CN116117836B - 一种具有定位功能的搜救机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及搜救机器人技术领域，具体为一种具有定位功能的搜救机器人，所述框体的左侧面及右侧面均通过驱动轴转动设有两个前后分布的滚轮，所述滚轮的外圆面上开设有多个收纳槽，所述滚轮的两侧面均开设有多个滑槽，多个所述滑槽分布在多个收纳槽的两侧，且同一个所述收纳槽与两个滑槽连通，所述滑槽的槽壁上开设有条形槽。通过控制机构驱动伸缩机构向滚轮的外围延展，从而提高了滚轮的抓力，避免滚轮发生空转打滑，提高了搜救机器人的移动效率，通过多个伸缩机构向滚轮的外围延展后，使得滚轮及横杆的旋转半径变大，此时框体的高度被整体抬升，导致框体的离地间隙变大，避免机器人在移动过程中被托底，从而有效的提升了机器人的通过性。

Description

一种具有定位功能的搜救机器人

技术领域

本发明涉及搜救机器人技术领域，具体为一种具有定位功能的搜救机器人。

背景技术

救援机器人，为救援而采取先进科学技术研制的机器人，如地震救援机器人，它是一种专门用于大地震后在地下商场的废墟中寻找幸存者执行救援任务的机器人。

现有的用于对地震后的废墟中被困人员进行搜救的机器人在移动搜救时，通过泥泞工况时，由于滚轮容易与泥巴发生打滑，从而造成滚轮空转，影响搜救机器人的移动效率，同时现有的搜救机器人在移动的过程中，容易被废墟中的砖块托底，操作行走受阻的问题出现。

发明内容

为了解决现有的用于对地震后的废墟中被困人员进行搜救的机器人容易与泥巴发生打滑，从而造成滚轮空转，影响搜救机器人的移动效率，同时现有的搜救机器人在移动的过程中，容易被废墟中的砖块托底，操作行走受阻的问题出现，本发明提供一种具有定位功能的搜救机器人，以解决上述的问题。

本发明提供如下技术方案：一种具有定位功能的搜救机器人，所述框体的左侧面及右侧面均通过驱动轴转动设有两个前后分布的滚轮，所述滚轮的外圆面上开设有多个收纳槽，所述滚轮的两侧面均开设有多个滑槽，多个所述滑槽分布在多个收纳槽的两侧，且同一个所述收纳槽与两个滑槽连通，所述滑槽的槽壁上开设有条形槽，所述条形槽延伸至滚轮的内部，所述收纳槽的内部活动设有伸缩机构，所述滚轮的内部转动设有控制机构，所述框体的顶面中部贯穿开设有槽口，所述槽口的滑动设有投掷机构，所述槽口的开口处两侧固定设有两个限位机构。

作为本发明优选的方案，所述伸缩机构包括横杆，所述横杆滑动连接在收纳槽的内部，所述收纳槽的两端的顶面均固定连接有滑块，所述滑块均滑动连接在滑槽的内部，所述滑块与滑槽的规格及大小均相适配设置。

作为本发明优选的方案，所述控制机构包括两个限位环，两个所述限位环与滚轮的内壁固定连接，且两个所述限位环之间呈间隙配合，两个所述限位环之间转动卡接有转盘，所述转盘位于滚轮的内部，所述转盘的其中一侧面贯穿开设有多个弧形槽，多个所述弧形槽呈圆周阵列分布，且多个所述弧形槽的内部贯穿滑动连接有滑动杆，所述滑动杆与横杆呈平行设置，且所述滑动杆的端部与两个滑块的远离横杆的内侧面固定连接。

作为本发明优选的方案，所述限位环的圆心处贯穿转动连接有固定杆，所述固定杆的其中一端与滚轮的一侧内壁固定连接，所述固定杆的外壁上，位于限位环的一侧面固定连接有蜗轮，所述限位环靠近蜗轮的一侧面固定连接有三个步进电机，三个所述步进电机呈圆周阵列分布，且三个所述步进电机位于蜗轮的外围，三个所述步进电机的输出轴端部均固定连接有蜗杆，三个所述蜗杆与蜗轮共同啮合。

作为本发明优选的方案，所述投掷机构包括投掷箱，所述投掷箱位于框体的内部，且所述投掷箱滑动连接在槽口的内部，所述投掷箱为一侧敞开的箱状结构设置，所述投掷箱远离敞口的一侧内壁上固定连接有两个弹簧，两个所述弹簧均处于压缩状态，所述投掷箱的内部滑动连接有推动板，所述推动板靠近两个弹簧的一侧面与两个弹簧固定连接，所述投掷箱的两侧面均贯穿开设有限位槽，所述限位槽位于推动板的外围，所述框体内壁底面固定连接有两个电动伸缩杆，两个所述电动伸缩杆的输出轴端部与投掷箱的底面固定连接。

作为本发明优选的方案，所述限位机构包括两个固定块，两个所述固定块分布在槽口的两侧，所述固定块的底部与框体的内壁底面固定连接，且所述固定块的顶面贯穿框体的顶面延伸至其外部，两个所述固定块的正对面上均开设有卡槽，两个所述卡槽与两个槽口连通，两个所述卡槽的内部均滑动连接有滑销，两个所述滑销的其中一端分别与推动板的侧面中部固定连接。

作为本发明优选的方案，所述框体的顶面一侧固定设有摄像头，所述框体的顶面远离摄像头的一端固定连接有定位仪。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过控制机构驱动伸缩机构向滚轮的外围延展，从而提高了滚轮的抓力，避免滚轮发生空转打滑，提高了搜救机器人的移动效率。

2、本发明中，通过多个伸缩机构向滚轮的外围延展后，使得滚轮及横杆的旋转半径变大，此时框体的高度被整体抬升，导致框体的离地间隙变大，避免机器人在移动过程中被托底，从而有效的提升了机器人的通过性。

3、本发明中，通过设置有投掷机构，用于放置急救实物及饮用水，并利用投掷机构将实物及饮用水投掷至被困人员，从而使得被困人员可以拾取能量，等待救援。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明中滚轮的剖面结构示意图；

图4为本发明中伸缩机构及控制机构的结构示意图；

图5为本发明中的限位机构结构示意图；

图6为本发明中投掷机构的剖面结构示意图。

图中：1、框体；2、滚轮；3、伸缩机构；4、控制机构；5、固定杆；6、蜗轮；7、步进电机；8、蜗杆；10、槽口；11、投掷机构；12、限位机构；13、摄像头；14、定位仪；201、收纳槽；202、滑槽；203、条形槽；301、横杆；302、滑块；401、限位环；402、转盘；403、弧形槽；404、滑动杆；1101、投掷箱；1102、弹簧；1103、推动板；1104、限位槽；1105、电动伸缩杆；1201、固定块；1202、卡槽；1203、滑销。

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。

实施例：请参阅图1-6所示的一种具有定位功能的搜救机器人，框体1的左侧面及右侧面均通过驱动轴转动设有两个前后分布的滚轮2，滚轮2的外圆面上开设有多个收纳槽201，滚轮2的两侧面均开设有多个滑槽202，多个滑槽202分布在多个收纳槽201的两侧，同一个收纳槽201与两个滑槽202连通，滑槽202的槽壁上开设有条形槽203，条形槽203延伸至滚轮2的内部，收纳槽201的内部活动设有伸缩机构3，滚轮2的内部转动设有控制机构4，框体1的顶面中部贯穿开设有槽口10，槽口10的滑动设有投掷机构11，槽口10的开口处两侧固定设有两个限位机构12，通过设置多个滚轮2，以便于机器人进行移动，从而进行搜救工作，当滚轮2行驶在泥泞路面时，此时滚轮2的抓地力较弱容易发生打滑，可通过控制机构4驱动伸缩机构3向滚轮2的外围延展，从而提高了滚轮2的抓地力，避免滚轮2发生打滑，同时使得滚轮2的旋转半径变大，从而提高了机器人的离地间隙，提升了机器人的通过性，避免机器人被废墟中的砖块托底，并通过设置有投掷机构11，用于放置急救实物及饮用水，并利用投掷机构11将实物及饮用水投掷至被困人员，从而使得被困人员可以拾取能量，等待救援。

在该实施例中，参照图1-4所示，伸缩机构3包括横杆301，横杆301滑动连接在收纳槽201的内部，收纳槽201的两端的顶面均固定连接有滑块302，滑块302均滑动连接在滑槽202的内部，滑块302与滑槽202的规格及大小均相适配设置，控制机构4包括两个限位环401，两个限位环401与滚轮2的内壁固定连接，两个限位环401之间呈间隙配合，两个限位环401之间转动卡接有转盘402，转盘402位于滚轮2的内部，转盘402的其中一侧面贯穿开设有多个弧形槽403，多个弧形槽403呈圆周阵列分布，多个弧形槽403的内部贯穿滑动连接有滑动杆404，滑动杆404与横杆301呈平行设置，滑动杆404的端部与两个滑块302的远离横杆301的内侧面固定连接，通过驱动转盘402转动，使得多个弧形槽403同步转动，将多个滑动杆404向外围推动，进而带动多个滑块302沿着滑槽202滑动，将横杆301推出收纳槽201内部，通过多个横杆301向滚轮2的外围进行延展，从而提升了滚轮2的抓地力，避免机器人在泥泞路面上发生打滑，通过多个横杆301向滚轮2的外围延展后，使得滚轮2及横杆301的旋转半径变大，此时框体1的高度被整体抬升，导致框体1的离地间隙变大，避免机器人在移动过程中被托底，从而有效的提升了机器人的通过性。

在该实施例中，参照图4所示，限位环401的圆心处贯穿转动连接有固定杆5，固定杆5的其中一端与滚轮2的一侧内壁固定连接，固定杆5的外壁上，位于限位环401的一侧面固定连接有蜗轮6，限位环401靠近蜗轮6的一侧面固定连接有三个步进电机7，三个步进电机7呈圆周阵列分布，三个步进电机7位于蜗轮6的外围，三个步进电机7的输出轴端部均固定连接有蜗杆8，三个蜗杆8与蜗轮6共同啮合，通过步进电机7的输出轴转动并驱动蜗杆8旋转，从而在与蜗杆8的啮合关系下，推动转盘402转动，使得多个弧形槽403同步转动。

在该实施例中，参照图5、图6所示，投掷机构11包括投掷箱1101，投掷箱1101位于框体1的内部，投掷箱1101滑动连接在槽口10的内部，投掷箱1101为一侧敞开的箱状结构设置，投掷箱1101远离敞口的一侧内壁上固定连接有两个弹簧1102，两个弹簧1102均处于压缩状态，投掷箱1101的内部滑动连接有推动板1103，推动板1103靠近两个弹簧1102的一侧面与两个弹簧1102固定连接，投掷箱1101的两侧面均贯穿开设有限位槽1104，限位槽1104位于推动板1103的外围，框体1内壁底面固定连接有两个电动伸缩杆1105，两个电动伸缩杆1105的输出轴端部与投掷箱1101的底面固定连接，通过两个电动伸缩杆1105，利用两个电动伸缩杆1105的输出轴将投掷箱1101沿着槽口10向上推动，当投掷箱1101滑动至上止点时，两个被压缩的弹簧1102的回弹力推动推动板1103向投掷箱1101的敞口方向快速滑动，将放置于投掷箱1101内的食物以及饮用水向被困人员抛出，从而给被困人员提供食物和饮用水，使得被困人员可以拾取能量，等待救援。

在该实施例中，参照图5所示，限位机构12包括两个固定块1201，两个固定块1201分布在槽口10的两侧，固定块1201的底部与框体1的内壁底面固定连接，固定块1201的顶面贯穿框体1的顶面延伸至其外部，两个固定块1201的正对面上均开设有卡槽1202，两个卡槽1202与两个槽口10连通，两个卡槽1202的内部均滑动连接有滑销1203，两个滑销1203的其中一端分别与推动板1103的侧面中部固定连接，当两个滑销1203位于卡槽1202内部，两个弹簧1102无法产生回弹，从而保证了两个弹簧1102弹性蓄力，当两个电动伸缩杆1105，利用两个电动伸缩杆1105的输出轴将投掷箱1101沿着槽口10向上推动，期间两个滑销1203沿着两个卡槽1202向滑动，当投掷箱1101滑动至上止点时，两个滑销1203刚好从两个卡槽1202的顶部滑出，从而解除了对两个弹簧1102的回弹限位，此时两个被压缩的弹簧1102的回弹力推动推动板1103向投掷箱1101的敞口方向快速滑动。

在该实施例中，参照图1-2所示，框体1的顶面一侧固定设有摄像头13，框体1的顶面远离摄像头13的一端固定连接有定位仪14，通过设置摄像头13，便于采集被困人员的被困情况，以便于采取合适的救援方式就行救援，此外通过设置定位仪14，以便于对被困人员的被困地点进行定位，以便于救援队能够准确的救援。

本方案一种具有定位功能的搜救机器人在工作时，使用时，首先往投掷箱1101内部放入一定量的食物和饮用水，通过设置多个滚轮2，以便于机器人进行移动，从而进行搜救工作，当滚轮2行驶在泥泞路面时，此时滚轮2的抓地力较弱容易发生打滑，此时启动每个滚轮2上的三个步进电机7，利用步进电机7的输出轴转动并驱动蜗杆8旋转，从而在与蜗杆8的啮合关系下，推动转盘402转动，使得多个弧形槽403同步转动，将多个滑动杆404向外围推动，进而带动多个滑块302沿着滑槽202滑动，将横杆301推出收纳槽201内部，通过多个横杆301向滚轮2的外围进行延展，从而提升了滚轮2的抓地力，避免机器人在泥泞路面上发生打滑，通过多个横杆301向滚轮2的外围延展后，使得滚轮2及横杆301的旋转半径变大，此时框体1的高度被整体抬升，导致框体1的离地间隙变大，避免机器人在移动过程中被托底，从而有效的提升了机器人的通过性；

当机器人搜寻到被困人员后，机器人通过多个滚轮2移动至被困人员后，此时启动两个电动伸缩杆1105，利用两个电动伸缩杆1105的输出轴将投掷箱1101沿着槽口10向上推动，期间两个滑销1203沿着两个卡槽1202向滑动，当投掷箱1101滑动至上止点时，两个滑销1203刚好从两个卡槽1202的顶部滑出，此时两个被压缩的弹簧1102的回弹力推动推动板1103向投掷箱1101的敞口方向快速滑动，将放置于投掷箱1101内的食物以及饮用水向被困人员抛出，从而给被困人员提供食物和饮用水，使得被困人员可以拾取能量，等待救援。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种具有定位功能的搜救机器人，包括框体(1)，其特征在于：所述框体(1)的左侧面及右侧面均通过驱动轴转动设有两个前后分布的滚轮(2)，所述滚轮(2)的外圆面上开设有多个收纳槽(201)，所述滚轮(2)的两侧面均开设有多个滑槽(202)，多个所述滑槽(202)分布在多个收纳槽(201)的两侧，且同一个所述收纳槽(201)与两个滑槽(202)连通，所述滑槽(202)的槽壁上开设有条形槽(203)，所述条形槽(203)延伸至滚轮(2)的内部，所述收纳槽(201)的内部活动设有伸缩机构(3)，所述滚轮(2)的内部转动设有控制机构(4)，所述框体(1)的顶面中部贯穿开设有槽口(10)，所述槽口(10)的滑动设有投掷机构(11)，所述槽口(10)的开口处两侧固定设有两个限位机构(12)；

所述伸缩机构(3)包括横杆(301)，所述横杆(301)滑动连接在收纳槽(201)的内部，所述收纳槽(201)的两端的顶面均固定连接有滑块(302)，所述滑块(302)均滑动连接在滑槽(202)的内部，所述滑块(302)与滑槽(202)的规格及大小均相适配设置；

所述控制机构(4)包括两个限位环(401)，两个所述限位环(401)与滚轮(2)的内壁固定连接，且两个所述限位环(401)之间呈间隙配合，两个所述限位环(401)之间转动卡接有转盘(402)，所述转盘(402)位于滚轮(2)的内部，所述转盘(402)的其中一侧面贯穿开设有多个弧形槽(403)，多个所述弧形槽(403)呈圆周阵列分布，且多个所述弧形槽(403)的内部贯穿滑动连接有滑动杆(404)，所述滑动杆(404)与横杆(301)呈平行设置，且所述滑动杆(404)的端部与两个滑块(302)的远离横杆(301)的内侧面固定连接；

所述限位环(401)的圆心处贯穿转动连接有固定杆(5)，所述固定杆(5)的其中一端与滚轮(2)的一侧内壁固定连接，所述固定杆(5)的外壁上，位于限位环(401)的一侧面固定连接有蜗轮(6)，所述限位环(401)靠近蜗轮(6)的一侧面固定连接有三个步进电机(7)，三个所述步进电机(7)呈圆周阵列分布，且三个所述步进电机(7)位于蜗轮(6)的外围，三个所述步进电机(7)的输出轴端部均固定连接有蜗杆(8)，三个所述蜗杆(8)与蜗轮(6)共同啮合；

所述投掷机构(11)包括投掷箱(1101)，所述投掷箱(1101)位于框体(1)的内部，且所述投掷箱(1101)滑动连接在槽口(10)的内部，所述投掷箱(1101)为一侧敞开的箱状结构设置，所述投掷箱(1101)远离敞口的一侧内壁上固定连接有两个弹簧(1102)，两个所述弹簧(1102)均处于压缩状态，所述投掷箱(1101)的内部滑动连接有推动板(1103)，所述推动板(1103)靠近两个弹簧(1102)的一侧面与两个弹簧(1102)固定连接，所述投掷箱(1101)的两侧面均贯穿开设有限位槽(1104)，所述限位槽(1104)位于推动板(1103)的外围，所述框体(1)内壁底面固定连接有两个电动伸缩杆(1105)，两个所述电动伸缩杆(1105)的输出轴端部与投掷箱(1101)的底面固定连接；

所述限位机构(12)包括两个固定块(1201)，两个所述固定块(1201)分布在槽口(10)的两侧，所述固定块(1201)的底部与框体(1)的内壁底面固定连接，且所述固定块(1201)的顶面贯穿框体(1)的顶面延伸至其外部，两个所述固定块(1201)的正对面上均开设有卡槽(1202)，两个所述卡槽(1202)与两个槽口(10)连通，两个所述卡槽(1202)的内部均滑动连接有滑销(1203)，两个所述滑销(1203)的其中一端分别与推动板(1103)的侧面中部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的搜救机器人，其特征在于：所述框体(1)的顶面一侧固定设有摄像头(13)，所述框体(1)的顶面远离摄像头(13)的一端固定连接有定位仪(14)。

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