆臂可转动地连接。
5.根据权利要求1所述的一种救援机器人，其特征在于，所述救援机器人还包括照明装置，所述照明装置包括光照单元和光检测单元，所述光照单元与所述光检测单元电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种救援机器人，其特征在于，所述光检测单元为光传感器。
7.根据权利要求1所述的一种救援机器人，其特征在于，所述救援机器人还包括灭火装置，所述灭火装置包括灭火单元和火焰检测单元，所述灭火单元与所述火焰检测单元电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种救援机器人，其特征在于，所述灭火单元包括电机和叶轮，所述叶轮与所述电机的转轴固定连接，所述电机与所述火焰检测单元电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种救援机器人，其特征在于，所述救援机器人还包括用于向整体供电的充电电源。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种救援机器人，其特征在于，所述移动底盘为履带移动底盘。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190416 |