CN117301776A - 一种消防救援机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防救援机器人，属于抗灾救援技术领域。包括固定在一起的躯干壳体和头部壳体；所述躯干壳体上部安装有扑翼机构和辅助旋翼机构，躯干壳体下部安装有支腿行走机构和履带式行走机构；所述头部壳体上安装有摄像头和一对工具组件；所述躯干壳体上部安装有一对防护组件。本发明可以自由切换飞行模式和行走模式，针对复杂的路况做出合适的选择，提高通过效率，快速到达预定地点；工具组件可以对路线上的障碍物做一定的处理，提高通过率；防护组件鞘翅上的圆孔结构配合灯管，实现灯光聚光透射，提高环境亮度，也确保消防救援机器人的可以容易的被观察到，尽快实现与被救援人员沟通。

Description

一种消防救援机器人

技术领域

本发明涉及抗灾救援技术领域，具体是一种消防救援机器人。

背景技术

随着科技的不断进步，尤其是机器人技术的不断成熟，越来越多的救援机器人出现在了救灾现场，帮助人们在废墟中寻找幸存者或者执行其他救援任务。

目前对于矿难救援的机器人一般是采用履带式行走机构，对于狭窄的洞穴、复杂的路况其能通行率较低，在洞穴的内部行走效率也低，难以快速的达到预定地点。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种消防救援机器人。

本发明采用如下技术方案：一种消防救援机器人，包括固定在一起的躯干壳体和头部壳体；所述躯干壳体上部安装有扑翼机构和辅助旋翼机构，躯干壳体下部安装有支腿行走机构和履带式行走机构；所述头部壳体上安装有摄像头和一对工具组件。

其进一步是：所述扑翼机构包括安装在躯干壳体上的回转盘和可折叠扑翼，回转盘和可折叠扑翼通过万向传动机构连接，躯干壳体内部具有用于带动回转盘转动的扑翼电机；所述回转盘上固定有周向式的滑槽，滑槽所处平面相对于回转盘轴心倾斜；所述万向传动机构包括连接件，连接件一端回转安装有回转头，连接件另一端铰接有摆动头；所述回转头远离连接件的一端与可折叠扑翼固定连接；所述摆动头远离连接件的一端与滑槽滑动配合连接。

所述辅助旋翼机构包括回转安装在躯干壳体上的与回转盘轴心平行的回转轴，躯干壳体内部具有用于带动回转轴转动的旋翼电机；所述回转轴上端固定有旋翼。

所述支腿行走机构包括6条对称安装在躯干壳体下的支腿机构；支腿机构包括安装在躯干壳体下的回转台，躯干壳体内部具有用于带动回转台往复转动的行走电机；所述回转台上固定有上支体，上支体远离回转台的一端铰接有下支体，上支体、下支体之间铰接有伸缩电缸；所述下支体的下端固定有支盘。

所述下支体为伸缩杆。

所述下支体外侧固定有防护支爪；所述履带式行走机构包括安装在防护支爪侧部的行走轮和支撑轮，行走轮和支撑轮上安装有行走履带；所述行走轮内部安装有用于带动行走轮转动的行走马达。

所述工具组件包括机械臂和安装在机械臂执行端的钻头组件。

所述躯干壳体上部安装有一对防护组件；所述防护组件包括铰接在躯干壳体上鞘翅，鞘翅与躯干壳体之间铰接有收展电缸。

所述鞘翅为四分之一球形壳，球形壳上开设有圆形孔，圆形孔中安装有镜片；所述鞘翅安装有可以照射到镜片上的灯管。

本发明的有益效果在于：消防救援机器人可以自由切换飞行模式和行走模式，针对复杂的路况做出合适的选择，提高通过效率，快速到达预定地点；

工具组件可以对路线上的障碍物做一定的处理，提高通过率；工具组件可以钻孔，实现空气的流通和声音的传递，尽快掌握现场情况，做一定的救援处理；

鞘翅上的圆孔结构配合灯管，实现灯光聚光透射，提高环境亮度，也确保消防救援机器人的可以容易的被观察到，尽快实现与被救援人员沟通。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种消防救援机器人展翅状态的立体图（第一视角）；

图2为图1中A处的放大图；

图3为一种消防救援机器人展翅状态的立体图（第二视角）；

图4为一种消防救援机器人展翅状态的立体图（第三视角）；

图5为图4中B处的放大图；

图6为一种消防救援机器人闭合状态的立体图。

附图标记说明：1、躯干壳体；2、头部壳体；3、摄像头；4、扑翼机构；41、回转盘；411、滑槽；42、可折叠扑翼；43、连接件；44、回转头；45、摆动头；5、辅助旋翼机构；51、回转轴；52、旋翼；6、支腿行走机构；61、回转台；62、上支体；63、下支体；64、伸缩电缸；65、支盘；66、防护支爪；7、履带式行走机构；71、行走轮；72、支撑轮；73、行走履带；8、工具组件；81、机械臂；82、钻头组件；9、防护组件；91、鞘翅；92、收展电缸；93、镜片；94、灯管。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1、图3和图4所示，消防救援机器人，包括固定在一起的躯干壳体1和头部壳体2。躯干壳体1上部安装有扑翼机构4和辅助旋翼机构5，躯干壳体1下部安装有支腿行走机构6和履带式行走机构7。躯干壳体1上部安装有一对可以升降的防护组件9，用于保护住收缩后的扑翼机构4和辅助旋翼机构5。头部壳体2上安装有摄像头3和工具组件8。摄像头3用于观察地形、传输影像。工具组件8包括机械臂81和安装在机械臂81执行端的钻头组件82，用于对现场做一定的救援处理。

结合图1和图2所示，扑翼机构4；回转盘41转动安装在躯干壳体1上侧，躯干壳体1内部具有用于带动回转盘41转动的扑翼电机。回转盘41通过万向传动机构连接可折叠扑翼42，具体的：回转盘41上固定有周向式的滑槽411，滑槽411所处平面相对于回转盘41轴心倾斜；连接件43一端回转安装有回转头44，连接件43另一端铰接有摆动头45；回转头44远离连接件43的一端与可折叠扑翼42固定连接，摆动头45远离连接件43的一端与滑槽411滑动配合连接。回转盘41转动时，摆动头45在滑槽411中滑动，进而会上下摆动，再通过连接件43带动可折叠扑翼42。

辅助旋翼机构5；回转轴51回转安装在躯干壳体1上侧，回转轴51上端固定有旋翼52。躯干壳体1内部具有用于带动回转轴51转动的旋翼电机。旋翼电机带动回转轴51、旋翼52转动，用于辅助可折叠扑翼42，调节平衡。

防护组件9；一对鞘翅91对称铰接在躯干壳体1上，鞘翅91与躯干壳体1之间铰接有收展电缸92。鞘翅91为四分之一球形壳，球形壳上开设有圆形孔，圆形孔中安装有镜片93，鞘翅91安装有可以照射到镜片93上的灯管94。镜片93能实现灯光聚光透射，提高环境亮度，也确保消防救援机器人的可以容易的被观察到。

结合图4、图5和图6所示，支腿行走机构6包括6条对称安装在躯干壳体1下的支腿机构。支腿机构包括安装在躯干壳体1下的回转台61，躯干壳体1内部具有用于带动回转台61往复转动的行走电机。回转台61上固定有上支体62，上支体62远离回转台61的一端铰接有下支体63，上支体62、下支体63之间铰接有伸缩电缸64。通过伸缩电缸64可以控制下支体63伸缩呈图6所示的状态。下支体63为伸缩杆，其下端固定有支盘65，通过下支体63的伸缩可以调节支盘65，提高环境适应能力。

下支体63外侧固定有防护支爪66。履带式行走机构7包括安装在防护支爪66侧部的行走轮71和支撑轮72，行走轮71和支撑轮72上安装有行走履带73，行走轮71内部安装有用于带动行走轮71转动的行走马达。当伸缩电缸64可控制下支体63缩回呈图6所示的状态时，行走马达可以带动行走轮71、行走履带73实现机器人行走。

工作原理：

本实施例中各个电机、电缸、摄像头、伸缩杆及工具组件均通过控制器远程控制，消防救援机器人可以自由切换飞行模式和行走模式，针对复杂的路况做出合适的选择，提高通过效率，快速到达预定地点；

飞行模式：鞘翅91展开，可折叠扑翼42，扑翼电机带动回转盘41转动，摆动头45在滑槽411中滑动，进而会上下摆动，再通过连接件43带动可折叠扑翼42，旋翼电机带动回转轴51、旋翼52转动，用于辅助可折叠扑翼42，调节平衡；

行走模式：分为两种，第一种通过行走马达带动行走轮71、行走履带73实现机器人行走，适合在平坦路线行走；第二种通过回转台61带动上支体62回转，伸缩电缸64可以控制下支体63伸缩，这种模式便于爬坡或者行走在复杂路面上。

本实施例中的工具组件可以对路线上的障碍物做一定的处理，提高通过率；工具组件可以钻孔，实现空气的流通和声音的传递，尽快掌握现场情况，做一定的救援处理。鞘翅上的圆孔结构配合灯管，实现灯光聚光透射，提高环境亮度，也确保消防救援机器人的可以容易的被观察到，尽快实现与被救援人员沟通。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种消防救援机器人，包括固定在一起的躯干壳体（1）和头部壳体（2）；其特征在于：所述躯干壳体（1）上部安装有扑翼机构（4）和辅助旋翼机构（5），躯干壳体（1）下部安装有支腿行走机构（6）和履带式行走机构（7）；所述头部壳体（2）上安装有摄像头（3）和一对工具组件（8）。

2.根据权利要求1所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述扑翼机构（4）包括安装在躯干壳体（1）上的回转盘（41）和可折叠扑翼（42），回转盘（41）和可折叠扑翼（42）通过万向传动机构连接，躯干壳体（1）内部具有用于带动回转盘（41）转动的扑翼电机；所述回转盘（41）上固定有周向式的滑槽（411），滑槽（411）所处平面相对于回转盘（41）轴心倾斜；所述万向传动机构包括连接件（43），连接件（43）一端回转安装有回转头（44），连接件（43）另一端铰接有摆动头（45）；所述回转头（44）远离连接件（43）的一端与可折叠扑翼（42）固定连接；所述摆动头（45）远离连接件（43）的一端与滑槽（411）滑动配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述辅助旋翼机构（5）包括回转安装在躯干壳体（1）上的与回转盘（41）轴心平行的回转轴（51），躯干壳体（1）内部具有用于带动回转轴（51）转动的旋翼电机；所述回转轴（51）上端固定有旋翼（52）。

4.根据权利要求1所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述支腿行走机构（6）包括6条对称安装在躯干壳体（1）下的支腿机构；支腿机构包括安装在躯干壳体（1）下的回转台（61），躯干壳体（1）内部具有用于带动回转台（61）往复转动的行走电机；所述回转台（61）上固定有上支体（62），上支体（62）远离回转台（61）的一端铰接有下支体（63），上支体（62）、下支体（63）之间铰接有伸缩电缸（64）；所述下支体（63）的下端固定有支盘（65）。

5.根据权利要求4所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述下支体（63）为伸缩杆。

6.根据权利要求4所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述下支体（63）外侧固定有防护支爪（66）；所述履带式行走机构（7）包括安装在防护支爪（66）侧部的行走轮（71）和支撑轮（72），行走轮（71）和支撑轮（72）上安装有行走履带（73）；所述行走轮（71）内部安装有用于带动行走轮（71）转动的行走马达。

7.根据权利要求1所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述工具组件（8）包括机械臂（81）和安装在机械臂（81）执行端的钻头组件（82）。

8.根据权利要求1所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述躯干壳体（1）上部安装有一对防护组件（9）；所述防护组件（9）包括铰接在躯干壳体（1）上鞘翅（91），鞘翅（91）与躯干壳体（1）之间铰接有收展电缸（92）。

9.根据权利要求8所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述鞘翅（91）为四分之一球形壳，球形壳上开设有圆形孔，圆形孔中安装有镜片（93）；所述鞘翅（91）安装有可以照射到镜片（93）上的灯管（94）。