CN112221035A - 一种小口径深井救援机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小口径救援机器人，包括自动空降安全绳机构、自动升降机构、外接架，自动空降安全绳机构通过吊钩挂接自动升降机构，自动升降机构包括上下槽口共轭机构中间升降机构，共轭机构包括上槽口滑道盘，下槽口滑道盘，上滑道盘和下滑道盘之间安装有旋钮轴，上滑道上设置有拐足，拐足前端装有定位珠，定位珠固定有摩擦块，本发明的小口径救援机器人，节约人力、物力，并且缩短救援时间，可在复杂不同形状的管道中实施救援，并在救援过程中装有安全绳确保设备安全运行确保被困者人身安全。

Description

一种小口径深井救援机器人

技术领域

本发明涉及智能救援设备技术领域，特别涉及一种小口径救援机器人。

背景技术

目前，我国农村存在大量老式水井和灌溉水井，一些工地和矿区也存在作业后没有及时回填的矿井和桩井，一级城市的发展建设做铺设的给水、排水、燃气、电力等管道井，由于地方各相关部门或个人对这些具有安全隐患的各种井的管理和维护不到位，或由于一些不法分子的人为破坏从而造成这些井的井口处于露天状态，无形中形成了吞噬生命的死亡陷阱；目前我国农村或城镇经常发生人员落井事故，没有专门的救援设备，使得救援人员救助困难、不及时、进展迟缓，从而造成被困人员的生命由于得不到及时有效的救治而产生了严重的伤害，甚至死亡；在地质灾害发生或意外事故后，矿井、小口径深井的救援工作是救援工作中的一大难题，此项目主要针对不慎坠入狭小深井的人或物进行救援，深井通常地处偏僻，大型救援设备和部队常用救援设备难达现场，救援无法实现，并且井口较小，整个作业面受限，人员上下极不方便，甚至救援人员根本无法进入，救援行动展开困难；为了，设计小口径救援设备进行救援，但传统的小口径救援设备采用绳索人为将设备放人井口进行救援，而忽略了路径的弯曲与不规则，致使救援设备根本无法到达指定地点；另外，传统的救援过程中都会对井壁有不同程度的破坏，以导致被困者受到不同程度的伤害，危及被困者生命危险，因此，本发明提供一种小口径救援机器人，具有小巧便于携带，灵活程度高，可以顺利进入狭小空间，并对井内环境实时监控，准确对被困者进行定位，节约大量人力、物力，并且救援时间的优点。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种小口径救援机器人，可以有效解决上述技术问题，这种小口径救援机器人具有小巧便于携带，灵活程度高，可以顺利进入狭小空间，并对井内环境实时监控，准确对被困者进行定位，节约大量人力、物力，并且救援时间的优点。

为解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：一种小口径深井救援机器人，包括自动空降安全绳机构、自动升降机构、外接架，所述的外接架安装在自动升降机构的下端。

所述的自动空降安全绳机构包括箱体、摇手、牙嵌离合器、溅油环、驱动齿轮、制动油泵手柄、法兰盘、传动齿轮A、传动齿轮B、传动齿轮C、中间传动杆、传动齿轮D、传动齿轮E、挡盘、绳子、绳辊、三开挂钩，所述的牙嵌离合器转动安装在箱体上，摇手固定安装在牙嵌离合器上，溅油环与牙嵌离合器同轴固定安装在中间传动杆上，驱动齿轮固定安装在主动轴上，法兰盘固定安装在箱体上，制动油泵手柄固定安装在主动轴上，传动齿轮D与驱动齿轮形成齿轮配合，传动齿轮A与摇手同轴固定安装在中间传动杆上，传动齿轮A与传动齿轮B形成齿轮配合，传动齿轮B与传动齿轮C同轴固定安装中间传动杆上，中间传动杆转动安装在箱体上，传动齿轮E与传动齿轮C形成齿轮配合，传动齿轮E同轴固定安装在绳辊上，挡盘同轴固定安装在绳辊上，绳子缠绕在绳辊上，三开挂钩固定安装在绳辊的下端。

进一步的，所述的自动升降机构包括摩擦板、拐足、定位珠、电机、吊环螺钉、上滑道、铜套、下滑道、推杆铰接座、蓄电池组、电动推杆、推杆底座、外齿轮、内齿轮、手轮丝杠、手轮、电器窗口、内壳体、外壳体，所述的摩擦板通过拐足固定安装在定位珠上，铜套固定安装在定位珠上，铜套滑动安装在下滑道上，手轮丝杠固定安装在铜套下端，手轮与手轮丝杠形成螺纹配合，电机固定安装在上滑道上，吊环螺钉固定安装在上滑道上，推杆铰接座固定安装在内壳体上，蓄电池组固定安装在推杆铰接座上，电动推杆的上端分别固定安装在推杆铰接座上，推杆底座的下端固定安装在推杆铰接座上，外齿轮与内齿轮形成齿轮配合，内齿轮固定安装在下滑道上，电器窗口设置在外壳体上，内壳体与外壳体滑动连接，外壳体下方和内壳体上方结构的差异仅在于外壳体下方固定安装有外接架。

进一步的，所述内壳体上方和外壳体下方机构内侧均设置有多点凸起的摩擦块，所述摩擦块可更换数量，且摩擦块与基座外侧贴合。

进一步的，所述内壳体上方和外壳体下方机构内部分别装有齿轮通过共轭轨迹和齿轮啮合使得摩擦块同步运动。

进一步的，所述的内壳体、外壳体为一组配合件，互相配合即是壳体连接部件也是滑道。

进一步的，所述预留外支架挂接有爪手；所述预留外支架上装有视觉传感器及照明救援辅助设备。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的一种小口径救援机器人，小巧便于携带，灵活程度高，可以顺利进入狭小空间，并对井内环境实时监控，准确对被困者进行定位，节约大量人力、物力，并且缩短了救援时间，并在救援过程中支撑巩固井壁，确保被困者人身安全。

附图说明

图1、图2、图4是本发明的整体结构示意图。

图3、图5是本发明自动空降安全绳机构结构示意图。

图6、图7、图8、图9、图10是本发明自动升降机构结构示意图。

附图标号1-自动空降安全绳机构；2-自动升降机构；3-外接架；101-箱体；102-摇手；103-牙嵌离合器；104-溅油环；105-驱动齿轮；106-制动油泵手柄；107-法兰盘；108-传动齿轮A；109-传动齿轮B；110-传动齿轮C；111-中间传动杆；112-传动齿轮D；113-传动齿轮E；114-挡盘；115-绳子；116-绳辊；117-三开挂钩；201-摩擦板；202-拐足；203-定位珠；204-电机；205-吊环螺钉；206-上滑道；207-铜套；208-下滑道；209-推杆铰接座；210-蓄电池组；211-电动推杆；212-推杆底座；213-外齿轮；214-内齿轮；215-手轮丝杠；216-手轮；217-电器窗口；218-内壳体；219-外壳体。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1-10所示的一种小口径救援机器人，包括自动空降安全绳机构1、自动升降机构2、外接架3，其特征在于：所述的外接架3安装在自动升降机构2的下端。

自动空降安全绳机构1包括箱体101、摇手102、牙嵌离合器103、溅油环104、驱动齿轮105、制动油泵手柄106、法兰盘107、传动齿轮A108、传动齿轮B109、传动齿轮C110、中间传动杆111、传动齿轮D112、传动齿轮E113、挡盘114、绳子115、绳辊116、三开挂钩117，所述的牙嵌离合器103转动安装在箱体101上，摇手102固定安装在牙嵌离合器103上，溅油环104与牙嵌离合器103同轴固定安装在中间传动杆111上，驱动齿轮105固定安装在主动轴上，法兰盘107固定安装在箱体101上，制动油泵手柄106固定安装在主动轴上，传动齿轮D112与驱动齿轮105形成齿轮配合，传动齿轮A108与摇手102同轴固定安装在中间传动杆111上，传动齿轮A108与传动齿轮B109形成齿轮配合，传动齿轮B109与传动齿轮C110同轴固定安装中间传动杆111上，中间传动杆111转动安装在箱体101上，传动齿轮E113与传动齿轮C110形成齿轮配合，传动齿轮E113同轴固定安装在绳辊116上，挡盘114同轴固定安装在绳辊116上，绳子115缠绕在绳辊116上，三开挂钩117固定安装在绳辊116的下端。

自动升降机构2包括摩擦板201、拐足202、定位珠203、电机204、吊环螺钉205、上滑道206、铜套207、下滑道208、推杆铰接座209、蓄电池组210、电动推杆211、推杆底座212、外齿轮213、内齿轮214、手轮丝杠215、手轮216、电器窗口217、内壳体218、外壳体219，所述的摩擦板201通过拐足202固定安装在定位珠203上，铜套207固定安装在定位珠203上，铜套207滑动安装在下滑道208上，手轮丝杠215固定安装在铜套207下端，手轮216与手轮丝杠215形成螺纹配合，电机204固定安装在上滑道206上，吊环螺钉205固定安装在上滑道206上，推杆铰接座209固定安装在内壳体218上，蓄电池组210固定安装在推杆铰接座209上，电动推杆211的上端分别固定安装在推杆铰接座209上，推杆底座212的下端固定安装在推杆铰接座209上，外齿轮213与内齿轮214形成齿轮配合，内齿轮214固定安装在下滑道208上，电器窗口217设置在外壳体219上，内壳体218与外壳体219滑动连接，外壳体219下方和内壳体218上方结构的差异仅在于外壳体219下方固定安装有外接架3。

本发明的一种小口径救援机器人，通过上下机构锚定，升降机构进行壳体收缩，反复交替实现行走，且本发明的小口径救援机器人直径小，可进入直径200-800mm的机井；在整个救援过程中不停的支撑井壁，对被困者进行保护，确保人员安全。

救援时，通过自动升降机构收缩可实现上下的主动爬行，能够尽可能的贴近被救援人，快速建立一个救援平台，并通过本发明的小口径救援机器人外携带的红外夜视仪和工业摄像头实时检测，并通过无线设备将现场的声音、图像传输给地面人员，地面指挥人员可通过电脑、智能手机等一系列的设备进行接收，最终确定最佳救援方案；同时，救援机器人还可携带供氧装置，在接近被困人员后先通过机械手抓持被困人员防止二次坠落；在牵引过程中通过重力传感器对牵引力的大小进行检测，牵引力过大时，为防止被困人员二次受伤进行停车调整后继续实施救援。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种小口径深井救援机器人，包括自动空降安全绳机构（1）、自动升降机构（2）、外接架3，其特征在于：所述的外接架（3）安装在自动升降机构（2）的下端；

所述的自动空降安全绳机构（1）包括箱体（101）、摇手（102）、牙嵌离合器（103）、溅油环（104）、驱动齿轮（105）、制动油泵手柄（106）、法兰盘（107）、传动齿轮A（108）、传动齿轮B（109）、传动齿轮C（110）、中间传动杆（111）、传动齿轮D（112）、传动齿轮E（113）、挡盘（114）、绳子（115）、绳辊（116）、三开挂钩（117），所述的牙嵌离合器（103）转动安装在箱体（101）上，摇手（102）固定安装在牙嵌离合器（103）上，溅油环（104）与牙嵌离合器（103）同轴固定安装在中间传动杆（111）上，驱动齿轮（105）固定安装在主动轴上，法兰盘（107）固定安装在箱体（101）上，制动油泵手柄（106）固定安装在主动轴上，传动齿轮D（112）与驱动齿轮（105）形成齿轮配合，传动齿轮A（108）与摇手（102）同轴固定安装在中间传动杆（111）上，传动齿轮A（108）与传动齿轮B109形成齿轮配合，传动齿轮B（109）与传动齿轮C（110）同轴固定安装中间传动杆（111）上，中间传动杆（111）转动安装在箱体（101）上，传动齿轮E（113）与传动齿轮C（110）形成齿轮配合，传动齿轮E（113）同轴固定安装在绳辊（116）上，挡盘（114）同轴固定安装在绳辊（116）上，绳子（115）缠绕在绳辊（116）上，三开挂钩（117）固定安装在绳辊（116）的下端。

2.如权利要求1所述的一种小口径深井救援机器人，其特征在于：所述的自动升降机构（2）包括摩擦板（201）、拐足（202）、定位珠（203）、电机（204）、吊环螺钉（205）、上滑道（206）、铜套（207）、下滑道（208）、推杆铰接座（209）、蓄电池组（210）、电动推杆（211）、推杆底座（212）、外齿轮（213）、内齿轮（214）、手轮丝杠（215）、手轮（216）、电器窗口（217）、内壳体（218）、外壳体（219），所述的摩擦板（201）通过拐足（202）固定安装在定位珠（203）上，铜套（207）固定安装在定位珠（203）上，铜套（207）滑动安装在下滑道（208）上，手轮丝杠（215）固定安装在铜套（207）下端，手轮（216）与手轮丝杠（215）形成螺纹配合，电机（204）固定安装在上滑道（206）上，吊环螺钉（205）固定安装在上滑道（206）上，推杆铰接座（209）固定安装在内壳体（218）上，蓄电池组（210固定安装在推杆铰接座（209）上，电动推杆（211）的上端分别固定安装在推杆铰接座（209）上，推杆底座（212）的下端固定安装在推杆铰接座（209）上，外齿轮（213）与内齿轮（214）形成齿轮配合，内齿轮（214）固定安装在下滑道（208）上，电器窗口（217）设置在外壳体（219）上，内壳体（218）与外壳体（219）滑动连接，外壳体（219）下方和内壳体（218）上方结构的差异仅在于外壳体（219）下方固定安装有外接架（3）。

3.如权利要求1所述的一种小口径救援机器人，其特征在于：所述内壳体上方和外壳体下方机构内侧均设置有多点凸起的摩擦块，所述摩擦块可更换数量，且摩擦块与基座外侧贴合。

4.如权利要求1所述的一种小口径救援机器人，其特征在于：所述内壳体上方和外壳体下方机构内部分别装有齿轮通过共轭轨迹和齿轮啮合使得摩擦块同步运动。

5.如权利要求2所述的内壳体、外壳体，其特征在于：所述的内壳体、外壳体为一组配合件，互相配合即是壳体连接部件也是滑道。

6.如权利要求1、2所述的一种小口径救援机器人，其特征在于：所述预留外支架挂接有爪手；所述预留外支架上装有视觉传感器及照明救援辅助设备。

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