CN109877847A - 一种柔性手救援并联机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性手救援并联机器人，包括履带车、并联机构、多个柔性手机构。并联机构包括机座，长轴，安全筒，两个液压缸杆，两个短轴，缸架，辊组。柔性手机构包括缸架，内、外套，钢绳，弹簧，手爪。机座与履带车体固连，长轴与机座转动联接，安全筒闭口端与机座球副联接，缸架的内腔与内、外滑套及安全筒的圆环凸台构成复合液压缸。液压缸杆两端分别与长、短轴转动联接，短轴与缸架转动联接。手爪与内滑套圆环凸台转动联接，钢绳两端与手爪和外滑套圆环凸台连接，弹簧两端抵在手爪和外滑套凸台上。两个液压缸杆与复合液压缸协调驱动缸架与多柔性手机构蠕动抓取，将遇难者拖入安全筒内支撑辊组，由履带车运离险区。

Description

一种柔性手救援并联机器人

技术领域

本发明涉及特种机器人技术领域，特别是涉及一种柔性手救援并联机器人。

背景技术

危难救援机器人是基于一般机器人技术发展起来的一类特种机器人。它们可以把遇难者从危险的、有毒的、有害的、复杂的环境中解救出来。例如，在人无法进入的狭小矿道空间进行作业和救援；在危险塌陷的冰面救援落水者；在高温剧毒火场、战场救援受伤者，在人无法适应的地震环境下进行危险救援作业。多年来世界各国对危难救援机器人的研究十分重视，对其研究逐步从试验研究转入到实际应用。目前，多种技术融合化、多智能体网络化是危难救援机器人研究的发展方向，在国民经济和安全中起着重要作用并具有重大的战略意义。至今人们已研制出多种危难救援机器人。中国沈阳自动化研制出空中搜索探测机器人，能快速获取震区信息和影像。瑞典VOLVO公司研制了一种拆除机器人，适合在室内、狭窄场地及因地震等原因引起的建筑倒塌现场进行拆除作业、开辟火场救生通道等。美国Massachusetts大学Micire研究用于坍塌建筑搜寻与救援多功能救援机器人系统。意大利Genova大学研究了蜗牛式和蛇形救援机器人。东京理工大学和Hosei大学研制了蛇形救灾机器人。

迄今为止，世界各国研究的能真正在危难之中实施救援的机器人的作业能力与现实要求还有很大差距。大多危难救援机器人仅能执行一些探测及信号传送等辅助性作业，在直接实施有效安全救援方面还显得无能为力。在保证安全前提下，还不能及时在地震危险区灵活挖掘并拖出被埋幸存者。在战/火场上还不能及时快速拖动和转移伤员。因此开发研制能真正在危难之中实施救援的机器人一直是人们努力的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性手救援并联机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使救援效果好，救援简单可靠。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种柔性手救援并联机器人，包括履带车、并联机构、多个柔性手机构；所述并联机构包括机座、长轴、安全筒、两个液压缸杆、两个短轴、缸架和辊组；所述机座上部和中部分别设有横向通孔和中心球座；所述缸架依次同轴设有大通孔、内孔腔和小通孔，所述缸架外壁上设有外凸台，其外凸台处设有垂直轴线的两个共线孔；所述安全筒同轴设有一端开口另一端封闭的安全筒孔腔、第一圆柱和第一圆环凸台，安全筒孔腔下侧设有一组相互平行的第一通孔；所述液压缸杆两端设有与轴线正交的相互平行的第二通孔；所述长轴的两端设有与轴线正交的相互平行的第三通孔；所述短轴的一端设有与轴线正交的第四通孔；所述辊组是一组相互平行的辊，其每个辊两端与安全筒孔腔下侧的第一通孔转动联接；所述安全筒的闭口端与所述机座的球座球副联接；所述长轴的中部与所述机座的横向通孔转动联接；所述液压缸杆的两端第二通孔分别与所述长轴的第三通孔和短轴一端的第四通孔用销轴转动联接，所述短轴与缸架外凸台处共线孔转动联接；

所述柔性手机构包括缸架、内滑套、外滑套、钢绳、弹簧和手爪；所述缸架的内孔腔与所述内滑套、外滑套及所述安全筒的圆环凸台圆柱副联接，构成复合液压驱动缸；所述内滑套设有同轴的第五通孔和第二圆柱，其两端均设有第二圆环凸台，在第二圆环凸台上设有一组圆周均布的相切圆周的第六通孔；所述外滑套设有同轴中心第七通孔和第三圆柱，两端均设有第三圆环凸台，在第三圆环凸台上设有一组圆周均布的相切圆周的第八通孔；所述手爪是长三角形板，靠近其短边处设有垂直板的上通孔和下通孔；所述内滑套第五通孔与所述安全筒的第一圆柱圆柱副联接；所述外滑套第七通孔与所述内滑套的第二圆柱圆柱副联接；所述缸架的大通孔和小通孔分别与所述外滑套的第三圆柱和所述安全筒的第一圆柱圆柱副联接；所述手爪的下通孔与所述内滑套的第二圆环凸台的第六通孔用销轴转动联接；所述钢绳两端与所述手爪的上通孔和所述外滑套的第三圆环凸台的第八通孔连接；所述弹簧套在所述钢绳上，其两端抵在所述手爪和所述外滑套的第三圆环凸台上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的柔性手救援并联机器人，利用两个液压缸杆与复合液压缸协调驱动缸架与多柔性手机构蠕动抓取救援，可将遇难者拖入安全筒内支撑辊组，再由履带车运离险区。并联机构刚度高、挖掘力大；柔性抓取，安全性好。利用并联机构中两个液压缸杆与复合液压缸协调驱动缸架与多柔性手机构蠕动抓取。并联机构带动柔性手机构复合抓取自由度多，灵活性好，操作空间大。多柔性手机构可将遇难者蠕动抓取和拖入安全筒内，并协助遇难者抓住安全筒中的辊组脱离险境，再由履带车运离险区。整体结构简单，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的柔性手救援并联机器人俯视剖视图；

图2为本发明提供的柔性手救援并联机器人主视剖视图；

附图标记说明：1-履带车，2-机座，3-长轴，4-安全筒，5-液压缸杆，6-短轴，7-缸架，8-辊组，9-内滑套，10-外滑套，11-钢绳，12-弹簧，13-手爪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种柔性手救援并联机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使救援效果好，救援简单可靠。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

本发明提供一种柔性手救援并联机器人，如图1和图2所示，包括履带车1、并联机构、多个柔性手机构；并联机构包括机座2、长轴3、安全筒4、两个液压缸杆5、两个短轴6、缸架7和辊组8；机座2上部和中部分别设有横向通孔和中心球座；缸架7依次同轴设有大通孔、内孔腔和小通孔，缸架7外壁上设有外凸台，其外凸台处设有垂直轴线的两个共线孔；安全筒4同轴设有一端开口另一端封闭的安全筒孔腔、第一圆柱和第一圆环凸台，安全筒孔腔下侧设有一组相互平行的第一通孔；液压缸杆5两端设有与轴线正交的相互平行的第二通孔；长轴的两端设有与轴线正交的相互平行的第三通孔；短轴的一端设有与轴线正交的第四通孔；辊组8是一组相互平行的辊，其每个辊两端与安全筒孔腔下侧的第一通孔转动联接；安全筒4的闭口端与机座2的球座球副联接；长轴的中部与机座2的横向通孔转动联接；液压缸杆5的两端第二通孔分别与长轴的第三通孔和短轴一端的第四通孔用销轴转动联接，短轴与缸架7外凸台处共线孔转动联接；

柔性手机构包括缸架7、内滑套9、外滑套10、钢绳11、弹簧12和手爪13；缸架7的内孔腔与内滑套9、外滑套10及安全筒4的圆环凸台圆柱副联接，构成复合液压驱动缸；内滑套9设有同轴的第五通孔和第二圆柱，其两端均设有第二圆环凸台，在第二圆环凸台上设有一组圆周均布的相切圆周的第六通孔；外滑套10设有同轴中心第七通孔和第三圆柱，两端均设有第三圆环凸台，在第三圆环凸台上设有一组圆周均布的相切圆周的第八通孔；手爪13是长三角形板，靠近其短边处设有垂直板的上通孔和下通孔；内滑套9第五通孔与安全筒4的第一圆柱圆柱副联接；外滑套10第七通孔与内滑套9的第二圆柱圆柱副联接；缸架7的大通孔和小通孔分别与外滑套10的第三圆柱和安全筒4的第一圆柱圆柱副联接；手爪13的下通孔与内滑套9的第二圆环凸台的第六通孔用销轴转动联接；钢绳11两端与手爪13的上通孔和外滑套10的第三圆环凸台的第八通孔连接；弹簧12套在钢绳11上，其两端抵在手爪13和外滑套10的第三圆环凸台上。

缸架7的内腔与内滑套9、外滑套10及安全筒4的圆环凸台构成复合液压缸。两个液压缸杆与复合液压缸协调驱动缸架与多柔性手机构蠕动抓取，将遇难者拖入安全筒内支撑辊组，由履带车1运离险区。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种柔性手救援并联机器人，其特征在于：包括履带车、并联机构、多个柔性手机构；所述并联机构包括机座、长轴、安全筒、两个液压缸杆、两个短轴、缸架和辊组；所述机座上部和中部分别设有横向通孔和中心球座；所述缸架依次同轴设有大通孔、内孔腔和小通孔，所述缸架外壁上设有外凸台，其外凸台处设有垂直轴线的两个共线孔；所述安全筒同轴设有一端开口另一端封闭的安全筒孔腔、第一圆柱和第一圆环凸台，安全筒孔腔下侧设有一组相互平行的第一通孔；所述液压缸杆两端设有与轴线正交的相互平行的第二通孔；所述长轴的两端设有与轴线正交的相互平行的第三通孔；所述短轴的一端设有与轴线正交的第四通孔；所述辊组是一组相互平行的辊，其每个辊两端与安全筒孔腔下侧的第一通孔转动联接；所述安全筒的闭口端与所述机座的球座球副联接；所述长轴的中部与所述机座的横向通孔转动联接；所述液压缸杆的两端第二通孔分别与所述长轴的第三通孔和短轴一端的第四通孔用销轴转动联接，所述短轴与缸架外凸台处共线孔转动联接；

所述柔性手机构包括缸架、内滑套、外滑套、钢绳、弹簧和手爪；所述缸架的内孔腔与所述内滑套、外滑套及所述安全筒的圆环凸台圆柱副联接，构成复合液压驱动缸；所述内滑套设有同轴的第五通孔和第二圆柱，其两端均设有第二圆环凸台，在第二圆环凸台上设有一组圆周均布的相切圆周的第六通孔；所述外滑套设有同轴中心第七通孔和第三圆柱，两端均设有第三圆环凸台，在第三圆环凸台上设有一组圆周均布的相切圆周的第八通孔；所述手爪是长三角形板，靠近其短边处设有垂直板的上通孔和下通孔；所述内滑套第五通孔与所述安全筒的第一圆柱圆柱副联接；所述外滑套第七通孔与所述内滑套的第二圆柱圆柱副联接；所述缸架的大通孔和小通孔分别与所述外滑套的第三圆柱和所述安全筒的第一圆柱圆柱副联接；所述手爪的下通孔与所述内滑套的第二圆环凸台的第六通孔用销轴转动联接；所述钢绳两端与所述手爪的上通孔和所述外滑套的第三圆环凸台的第八通孔连接；所述弹簧套在所述钢绳上，其两端抵在所述手爪和所述外滑套的第三圆环凸台上。