CN111991147A - 一种气囊联通式救援机器人执行机构 - Google Patents

Abstract

一种气囊联通式救援机器人执行机构，包括底板、两个侧板驱动机构和气囊输送机构；两个所述侧板驱动机构分别对称固定在所述底板的两侧，包括侧板，两个所述侧板之间设有推板，所述侧板外有外滑块，两个外滑块的底部与下拉板固定连接，侧板上安装有驱动推板和外滑块进行同步异向运动的驱动装置；所述气囊输送机构包括折叠气囊、设置在所述折叠气囊下方的底部气囊和分别设置在所述折叠气囊两侧的两个侧分气囊；通过驱动装置实现底部气囊和侧分气囊与折叠气囊进行反向运动，进而能够对伤员进行快速托抱，在运送伤员时，不会直接将伤员裸露在环境外，可避免伤员被托抱时受到二次伤害，并能够在运送过程当中对伤员提供保护。

Description

一种气囊联通式救援机器人执行机构

技术领域

本发明涉及救援执行机构领域，具体涉及一种气囊联通式救援机器人执行机构。

背景技术

现实生活中，火灾、地震、山体滑坡等自然灾害可以轻易危害人类安全。当灾难发生后，需要在第一时间对伤员进行救助。然而，由于灾难发生现场具有复杂性，在人工救援的时候，伤员与救援人员可能受到塌方、余震、碎石或各种燃烧物的二次伤害。因此需要一种可以在灾难现场对伤员进行运输保护的救援执行机构在伤员被托抱和运送途中不受到二次伤害。

现有的救援机器人执行机构大多为刚性执行机构，刚性执行机构由刚性材料制成，受自身材料限制极有可能对被救援对象造成二次伤害。而且大多救援机器人在运送伤员时直接将伤员裸露在环境外，这也可能使伤员受到高温、落石等二次伤害。而柔性执行机构由柔性材料构成与人体的贴合性更好，能够将被救援对象完全包裹，减少其暴露在环境中的部分，从而减少二次伤害。

目前公开号为CN104944280A的发明专利公开了一种救援机械手，包括连接件、左液压缸、右液压缸、左机械手组件和右机械手组件，该发明夹持灵活，夹持效率高，被夹持物不会脱落，比较可靠，但是该发明各组件均为刚性材料制成，驱动方式为液压驱动，因此难以保证救援过程的安全性，刚性件与被救援对象直接接触，液压驱动力过大都有可能对被救援对象造成二次伤害。

公开号为CN107891919A的发明专利公开了一种气压软轴联合驱动的软体救援机器人，包括软体管道、软轴、手柄和工具，该发明采用气压驱动的方式实现对软体管道弯曲，避过障碍进入废墟内部，有效的避免了在工作过程中对被困人员或易倒塌废墟内部的碰撞，同时为软轴提供了唯一的固定通道，该发明采用软轴传递动力，软轴的末端可以安装多种救援工具，但是由于该发明是用柔性材料制成的软体机器人且刚性承载结构较少，所以其承载能力有限，无法完成将被救援对象转移等大负载救援作业。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种气囊联通式救援机器人执行机构。

本发明采用的技术手段如下：

一种气囊联通式救援机器人执行机构，包括底板、两个侧板驱动机构和气囊输送机构；

两个所述侧板驱动机构分别对称固定在所述底板的两侧，所述侧板驱动机构包括侧板，两个所述侧板之间设有与所述侧板滑动连接的推板，所述侧板的外侧设有与所述侧板滑动连接的外滑块，且两个所述外滑块的底部分别与水平设置的下拉板固定连接，所述下拉板设置在所述底板的下方，所述侧板上安装有驱动所述推板和所述外滑块进行同步异向运动的驱动装置；

所述气囊输送机构包括折叠气囊、设置在所述折叠气囊下方的底部气囊和分别设置在所述折叠气囊两侧的两个侧分气囊；

所述折叠气囊位于两个所述侧板驱动机构之间，所述推板的后端与所述折叠气囊的一端固定连接，所述折叠气囊的另一端与固定在所述底板后端的挡板固定连接，所述推板的前端固定有气囊四通头，所述气囊四通头与所述折叠气囊连通；

所述外滑块与所述侧分气囊的后端固定连接，所述侧分气囊的前端通过所述气囊四通头与所述折叠气囊连通；

所述下拉板与所述底部气囊的后端固定连接，所述底部气囊的前端通过所述气囊四通头与所述折叠气囊连通。

所述驱动装置包括安装在所述侧板上的主动链轮、从动链轮和连接所述主动链轮和所述从动链轮的链条；所述推板的两端分别固定有竖直设置的内滑块，所述内滑块的上下两端分别与水平加工在所述侧板内壁上的内滑块滑槽滑动连接，所述链条上固定有内链条滑块，所述内滑块靠近所述内链条滑块的一侧加工有竖直设置的内滑动槽，所述内链条滑块设置在所述内滑动槽中；

所述外滑块的上下两端分别与水平加工在所述侧壁外壁上的外滑块滑槽滑动连接，所述链条上固定有外链条滑块，所述外滑块靠近所述外链条滑块的一侧加工有竖直设置的外滑动槽，所述外滑块设置在所述外滑动槽中。

所述侧板驱动机构外包裹有壳体。

所述壳体的内壁上加工有侧分气囊限位腔。用于挤压侧分气囊，防止侧分气囊在壳体中的部分中的气体过多。

所述内链条滑块与所述外链条滑块之间链条的长度为所述链条长度的一半。

所述底板的前端两侧分别安装有挤压滚筒机构，所述挤压滚筒机构包括两个竖直设置的竖直滚筒，且所述竖直滚筒上套有竖直滚筒套，所述侧分气囊的前端穿过两个所述竖直滚筒套之间的挤压缝隙后，通过所述气囊四通头与所述折叠气囊连通。挤压缝隙用于气体的限位。

使用状态下：由外接驱动机构(如驱动电机)驱动两个主动链轮实现同步转动(若使用一个驱动电机可采用连接轴将两个驱动链轮连接)，之后带动链条转动，链条上的内链条滑块和外链条滑块进行同步异向运动，从而带动推板向后运动压缩所述折叠气囊，同时侧分气囊和底部气囊在外滑块的带动下向前运动，折叠气囊中的空气被挤压后进入侧分气囊和底部气囊中，侧分气囊在推板前端与侧分挤压滚筒机构之间的部分膨胀，起到保护的作用，同时底部气囊始终保持膨胀状态。底部气囊和两侧的侧分气囊保护被救人。当使用结束后电机继续转动即可，此时内链条滑块和外链条滑块继续运动，直至经过主动链轮(或从动链轮)后又实现了方向的转变，即侧分气囊和底部气囊向后运动，推板向前运动，此时底部气囊和侧分气囊中的气体在侧分挤压滚筒机构和底部挤压滚筒机构的作用下重新回到折叠气囊中，完成动作循环。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用柔性气囊对被救人进行包裹防护，能够对伤员进行快速托抱，在运送伤员时，不会直接将伤员裸露在环境外，可避免伤员被托抱时受到二次伤害，并能够在运送过程当中对伤员提供保护。

2、气囊的使用空间可以根据需求任意调节。

3、采用电机单向转动即可，不必双向往复转动。

基于上述理由本发明可在救援领域广泛推广。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明具体实施方式中一种气囊联通式救援机器人执行机构结构示意图。

图2为本发明具体实施方式中一种气囊联通式救援机器人执行机构主视图。

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为图2中B-B向剖视图。

图5为本发明具体实施方式中驱动装置结构示意图。

图6为图5中C-C向剖视图。

图7为本发明具体实施方式中外滑块主视图。

图8为本发明具体实施方式中内滑块主视图。

图中：1、底板；11、挡板；2、侧板驱动机构；21、侧板；22、推板；23、外滑块；24、下拉板；25、外滑块滑槽；26、外链条滑块；27、外滑动槽；28、壳体；29、侧分气囊限位腔；3、气囊输送机构；31、折叠气囊；32、底部气囊；33、侧分气囊；34、气囊四通头；4、驱动装置；41、主动链轮；42、从动链轮；43、链条；44、内滑块；45、内滑块滑槽；46、内链条滑块；47、内滑动槽；5、挤压滚筒机构；51、竖直滚筒；52、竖直滚筒套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-8所示，本发明提供了一种气囊联通式救援机器人执行机构，包括底板1、两个侧板驱动机构2和气囊输送机构3；

两个所述侧板驱动机构2分别对称固定在所述底板1的两侧，所述侧板驱动机构2包括侧板21，两个所述侧板21之间设有与所述侧板21滑动连接的推板22，所述侧板21的外侧设有与所述侧板21滑动连接的外滑块23，且两个所述外滑块23的底部分别与水平设置的下拉板24固定连接，所述下拉板24设置在所述底板1的下方，所述侧板21上安装有驱动所述推板22和所述外滑块23进行同步异向运动的驱动装置4；

所述气囊输送机构3包括折叠气囊31、设置在所述折叠气囊31下方的底部气囊32和分别设置在所述折叠气囊31两侧的两个侧分气囊33；

所述折叠气囊31位于两个所述侧板驱动机构2之间，所述推板22的后端与所述折叠气囊31的一端固定连接，所述折叠气囊31的另一端与固定在所述底板1后端的挡板11固定连接，所述推板22的前端固定有气囊四通头34，所述气囊四通头34与所述折叠气囊31连通；

所述外滑块23与所述侧分气囊33的后端固定连接，所述侧分气囊33的前端通过所述气囊四通头34与所述折叠气囊31连通；

所述下拉板24与所述底部气囊32的后端固定连接，所述底部气囊32的前端通过所述气囊四通头34与所述折叠气囊31连通。

所述驱动装置4包括安装在所述侧板21上的主动链轮41、从动链轮42和连接所述主动链轮41和所述从动链轮42的链条43；所述推板22的两端分别固定有竖直设置的内滑块44，所述内滑块44的上下两端分别与水平加工在所述侧板21内壁上的内滑块滑槽45滑动连接，所述链条43上固定有内链条滑块46，所述内滑块44靠近所述内链条滑块46的一侧加工有竖直设置的内滑动槽47，所述内链条滑块46设置在所述内滑动槽47中；

所述外滑块23的上下两端分别与水平加工在所述侧壁21外壁上的外滑块滑槽25滑动连接，所述链条43上固定有外链条滑块26，所述外滑块23靠近所述外链条滑块26的一侧加工有竖直设置的外滑动槽27，所述外滑块23设置在所述外滑动槽27中。

所述侧板驱动机构2外包裹有壳体28。

所述壳体28的内壁上加工有侧分气囊限位腔29。

所述内链条滑块46与所述外链条滑块26之间链条的长度为所述链条43长度的一半。

所述底板1的前端两侧分别安装有挤压滚筒机构5，所述挤压滚筒机构5包括两个竖直设置的竖直滚筒51，且所述竖直滚筒51上套有竖直滚筒套52，所述侧分气囊33的前端穿过两个所述竖直滚筒套52之间的挤压缝隙后，通过所述气囊四通头34与所述折叠气囊31连通。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种气囊联通式救援机器人执行机构，其特征在于，包括底板、两个侧板驱动机构和气囊输送机构；

两个所述侧板驱动机构分别对称固定在所述底板的两侧，所述侧板驱动机构包括侧板，两个所述侧板之间设有与所述侧板滑动连接的推板，所述侧板的外侧设有与所述侧板滑动连接的外滑块，且两个所述外滑块的底部分别与水平设置的下拉板固定连接，所述下拉板设置在所述底板的下方，所述侧板上安装有驱动所述推板和所述外滑块进行同步异向运动的驱动装置；

所述气囊输送机构包括折叠气囊、设置在所述折叠气囊下方的底部气囊和分别设置在所述折叠气囊两侧的两个侧分气囊；

所述折叠气囊位于两个所述侧板驱动机构之间，所述推板的后端与所述折叠气囊的一端固定连接，所述折叠气囊的另一端与固定在所述底板后端的挡板固定连接，所述推板的前端固定有气囊四通头，所述气囊四通头与所述折叠气囊连通；

所述外滑块与所述侧分气囊的后端固定连接，所述侧分气囊的前端通过所述气囊四通头与所述折叠气囊连通；

所述下拉板与所述底部气囊的后端固定连接，所述底部气囊的前端通过所述气囊四通头与所述折叠气囊连通。

2.根据权利要求1所述的一种气囊联通式救援机器人执行机构，其特征在于，所述驱动装置包括安装在所述侧板上的主动链轮、从动链轮和连接所述主动链轮和所述从动链轮的链条；所述推板的两端分别固定有竖直设置的内滑块，所述内滑块的上下两端分别与水平加工在所述侧板内壁上的内滑块滑槽滑动连接，所述链条上固定有内链条滑块，所述内滑块靠近所述内链条滑块的一侧加工有竖直设置的内滑动槽，所述内链条滑块设置在所述内滑动槽中；

所述外滑块的上下两端分别与水平加工在所述侧壁外壁上的外滑块滑槽滑动连接，所述链条上固定有外链条滑块，所述外滑块靠近所述外链条滑块的一侧加工有竖直设置的外滑动槽，所述外滑块设置在所述外滑动槽中。

3.根据权利要求1或2所述的一种气囊联通式救援机器人执行机构，其特征在于，所述侧板驱动机构外包裹有壳体。

4.根据权利要求1或2所述的一种气囊联通式救援机器人执行机构，其特征在于，所述壳体的内壁上加工有侧分气囊限位腔。

5.根据权利要求2所述的一种气囊联通式救援机器人执行机构，其特征在于，所述内链条滑块与所述外链条滑块之间链条的长度为所述链条长度的一半。

6.根据权利要求1所述的一种气囊联通式救援机器人执行机构，其特征在于，所述底板的前端两侧分别安装有挤压滚筒机构，所述挤压滚筒机构包括两个竖直设置的竖直滚筒，且所述竖直滚筒上套有竖直滚筒套，所述侧分气囊的前端穿过两个所述竖直滚筒套之间的挤压缝隙后，通过所述气囊四通头与所述折叠气囊连通。

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