CN110203299A - 一种地空异构救援机器人动态搜救方法 - Google Patents

一种地空异构救援机器人动态搜救方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于救援机器人技术领域，具体的说是一种地空异构救援机器人动态搜救方法；首先通过空中航拍摄像机对待救援的地形和地貌进行航拍，确定好行动路线，其次将确定好的行动路线通过输入到地空救援机器人中，再次确定好地空救援机器人需要携带的设备，并将地空救援机器人施放出去，最后通过空中航拍摄像机对地空救援机器人的工作进行及时追踪，及时在地空救援机器人发现情况实施救援；本发明通过接触球和吸盘，机器人本体行走时，接触球能够发生变形，更好的适应不平整的地形，同时，接触球表面的吸盘能够吸附在废墟上，防止机器人本体在废墟上行走上发生翻转，提高了运行时的稳定性和适应不同地形的能力。

Description

一种地空异构救援机器人动态搜救方法
技术领域
本发明属于救援机器人技术领域，具体的说是一种地空异构救援机器人动态搜救方法。
背景技术
在灾难救援过程中，由于现场环境的复杂性和危险性，使得救援工作变得十分困难。在一些危险性大的灾难中，如随时会引发爆炸的火灾现场；有易燃、易爆或剧毒气体存在的现场；地震后存在易二次倒塌建筑物的现场，施救人员无法探入进行侦察或救援，人们急于探知灾难现场的内部险情，但又难以或无法接近及进入灾难现场。此时，救援机器人的参与可以有效提高救援的效率和减少施救人员的伤亡，这样不但能帮助工作人员进行侦察和救援工作，而且能够代替工作人员执行并完成救援任务，从而在灾难救援过程中发挥越来越重要的作用。
现有的蜘蛛型救援机器人在遇到一些废墟时，特别是现有的混凝土较为坚硬，存在较大的直角边的废墟，造成机器人翻转，影响正常的救援，鉴于此，本发明提供了一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其能够使机器人对废墟进行吸附，提高了运行时的稳定性和适应不同地形的能力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其主要通过接触球和吸盘，接触球表面的吸盘能够吸附在废墟上，防止机器人本体在废墟上行走上发生翻转，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地空异构救援机器人动态搜救方法，包括以下步骤：
S1：通过空中航拍摄像机对待救援的地形和地貌进行航拍，确定好行动路线；
S2：将S1中确定好的行动路线通过输入到地空救援机器人中；
S3：确定好S2中的地空救援机器人需要携带的设备，并将地空救援机器人施放出去；
S4：再次通过空中航拍摄像机对S3中的地空救援机器人的工作进行及时追踪，及时在地空救援机器人发现情况实施救援；
其中，S2中所述的地空救援机器人，包括机器人本体和安装在其底部的支撑腿，所述支撑腿底部开设有置物槽，所述置物槽内部设置有接触球，所述接触球表面固连有多个吸盘，吸盘与接触球连通，所述接触球顶部固连有支撑管，所述支撑管顶部固连有活塞，所述活塞顶部安装有液压杆，用于将接触球推出置物槽；工作时，机器人本体通过支撑腿行走时，当遇到废墟时，液压杆推动支撑管，支撑管推动活塞，活塞推动接触球，将接触球推出支撑腿，机器人本体行走时，接触球能够发生变形，更好的适应不平整的地形，同时，接触球表面的吸盘能够吸附在废墟上，防止机器人本体在废墟上行走上发生翻转，对机器人本体内的精密电路元器件造成损坏，提高了运行时的稳定性和适应不同地形的能力，在行驶在平整地面时，液压杆将接触球带回支撑腿中，防止吸盘吸附地面造成移动速度较慢，保证机器人本体在平整路面上的行驶速度。
优选的，所述支撑腿内部设置有微型电机，微型电机的输出轴上缠绕有拉绳，拉绳端部连接有多个弧形板，弧形板中部插接有中空管，中空管一端连接有二段板，所述支撑管内部设置有移动盘，拉绳贯穿移动盘且通过焊接方式连接；当接触球伸出支撑腿时，接触到废墟上时，接触球表面的吸盘能够在微型电机的工作下，通过拉绳拉动移动盘，将接触球内部的气体抽动，最终将吸盘与废墟接触处的空气抽入到接触球内部，使吸盘吸附的更紧密，同时，在拉绳拉动移动盘时，会带动二段板变折，向中空管内移动，二段板端部会带动弧形板两端相互靠近，最终挤压接触球，对于一些直角边的废墟时，接触球与废墟挤压时，接触球向内凹陷，存在弧形板对应的几个吸盘只有少数几个吸附住废墟的情况，此时，通过弧形板挤压接触球，接触球能够被挤压的更凹陷，使更多的吸盘吸附在废墟上，提高了吸附的稳定性。
优选的，多个所述弧形板的凸起部分均相接有同一个弹性支撑环，弹性支撑环顶部连接有辅助弹簧，辅助弹簧顶部与接触球内壁连接；弹性支撑环能够对弧形板进行支撑，防止弹性支撑环变形过大，造成永久变形，同时弹性支撑环能够进行一次缓冲，在移动盘复原时，能够在辅助弹簧的辅助作用下，辅助弹簧能够对弹性支撑环有一个拉持的作用，防止弹性支撑环发生抖动，对接触球多次挤压，造成支撑腿抖动，提高了稳定性。
优选的，所述辅助弹簧在弹性支撑环上等距布置，所述辅助弹簧内侧插接有弹性杆，弹性杆一端与弹性支撑环固连，弹性杆另一端设置有弹性片；辅助弹簧在弹性支撑环被挤压时而被压缩，当弹性支撑环复原时，辅助弹簧也会复原，由于有弹性片的阻挡作用，会使辅助弹簧复原较慢，最终减缓了弹性支撑环的回位，最终降低了支撑腿的抖动。
优选的，所述支撑腿内部设置有储物腔，储物腔一侧设置有出气孔，储物腔底端靠近移动盘；根据救援情况的不同，当机器人本体深入到废墟底部进行救援时，可以在储物腔内放置一些产生氧气的混合物，当机器人本体检测到废墟深处有生命迹象时，可以通过控制微型电机的转动速度，来快速使移动盘与支撑管多次摩擦，产生的热量能够加快氧气的产生，快速对人员进行补氧，提高了救援的质量，当机器人本体对迷路的人员救援时，当检测到人员时，可以在储物腔内放置一些镇静剂，再次通过摩擦生热加快镇静剂从出气孔溢出，稳定人员紧张状态。
优选的，所述中空管内壁环绕设置有多个摩擦条，多个所述摩擦条相互靠近的一端向接触球中心处弯曲；当弧形板复原时，会拉动穿过中空管的拉绳，此时拉绳与摩擦条摩擦，降低了回弹时的速度，防止弧形板回位时速度过快，造成接触球抖动，影响支撑腿的稳定性。
本发明的技术效果和优点：
1.本发明提供的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，通过设置接触球和吸盘，液压杆将接触球推出支撑腿，机器人本体行走时，接触球能够发生变形，更好的适应不平整的地形，同时，接触球表面的吸盘能够吸附在废墟上，防止机器人本体在废墟上行走上发生翻转，对机器人本体内的精密电路元器件造成损坏，提高了运行时的稳定性和适应不同地形的能力。
2.本发明提供的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，通过设置弧形板，通过拉绳拉动移动盘，将接触球内部的气体抽动，最终将吸盘与废墟接触处的空气抽入到接触球内部，使吸盘吸附的更紧密，同时，在拉绳拉动移动盘时，会带动弧形板两端相互靠近，最终挤压接触球，对于一些直角边的废墟时，使更多的吸盘吸附在废墟上，提高了吸附的稳定性。
3.本发明提供的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，通过设置弹性支撑环和辅助弹簧，弹性支撑环能够对弧形板进行支撑，防止弹性支撑环变形过大，造成永久变形，同时弹性支撑环能够进行一次缓冲，在移动盘复原时，能够在辅助弹簧的辅助作用下，辅助弹簧能够对弹性支撑环有一个拉持的作用，防止弹性支撑环发生抖动，对接触球多次挤压，造成支撑腿抖动，提高了稳定性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的支撑腿结构示意图；
图3是本发明中图2的A部放大图；
图中：机器人本体1、支撑腿2、置物槽3、接触球4、吸盘5、支撑管6、活塞7、液压杆8、微型电机9、拉绳10、弧形板11、二段板12、移动盘13、弹性支撑环14、辅助弹簧15、弹性杆16、弹性片17、储物腔18、出气孔19、摩擦条20、中空管21。
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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-3所示，本发明所述的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，包括以下步骤：
S1：通过空中航拍摄像机对待救援的地形和地貌进行航拍，确定好行动路线；
S2：将S1中确定好的行动路线通过输入到地空救援机器人中；
S3：确定好S2中的地空救援机器人需要携带的设备，并将地空救援机器人施放出去；
S4：再次通过空中航拍摄像机对S3中的地空救援机器人的工作进行及时追踪，及时在地空救援机器人发现情况实施救援；
其中，S2中所述的地空救援机器人，包括机器人本体1和安装在其底部的支撑腿2，所述支撑腿2底部开设有置物槽3，所述置物槽3内部设置有接触球4，所述接触球4表面固连有多个吸盘5，吸盘5与接触球4连通，所述接触球4顶部固连有支撑管6，所述支撑管6顶部固连有活塞7，所述活塞7顶部安装有液压杆8，用于将接触球4推出置物槽3；工作时，机器人本体1通过支撑腿2行走时，当遇到废墟时，液压杆8推动支撑管6，支撑管6推动活塞7，活塞7推动接触球4，将接触球4推出支撑腿2，机器人本体1行走时，接触球4能够发生变形，更好的适应不平整的地形，同时，接触球4表面的吸盘5能够吸附在废墟上，防止机器人本体1在废墟上行走上发生翻转，对机器人本体1内的精密电路元器件造成损坏，提高了运行时的稳定性和适应不同地形的能力，在行驶在平整地面时，液压杆8将接触球4带回支撑腿2中，防止吸盘5吸附地面造成移动速度较慢，保证机器人本体1在平整路面上的行驶速度。
所述支撑腿2内部设置有微型电机9，微型电机9的输出轴上缠绕有拉绳10，拉绳10端部连接有多个弧形板11，弧形板11中部插接有中空管21，中空管21一端连接有二段板12，所述支撑管6内部设置有移动盘13，拉绳10贯穿移动盘13且通过焊接方式连接；当接触球4伸出支撑腿2时，接触到废墟上时，接触球4表面的吸盘5能够在微型电机9的工作下，通过拉绳10拉动移动盘13，将接触球4内部的气体抽动，最终将吸盘5与废墟接触处的空气抽入到接触球4内部，使吸盘5吸附的更紧密，同时，在拉绳10拉动移动盘13时，会带动二段板12变折，向中空管21内移动，二段板12端部会带动弧形板11两端相互靠近，最终挤压接触球4，对于一些直角边的废墟时，接触球4与废墟挤压时，接触球4向内凹陷，存在弧形板11对应的几个吸盘5只有少数几个吸附住废墟的情况，此时，通过弧形板11挤压接触球4，接触球4能够被挤压的更凹陷，使更多的吸盘5吸附在废墟上，提高了吸附的稳定性。
多个所述弧形板11的凸起部分均相接有同一个弹性支撑环14，弹性支撑环14顶部连接有辅助弹簧15，辅助弹簧15顶部与接触球4内壁连接；弹性支撑环14能够对弧形板11进行支撑，防止弹性支撑环14变形过大，造成永久变形，同时弹性支撑环14能够进行一次缓冲，在移动盘13复原时，能够在辅助弹簧15的辅助作用下，辅助弹簧15能够对弹性支撑环14有一个拉持的作用，防止弹性支撑环14发生抖动，对接触球4多次挤压，造成支撑腿2抖动，提高了稳定性。
所述辅助弹簧15在弹性支撑环14上等距布置，所述辅助弹簧15内侧插接有弹性杆16，弹性杆16一端与弹性支撑环14固连，弹性杆16另一端设置有弹性片17；辅助弹簧15在弹性支撑环14被挤压时而被压缩，当弹性支撑环14复原时，辅助弹簧15也会复原，由于有弹性片17的阻挡作用，会使辅助弹簧15复原较慢，最终减缓了弹性支撑环14的回位，最终降低了支撑腿2的抖动。
所述支撑腿2内部设置有储物腔18，储物腔18一侧设置有出气孔19，储物腔18底端靠近移动盘13；根据救援情况的不同，当机器人本体1深入到废墟底部进行救援时，可以在储物腔18内放置一些产生氧气的混合物，当机器人本体1检测到废墟深处有生命迹象时，可以通过控制微型电机9的转动速度，来快速使移动盘13与支撑管6多次摩擦，产生的热量能够加快氧气的产生，快速对人员进行补氧，提高了救援的质量，当机器人本体1对迷路的人员救援时，当检测到人员时，可以在储物腔18内放置一些镇静剂，再次通过摩擦生热加快镇静剂从出气孔19溢出，稳定人员紧张状态。
所述中空管21内壁环绕设置有多个摩擦条20，多个所述摩擦条20相互靠近的一端向接触球4中心处弯曲；当弧形板11复原时，会拉动穿过中空管21的拉绳10，此时拉绳10与摩擦条20摩擦，降低了回弹时的速度，防止弧形板11回位时速度过快，造成接触球4抖动，影响支撑腿2的稳定性。
工作时，机器人本体1通过支撑腿2行走时，当遇到废墟时，液压杆8推动支撑管6，支撑管6推动活塞7，活塞7推动接触球4，将接触球4推出支撑腿2，机器人本体1行走时，接触球4能够发生变形，更好的适应不平整的地形，同时，接触球4表面的吸盘5能够吸附在废墟上，防止机器人本体1在废墟上行走上发生翻转，对机器人本体1内的精密电路元器件造成损坏，提高了运行时的稳定性和适应不同地形的能力，在行驶在平整地面时，液压杆8将接触球4带回支撑腿2中，防止吸盘5吸附地面造成移动速度较慢，保证机器人本体1在平整路面上的行驶速度，当接触球4伸出支撑腿2时，接触到废墟上时，接触球4表面的吸盘5能够在微型电机9的工作下，通过拉绳10拉动移动盘13，将接触球4内部的气体抽动，最终将吸盘5与废墟接触处的空气抽入到接触球4内部，使吸盘5吸附的更紧密，同时，在拉绳10拉动移动盘13时，会带动二段板12变折，向中空管21内移动，二段板12端部会带动弧形板11两端相互靠近，最终挤压接触球4，对于一些直角边的废墟时，接触球4与废墟挤压时，接触球4向内凹陷，存在弧形板11对应的几个吸盘5只有少数几个吸附住废墟的情况，此时，通过弧形板11挤压接触球4，接触球4能够被挤压的更凹陷，使更多的吸盘5吸附在废墟上，提高了吸附的稳定性，弹性支撑环14能够对弧形板11进行支撑，防止弹性支撑环14变形过大，造成永久变形，同时弹性支撑环14能够进行一次缓冲，在移动盘13复原时，能够在辅助弹簧15的辅助作用下，辅助弹簧15能够对弹性支撑环14有一个拉持的作用，防止弹性支撑环14发生抖动，对接触球4多次挤压，造成支撑腿2抖动，提高了稳定性。
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，上述实施例和说明书中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 (6)

1.一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过空中航拍摄像机对待救援的地形和地貌进行航拍，确定好行动路线；
S2：将S1中确定好的行动路线通过输入到地空救援机器人中；
S3：确定好S2中的地空救援机器人需要携带的设备，并将地空救援机器人施放出去；
S4：再次通过空中航拍摄像机对S3中的地空救援机器人的工作进行及时追踪，及时在地空救援机器人发现情况实施救援；
其中，S2中所述的地空救援机器人，包括机器人本体(1)和安装在其底部的支撑腿(2)，所述支撑腿(2)底部开设有置物槽(3)，所述置物槽(3)内部设置有接触球(4)，所述接触球(4)表面固连有多个吸盘(5)，吸盘(5)与接触球(4)连通，所述接触球(4)顶部固连有支撑管(6)，所述支撑管(6)顶部固连有活塞(7)，所述活塞(7)顶部安装有液压杆(8)，用于将接触球(4)推出置物槽(3)。
2.根据权利要求1所述的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其特征在于：所述支撑腿(2)内部设置有微型电机(9)，微型电机(9)的输出轴上缠绕有拉绳(10)，拉绳(10)端部连接有多个弧形板(11)，弧形板(11)中部插接有中空管(21)，中空管(21)一端连接有二段板(12)，所述支撑管(6)内部设置有移动盘(13)，拉绳(10)贯穿移动盘(13)且通过焊接方式连接。
3.根据权利要求2所述的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其特征在于：多个所述弧形板(11)的凸起部分均相接有同一个弹性支撑环(14)，弹性支撑环(14)顶部连接有辅助弹簧(15)，辅助弹簧(15)顶部与接触球(4)内壁连接。
4.根据权利要求3所述的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其特征在于：所述辅助弹簧(15)在弹性支撑环(14)上等距布置，所述辅助弹簧(15)内侧插接有弹性杆(16)，弹性杆(16)一端与弹性支撑环(14)固连，弹性杆(16)另一端设置有弹性片(17)。
5.根据权利要求1所述的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其特征在于：所述支撑腿(2)内部设置有储物腔(18)，储物腔(18)一侧设置有出气孔(19)，储物腔(18)底端靠近移动盘(13)。
6.根据权利要求1所述的一种地空异构救援机器人动态搜救方法，其特征在于：所述中空管(21)内壁环绕设置有多个摩擦条(20)，多个所述摩擦条(20)相互靠近的一端向接触球(4)中心处弯曲。
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