CN117140489B - 一种地震搜救辅助机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震搜救辅助机械手，属于地震救援技术领域，包括安装座，所述安装座上转动设有活动臂，所述活动臂上设有用于对物料进行夹动的夹持组件，所述夹持组件的上方设有与活动臂连接的驱动转向组件，所述驱动转向组件上设有用于对物料进行清理的推料组件，所述驱动转向组件上还设有用于提醒和清理的刮料吹哨组件。本发明在进行夹持之前，先对周围的杂物进行推开清理，这样使得夹持环境的改善，从而便于后续更好的夹持，而在作业时还同时吹哨发生声响，以此提醒被掩埋的人员，增加求生的欲望，从而给救援带来帮助。

Description

一种地震搜救辅助机械手

技术领域

本发明属于地震救援技术领域，尤其涉及一种地震搜救辅助机械手。

背景技术

地震，指地球局部的震动或颤动，伴有造山运动或其他地壳运动。地震发生后，特别是一些里氏较大的地震而言，往往会带来严重的破坏，从而造成生命和财产损失，因此在发生地震后需要及时救援，以此挽救降低损失。

现有的地震救援中，越来越多的采用机器人进行救援，而机器人在救援时，通过机器人上的机械手进行搬运，相较于人力救援会大大提高救援的效率，而传统的机械手在使用时，只能提供单一的夹持效果，给机械手的作业带来很大的局限性，而地震后复杂的救援环境往往需要不同的操作便于机械手进行搬运，为此我们提出了一种地震搜救辅助机械手。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种地震搜救辅助机械手。

为实现上述目的，本发明提出了一种地震搜救辅助机械手，包括安装座，所述安装座上转动设有活动臂，所述活动臂上设有用于对物料进行夹动的夹持组件，所述夹持组件的上方设有与活动臂连接的驱动转向组件，所述驱动转向组件上设有用于对物料进行清理的推料组件，所述驱动转向组件上还设有用于提醒和清理的刮料吹哨组件。

优选的，所述夹持组件包括固定连接在活动臂上的第一推杆电机，所述第一推杆电机的输出轴固定连接有双面齿条，所述双面齿条的两侧设有与活动臂转动连接的定位轴，所述定位轴上固定套设有第一齿轮，且双面齿条与第一齿轮啮合传动，所述第一齿轮上固定连接有活动杆，所述活动杆的另一端固定连接有夹板。

优选的，所述驱动转向组件包括固定连接在活动臂上的托板，所述托板的顶部转动设有转动杆，所述转动杆的另一端固定连接有圆盘，所述转动杆上固定套设有第一从动锥齿轮，所述第一从动锥齿轮的一侧设有电驱结构，所述托板的顶部固定连接有固定杆，所述固定杆的另一端固定连接有第一轴承，所述第一轴承套设在转动杆的外部，所述第一轴承的底部设有套管，所述套管的底端固定连接有第二主动锥齿轮，所述转动杆上固定连接有竖杆，所述竖杆的底端固定连接有第二轴承，所述第二轴承的内部套设有螺杆，所述螺杆的一端固定连接有第二从动锥齿轮，且第二从动锥齿轮与第二主动锥齿轮啮合传动。

优选的，所述电驱结构包括固定连接在托板上的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴固定连接有第一主动锥齿轮，且第一主动锥齿轮与第一从动锥齿轮啮合传动。

优选的，所述推料组件包括固定连接在圆盘上的第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴固定连接有固定板，所述固定板的底部固定连接有转向板，所述转向板上转动设有第二齿轮，所述第二齿轮上固定连接有翻转板，所述翻转杆的底端固定连接有推料板，所述固定板的一侧固定连接有第二推杆电机，所述第二推杆电机的输出轴固定连接有齿条，且齿条与第二齿轮啮合传动。

优选的，所述刮料吹哨组件包括活动套设在转动杆外部的导向套，所述导向套的底部固定连接有移动板，且移动板螺纹套设在螺杆的外部，所述移动板的一侧设有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端固定连接有活塞，所述活塞的外部活动套设有口哨筒，且口哨筒与转动杆固定连接，所述移动板的一侧底部设有两个横板，所述横板的另一端固定连接有耙齿板，所述耙齿板的两侧设有弧形板。

优选的，所述转向板上设有豁口，所述豁口的内部设有定位横轴，且第二齿轮活动套设在定位横轴的外部，所述固定板上开设有活动孔，且齿条贯穿活动孔。

优选的，所述活动臂上沿其长度方向开设有第一U型槽，且第一推杆电机固定设置在第一U型槽内，所述活动臂上的左侧开设有两个第二U型槽，且定位轴转动设置在第二U型槽内。

优选的，所述安装座的内部转动连接有转轴，且活动臂固定套设在转轴的外部，所述安装座的一侧设有用于驱动转轴转动的第一驱动电机。

通过本发明提出的一种地震搜救辅助机械手能够带来如下有益效果：

通过夹持组件可以对需要搬运的物体进行夹持，而且夹持的力度保持稳定，有利于搬运的平稳；

通过驱动转向组件可以带动刮料吹哨组件左右往复摆动，这样可以将地面上的杂物左右推开，便于更好的夹持，同时在推开杂物时还可以让口哨吹动发出声响，这样可以提醒被掩埋的人员，正在进行施救，提高求生的欲望；

通过推料组件可以进行转向推料，这样与驱动转向组件配合工作方便将杂物更好的朝四周推开，便于将需要夹持作业的附件清理出来，以便后续的夹持作业；

综上所述，本方案结构简单，设计新颖，在进行夹持之前，先对周围的杂物进行推开清理，这样使得夹持环境的改善，从而便于后续更好的夹持，而在作业时还同时吹哨发生声响，以此提醒被掩埋的人员，增加求生的欲望，从而给救援带来帮助。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明的正视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图3为本发明的俯视立体视结构示意图。

图4为本发明的仰视立体结构示意图。

图5为本发明的夹持组件立体结构示意图。

图6为本发明的驱动转向组件立体结构示意图。

图7为本发明的推料组件立体结构示意图。

图8为本发明的刮料吹哨组件立体结构示意图。

图中：1安装座、2转轴、3第一驱动电机、4活动臂、5夹持组件、501第一推杆电机、502双面齿条、503定位轴、504第一齿轮、505活动杆、506夹板、6驱动转向组件、601托板、602转动杆、603圆盘、604第一从动锥齿轮、605第二驱动电机、606第一主动锥齿轮、607固定杆、608第一轴承、609套管、610第二主动锥齿轮、611竖杆、612第二轴承、613螺杆、614第二从动锥齿轮、7推料组件、701第三驱动电机、702固定板、703转向板、704第二齿轮、705翻转杆、706推料板、707第二推杆电机、708齿条、8刮料吹哨组件、801导向套、802移动板、803伸缩杆、804口哨筒、805横板、806耙齿板、807弧形板。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图1～图8所示，本发明的实施例提出了一种地震搜救辅助机械手，包括安装座1，安装座1上转动设有活动臂4，活动臂4上设有用于对物料进行夹动的夹持组件5，夹持组件5的上方设有与活动臂4连接的驱动转向组件6，驱动转向组件6上设有用于对物料进行清理的推料组件7，驱动转向组件6上还设有用于提醒和清理的刮料吹哨组件8，活动臂4可以在安装座1上进行转动调整角度，而夹持组件5用于对物体进行稳定夹持，而驱动转向组件6则可以带动刮料吹哨组件8前后和左右推动，同时还吹哨发生声响，提醒被掩埋的人员正在救援，而推料组件7可以周向转动进行推料，这样便于将杂物推开，改善救援的环境。

如图5所示，夹持组件5包括固定连接在活动臂4上的第一推杆电机501，第一推杆电机501的输出轴固定连接有双面齿条502，双面齿条502的两侧设有与活动臂4转动连接的定位轴503，定位轴503上固定套设有第一齿轮504，且双面齿条502与第一齿轮504啮合传动，第一齿轮504上固定连接有活动杆505，活动杆505的另一端固定连接有夹板506，第一推杆电机501带动双面齿条502移动，双面齿条502则带动与之啮合的第一齿轮504转动，第一齿轮504则带动活动杆505和夹板506转动实现夹持。

如图6所示，驱动转向组件6包括固定连接在活动臂4上的托板601，托板601的顶部转动设有转动杆602，转动杆602的另一端固定连接有圆盘603，转动杆602上固定套设有第一从动锥齿轮604，第一从动锥齿轮604的一侧设有电驱结构，托板601的顶部固定连接有固定杆607，固定杆607的另一端固定连接有第一轴承608，第一轴承608套设在转动杆602的外部，第一轴承608的底部设有套管609，套管609的底端固定连接有第二主动锥齿轮610，转动杆602上固定连接有竖杆611，竖杆611的底端固定连接有第二轴承612，第二轴承612的内部套设有螺杆613，螺杆613的一端固定连接有第二从动锥齿轮614，且第二从动锥齿轮614与第二主动锥齿轮610啮合传动，电驱结构可以带动第一从动锥齿轮604转动，进而带动转动杆602转动，转动杆602则带动刮料吹哨组件8左右摆动，同时刮料吹哨组件8还可以前后推动，而且还通过刮料吹哨组件8发生声响提醒等待救援的人员。

如图6所示，电驱结构包括固定连接在托板601上的第二驱动电机605，第二驱动电机605的输出轴固定连接有第一主动锥齿轮606，且第一主动锥齿轮606与第一从动锥齿轮604啮合传动，第二驱动电机605带动第一主动锥齿轮606转动，第一主动锥齿轮606会带动转动杆602转动。

如图7所示，推料组件7包括固定连接在圆盘603上的第三驱动电机701，第三驱动电机701的输出轴固定连接有固定板702，固定板702的底部固定连接有转向板703，转向板703上转动设有第二齿轮704，第二齿轮704上固定连接有翻转板705，翻转杆705的底端固定连接有推料板706，固定板702的一侧固定连接有第二推杆电机707，第二推杆电机707的输出轴固定连接有齿条708，且齿条708与第二齿轮704啮合传动，第三驱动电机701可以带动固定板702和转向板703转动，转向板703则带动翻转杆705和推料板706转向，而第二推杆电机707带动第二齿轮704转动，进而带动翻转杆705和推料板706摆动推料，同时还可以带动翻转杆705转动90度，从而便于后续的夹持。

如图8所示，刮料吹哨组件8包括活动套设在转动杆602外部的导向套801，导向套801的底部固定连接有移动板802，且移动板802螺纹套设在螺杆613的外部，移动板802的一侧设有伸缩杆803，伸缩杆803的另一端固定连接有活塞，活塞的外部活动套设有口哨筒804，且口哨筒804与转动杆602固定连接，移动板802的一侧底部设有两个横板805，横板805的另一端固定连接有耙齿板806，耙齿板806的两侧设有弧形板807，转动杆602带动螺杆613和第二从动锥齿轮614沿第二主动锥齿轮610往复转动，这样会带动螺杆613正反转，螺杆613转动会带动移动板802移动，移动板802则带动耙齿板806和弧形板807前有左右移动。

如图7所示，转向板703上设有豁口，豁口的内部设有定位横轴，且第二齿轮704活动套设在定位横轴的外部，固定板702上开设有活动孔，且齿条708贯穿活动孔，第二齿轮704绕定位横轴进行转动。

如图3所示，活动臂4上沿其长度方向开设有第一U型槽，且第一推杆电机501固定设置在第一U型槽内，活动臂4上的左侧开设有两个第二U型槽，且定位轴503转动设置在第二U型槽内。

如图2所示，安装座1的内部转动连接有转轴2，且活动臂4固定套设在转轴2的外部，安装座1的一侧设有用于驱动转轴2转动的第一驱动电机3，第一驱动电机3带动转轴2转动，进而带动活动臂4进行转动。

工作原理：在进行夹持之前，两个活动杆505和夹板506处于张开状态，第二驱动电机605带动第一主动锥齿轮606正反转动，第一主动锥齿轮606会带动转动杆602转动正反转动45度-60度，转动杆602会通过移动板802带动横板805、耙齿板806和有弧形板807左右摆动，同时还带动螺杆613和第二从动锥齿轮614绕第二主动锥齿轮610往复转动，这样会使得螺杆613自转，螺杆613自转时还带动移动板802前后移动，这样移动板802会带动耙齿板806和弧形板807前有移动进行推动，从而方便对夹持环境周围的杂物进行推开清理，改善周围的作用环境，而移动板802在螺杆613上往复移动时，还带动伸缩杆803和活塞在口哨筒804内往复活动，从而可以让口哨筒804吹口哨发出声响，这样可以提醒被掩埋的一员正在进行救援，提高被掩埋人员的求生欲，而且第二推杆电机707带动齿条708水平往复移动，齿条708则带动第二齿轮704往复转动，进而带动翻转杆705和推料板706摆动推料，而第三驱动电机701可以带动固定板702和转向板703转动，转向板703则带动翻转杆705和推料板706转向，进而改变推料板706的推料方向，这样实现周向推料，完成推料后，还可以带动翻转杆705转动90度将翻转杆705水平收起，这样可以避免对夹持组件5造成阻碍，从而便于后续的夹持，在夹持时，第一推杆电机501带动双面齿条502移动，双面齿条502则带动与之啮合的第一齿轮504转动，第一齿轮504则带动活动杆505和夹板506转动实现夹持。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

如图7所示，转向板703上设有豁口，豁口的内部设有定位横轴，且第二齿轮704活动套设在定位横轴的外部，固定板702上开设有活动孔，且齿条708贯穿活动孔，第二齿轮704绕定位横轴进行转动。

如图3所示，活动臂4上沿其长度方向开设有第一U型槽，且第一推杆电机501固定设置在第一U型槽内，活动臂4上的左侧开设有两个第二U型槽，且定位轴503转动设置在第二U型槽内。

如图2所示，安装座1的内部转动连接有转轴2，且活动臂4固定套设在转轴2的外部，安装座1的一侧设有用于驱动转轴2转动的第一驱动电机3，第一驱动电机3带动转轴2转动，进而带动活动臂4进行转动。

工作原理：在进行夹持之前，两个活动杆505和夹板506处于张开状态，第二驱动电机605带动第一主动锥齿轮606正反转动，第一主动锥齿轮606会带动转动杆602转动正反转动45度-60度，转动杆602会通过移动板802带动横板805、耙齿板806和有弧形板807左右摆动，同时还带动螺杆613和第二从动锥齿轮614绕第二主动锥齿轮610往复转动，这样会使得螺杆613自转，螺杆613自转时还带动移动板802前后移动，这样移动板802会带动耙齿板806和弧形板807前有移动进行推动，从而方便对夹持环境周围的杂物进行推开清理，改善周围的作用环境，而移动板802在螺杆613上往复移动时，还带动伸缩杆803和活塞在口哨筒804内往复活动，从而可以让口哨筒804吹口哨发出声响，这样可以提醒被掩埋的一员正在进行救援，提高被掩埋人员的求生欲，而且第二推杆电机707带动齿条708水平往复移动，齿条708则带动第二齿轮704往复转动，进而带动翻转杆705和推料板706摆动推料，而第三驱动电机701可以带动固定板702和转向板703转动，转向板703则带动翻转杆705和推料板706转向，进而改变推料板706的推料方向，这样实现周向推料，完成推料后，还可以带动翻转杆705转动90度将翻转杆705水平收起，这样可以避免对夹持组件5造成阻碍，从而便于后续的夹持，在夹持时，第一推杆电机501带动双面齿条502移动，双面齿条502则带动与之啮合的第一齿轮504转动，第一齿轮504则带动活动杆505和夹板506转动实现夹持。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种地震搜救辅助机械手，包括安装座(1)，所述安装座(1)上转动设有活动臂(4)，其特征在于，所述活动臂(4)上设有用于对物料进行夹动的夹持组件(5)，所述夹持组件(5)的上方设有与活动臂(4)连接的驱动转向组件(6)，所述驱动转向组件(6)上设有用于对物料进行清理的推料组件(7)，所述驱动转向组件(6)上还设有用于提醒和清理的刮料吹哨组件(8)；

所述夹持组件(5)包括固定连接在活动臂(4)上的第一推杆电机(501)，所述第一推杆电机(501)的输出轴固定连接有双面齿条(502)，所述双面齿条(502)的两侧设有与活动臂(4)转动连接的定位轴(503)，所述定位轴(503)上固定套设有第一齿轮(504)，且双面齿条(502)与第一齿轮(504)啮合传动，所述第一齿轮(504)上固定连接有活动杆(505)，所述活动杆(505)的另一端固定连接有夹板(506)；

所述驱动转向组件(6)包括固定连接在活动臂(4)上的托板(601)，所述托板(601)的顶部转动设有转动杆(602)，所述转动杆(602)的另一端固定连接有圆盘(603)，所述转动杆(602)上固定套设有第一从动锥齿轮(604)，所述第一从动锥齿轮(604)的一侧设有电驱结构，所述托板(601)的顶部固定连接有固定杆(607)，所述固定杆(607)的另一端固定连接有第一轴承(608)，所述第一轴承(608)套设在转动杆(602)的外部，所述第一轴承(608)的底部设有套管(609)，所述套管(609)的底端固定连接有第二主动锥齿轮(610)，所述转动杆(602)上固定连接有竖杆(611)，所述竖杆(611)的底端固定连接有第二轴承(612)，所述第二轴承(612)的内部套设有螺杆(613)，所述螺杆(613)的一端固定连接有第二从动锥齿轮(614)，且第二从动锥齿轮(614)与第二主动锥齿轮(610)啮合传动；

所述电驱结构包括固定连接在托板(601)上的第二驱动电机(605)，所述第二驱动电机(605)的输出轴固定连接有第一主动锥齿轮(606)，且第一主动锥齿轮(606)与第一从动锥齿轮(604)啮合传动；

所述刮料吹哨组件(8)包括活动套设在转动杆(602)外部的导向套(801)，所述导向套(801)的底部固定连接有移动板(802)，且移动板(802)螺纹套设在螺杆(613)的外部，所述移动板(802)的一侧设有伸缩杆(803)，所述伸缩杆(803)的另一端固定连接有活塞，所述活塞的外部活动套设有口哨筒(804)，且口哨筒(804)与转动杆(602)固定连接，所述移动板(802)的一侧底部设有两个横板(805)，所述横板(805)的另一端固定连接有耙齿板(806)，所述耙齿板(806)的两侧设有弧形板(807)。

2.根据权利要求1所述的一种地震搜救辅助机械手，其特征在于，所述推料组件(7)包括固定连接在圆盘(603)上的第三驱动电机(701)，所述第三驱动电机(701)的输出轴固定连接有固定板(702)，所述固定板(702)的底部固定连接有转向板(703)，所述转向板(703)上转动设有第二齿轮(704)，所述第二齿轮(704)上固定连接有翻转杆(705)，所述翻转杆(705)的底端固定连接有推料板(706)，所述固定板(702)的一侧固定连接有第二推杆电机(707)，所述第二推杆电机(707)的输出轴固定连接有齿条(708)，且齿条(708)与第二齿轮(704)啮合传动。

3.根据权利要求2所述的一种地震搜救辅助机械手，其特征在于，所述转向板(703)上设有豁口，所述豁口的内部设有定位横轴，且第二齿轮(704)活动套设在定位横轴的外部，所述固定板(702)上开设有活动孔，且齿条(708)贯穿活动孔。

4.根据权利要求1所述的一种地震搜救辅助机械手，其特征在于，所述活动臂(4)上沿其长度方向开设有第一U型槽，且第一推杆电机(501)固定设置在第一U型槽内，所述活动臂(4)上的左侧开设有两个第二U型槽，且定位轴(503)转动设置在第二U型槽内。

5.根据权利要求1所述的一种地震搜救辅助机械手，其特征在于，所述安装座(1)的内部转动连接有转轴(2)，且活动臂(4)固定套设在转轴(2)的外部，所述安装座(1)的一侧设有用于驱动转轴(2)转动的第一驱动电机(3)。