CN205734878U - 一种特种智能工程抢险救灾车 - Google Patents

Abstract

一种特种智能工程抢险救灾车，包括行走机构和动力机构，在行走机构顶部设有一旋转台，在旋转台上设有操控防护仓，操控防护仓后侧设有仓门，前侧设有透明窗，在操作防护仓内设有一与动力机构相连的操控台，在操控防护仓外的旋转台上设有若干与操控台相连的机械臂，在每个机械臂前端均设有一机械手，机械臂、机械手、旋转台分别与操控台相连。本实用新型结构设计合理，适用面广，智能化程度高，对救援人员进行了充分的保护，能够在工程施工完成多种作业任务，解决了现有技术中存在的问题。

Description

一种特种智能工程抢险救灾车

技术领域：

本实用新型涉及一种特种智能工程抢险救灾车。

背景技术：

随着社会经济的发展，我国抢险救援理念的也在不断革新。抢险救援主要任务是迅速处置险情、搜索生还人员并处理可能出现的各种危险，在危险发生后应立刻展开搜索和救援工作，而在搜索之前必须要进行正确的判断和设定，这样才能尽可能的提供良好的搜索和救援环境，并出动合适的工程抢险机械，提高营救效率，但是现有的设备都有它的自身的弱点，基本上都是专用设备，适用面太窄，这造成一次救援需要多种设备。更重要的是，现有设备对于救援人员的保护严重不足，经常造成救援人员的死伤。可见现有的抢险设备显然不能满足全方面的要求。

另外，现在的工程机械，例如挖掘机、推土机、起重机等基本上都是一种机械设备完成一种作业，适用面非常窄。现阶段的工程机械要求操作人员具有非常好的机械操作经验，但是效率也非常低。现在市场上并没有一种可以完成多种工程作业任务的一体化工程机械。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺点，提供了一种特种智能工程抢险救灾车，它结构设计合理，适用面广，智能化程度高，对救援人员进行了充分的保护，能够在工程施工完成多种作业任务，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种特种智能工程抢险救灾车，包括行走机构和动力机构，在行走机构顶部设有一旋转台，在旋转台上设有操控防护仓，操控防护仓后侧设有仓门，前侧设有透明窗，在操作防护仓内设有一与动力机构相连的操控台，在操控防护仓外的旋转台上设有若干与操控台相连的机械臂，在每个机械臂前端均设有一机械手，机械臂、机械手、旋转台分别与操控台相连。

优选的，所述动力机构包括一发动机和发动机提供动力的一液压站，发动机和液压站分别与操控台相连，所述操控防护仓为密闭防辐射仓体，操控防护仓内还设有自动供氧器和空气调节器。

优选的，所述操控台内设有无线传输模块，操控台通过无线传输模块与后台控制终端相连。

优选的，所述透明窗为钢化玻璃窗，钢化玻璃窗外设有可开启或关闭的防辐射罩。

优选的，所述操控防护仓顶部设有若干摄像头，每个机械臂前端上下各设有一摄像头，各摄像头分别与操控台相连，操控台上设有摄像头显示屏。

优选的，所述摄像头为具有红外成像功能的高清广角摄像头，每个摄像头外分别设有一钢化玻璃罩。

优选的，所述操控台上设有驾驶工作台和机械手臂操控台，机械手臂操控台上设有操控机械手的数据手套操控系统或操作杆式操控系统。

优选的，所述机械手包括通过四联杆与机械臂连接的连接基体，在四联杆和机械臂前端之间设有前臂油缸，连接基体上设有导轨，在连接基体的两侧分别设有设置在导轨内的指节基体，两指节基体之间设有一连接油缸，各指节基体上至少设有一液压手指。

优选的，所述液压手指包括一与指节基体连接的第一指关节，第一指关节上设有一与指节基体相连的第一指关节油缸，在第一指关节末端连接第二指关节，第二指关节上设有一与第一指关节相连的第二指关节油缸。

优选的，所述第二指关节油缸和第二指关节油缸的供油管道隐藏设在第一指关节内。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：结构设计合理，操控防护仓下设有旋转台，能够满足操控防护仓360°旋转的要求，作业灵活度非常好；适用面广，能够用于地震、火灾、核辐射等场所，采用机械手作为作业媒介，能够轻易完成支撑、挖掘或抓取的作业，非常灵活且适用面广；智能化程度高，采用数据手套操控系统或操作杆式操控系统作为控制系统，对于机械手的控制精度高，结合摄像头的辅助，能够非常精确的完成各项任务；使用人员安全程度高，操控台设有无线传输模块，在极度危险的场合，可以采用后台控制终端远程控制的方式进行控制，在危险程度不太高的场合，结合操控防护仓外设置的防辐射罩，救援人员可在操控防护仓内根据具有红外成像功能的高清广角摄像头传回的图像进行精确操作，并通过无线传输模块把现场情况实时传输到后台控制终端；能够在工程施工完成多种作业任务，本实用新型可以实现挖掘机、推土机、起重机等多种工程机械的作用，且工作效率更高。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为机械手的结构示意图。

图中，1、行走机构，2、旋转台，3、仓门，4、透明窗，5、操控台，6、机械臂，7、机械手，8、自动供氧器，9、空气调节器，10、防辐射罩，11、摄像头，12、连接基体，13、前臂油缸，14、导轨，15、指节基体，16、连接油缸，17、第一指关节，18、第一指关节油缸，19、第二指关节，20、第二指关节油缸,21、操控防护仓。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-2所示，一种特种智能工程抢险救灾车，包括行走机构1和动力机构，在行走机构1顶部设有一旋转台2，在旋转台2上设有操控防护仓21，操控防护仓21后侧设有仓门3，前侧设有透明窗4，在操作防护仓内设有一与动力机构相连的操控台5，在操控防护仓21外的旋转台2上设有若干与操控台相连的机械臂6，在每个机械臂6前端均设有一机械手7，机械臂6、机械手7、旋转台2分别与操控台5相连。动力机构可以采用履带式或者轮胎式。可以针对作业环境等要求进行选择。

所述动力机构包括一发动机和发动机提供动力的一液压站，发动机和液压站分别与操控台5相连，所述操控防护仓21为密闭防辐射仓体，操控防护仓内还设有自动供氧器8和空气调节器9。液压站可以提供液压动力。液压有如下特点：液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置；重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)；可自动实现过载保护；一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；很容易实现直线运动；很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控；相对电能，安全性更好。本装置在一些严苛的工作条件下，比如爆炸现场、火灾现场、核泄漏现场，此时操控防护仓21需要密封工作，设置自动供氧器8可以满足操控防护仓21内工作人员1.5h-3h的有氧需求。空气调节器8能够使操控防护仓21内尽可能的提供舒适的工作环境，保证工作效率和精度。

所述操控台5内设有无线传输模块，操控台5通过无线传输模块与后台控制终端相连。在极度危险的场合，可以采用后台控制终端远程控制的方式进行控制，在危险程度不太高的场合，结合操控防护仓21外设置的防辐射罩，救援人员可在操控防护仓21内根据红外成像功能的高清广角摄像头11传回的图像进行精确操作，并通过无线传输模块把现场情况实时传输到后台控制终端。

所述透明窗4为钢化玻璃窗，钢化玻璃窗外设有可开启或关闭的防辐射罩10。钢化玻璃窗能够防火防爆，更能适应严苛的环境。防辐射罩10内含有铅等可以防辐射的材料，在必要时把防辐射罩10置于透明窗4外起到防辐射保护作用。钢化玻璃能防火防爆，使用的环境较于普通透明窗可以更加苛刻。设有防辐射罩10能够保护处在操控防护仓21内的救援人员在核泄漏现场等极度危险场合的安全，而且结合摄像头11，能够在肉眼无法观察机械手7和外部环境的情况下，保证操作的精度和准确度。

所述操控防护仓21顶部设有若干摄像头11，所述每个机械臂6前端上下各设有一摄像头11，各摄像头11分别与操控台5相连，操控台5上设有摄像头11显示屏。在操控防护仓21顶部设有若干摄像头能够保证救援人员在操控防护仓21内能够无死角的观察到四周的情况，机械臂6前端上下各设有一摄像头能够保证机械手7操作时的精度，并能看到机械手四周的情况。

所述摄像头11为具有红外成像功能的高清广角摄像头，每个摄像头11外分别设有一钢化玻璃罩。钢化玻璃罩对摄像头11起到很好的保护作用。外设有钢化玻璃罩具有红外成像功能的摄像头适用于在严苛环境，比如核泄漏场合，此时需要防辐射罩放下，救援人员无法用肉感观察外部情况，智能借助摄像头。另外，在晚上或者是在有浓烟、浓雾等状况时，红外成像功能的摄像头能够提供一个较为完备的外部影像，帮助救援人员更好的掌握外部情况。

所述操控台5上设有驾驶工作台和机械手臂操控台，机械手臂操控台上设有操控机械手7的数据手套操控系统或操作杆式操控系统。设置两个操作台，可以一人进行抢险救灾车驾驶、另一人操作机械手臂，这样可以提高工作效率和工作质量。利用数据手套操控系统操作机械手7能够大大提高机械手7的灵活度；利用操作杆式操控系统控制机械手造价较低，并能够满足大部分场所的需要。

所述机械手7包括通过四联杆8与机械臂6连接的连接基体12，在四联杆8和机械臂6前端之间设有前臂油缸13，连接基体12上设有导轨14，在连接基体12的两侧分别设有设置在导轨14内的指节基体15，两指节基体15之间设有一连接油缸16，各指节基体15上至少设有一液压手指。所述液压手指包括一与指节基体15连接的第一指关节17，第一指关节17上设有一与指节基体15相连的第一指关节油缸18，在第一指关节末端连接第二指关节19，第二指关节19上设有一与第一指关节17相连的第二指关节油缸20。机械手7采用仿生机械手的结构。人的上肢具有较高的操作性、灵活性和适应性，腕关节有3个自由度，以确定手心的姿态。手由肩、肘、腕确定位置和姿态后,为了掌握物体作各种精巧、复杂的动作,还要靠多关节的五指和柔软的手掌。手指由26块骨骼构成20个自由度，因此手指可作各种精巧操作。在这么多自由度的协调配合下，肌肉在瞬间运动下可发出很大的力量，最大出力与自重之比远较人类制造的任何机器都高得多。肌肉的控制机构具有多重自动控制机构和安全机构，从脑部来的指令可以到达手的各个部分。从工程技术上实现这样的机能特征和信息处理系统是很困难的。本实用新型采用的机械手的“手腕”即机械臂和“手掌”即连接基体之间设有前臂油缸13，操作灵活，基本实现人手腕的功能。相较于人的手指，液压手指包括两个指节，两个指节都可以用指关节油缸进行操作。本实用新型中的机械手若采用完全的仿生机械手结构，即在一指节基体15设一个手指，即拇指，另一个指节基体15上设置四个手指，即食指、中指、无名指、小指。此种结构能够完成非常多的操作，例如，可以用做人手的功能外延，大幅度的提高承重力，完成拾取和抓取工作；若把四个手指并起，即食指、中指、无名指、小指并起，能够当做挖掘机使用；另外，可以把所有手指平齐，利用机械臂，作为起重设备使用。由于第二指关节19和操作对象接触最为频繁，可能会损坏，本实用新型采用的结构，指关节的更换较为简易。而且可以把机械手的第二指关节19换为具有钻探功能的钻头等具有各种其他功能的液压驱动部件，便于进行不同的操作。

所述第二指关节油缸20和第二指关节油缸的供油管道隐藏设在第一指关节17内。隐藏式的布局，利于机械手7操作的灵活性和本身结构的可靠性。

使用时，由于设有履带式或者轮胎式行走机构，能够尽快的把本装置行驶到需要的抢险场所。然后操作机械臂把机械手7伸到需要作业的具体部位。根据肉眼得到的信息和摄像头11反馈的信息，机械手7完成具体操作。在核泄漏或者化学物质污染场合，此时需要把防辐射罩10放下，此时救援人员无法用肉感观察外侧，需借助摄像头11。若是在晚上或者是在有浓烟、浓雾等状况时，摄像头11具有红外成像功能，能够为操控台提供一个较为完备的外部影像，帮助救援人员更好的掌握外部情况和进行精确操作，此外辅助设备自动供氧器8可以满足操控防护仓21内工作人员1.5h-3h的有氧需求。空气调节器8能够使操控防护仓21内尽可能的提供舒适的工作环境，保证工作效率和工作质量。

若使用在工程施工中，依靠机械手的变换，能够实现多种功能。此种结构能够完成非常多的操作，例如，设置两个机械臂，可以用做人双手的功能外延，大幅度的提高承重力，完成搬运工作；若把四个手指并起，即食指、中指、无名指、小指并起，能够当做挖掘机使用；可以把所有手指平齐，利用机械臂，作为起重设备使用。而且可以把机械手的第二指关节19换为具有钻探功能的钻头等具有各种其他功能的液压驱动部件，便于在工程领域进行不同的施工作业。总之，本实用新型在工程施工中可以完成非常多的施工操作，本实用新型一种机械能够完成的工程作业任务涵盖了现阶段大多数工程机械的作用，适于在工程领域推广应用。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：包括行走机构和动力机构，在行走机构顶部设有一旋转台，在旋转台上设有操控防护仓，操控防护仓后侧设有仓门，前侧设有透明窗，在操作防护仓内设有一与动力机构相连的操控台，在操控防护仓外的旋转台上设有若干与操控台相连的机械臂，在每个机械臂前端均设有一机械手，机械臂、机械手、旋转台分别与操控台相连。

2.根据权利要求1所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述动力机构包括一发动机和发动机提供动力的一液压站，发动机和液压站分别与操控台相连。

3.根据权利要求1所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述操控防护仓为密闭防辐射仓体，操控防护仓内还设有自动供氧器和空气调节器。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述操控台内设有无线传输模块，操控台通过无线传输模块与后台控制终端相连。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述透明窗为钢化玻璃窗，钢化玻璃窗外设有可开启或关闭的防辐射罩。

6.根据权利要求1所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述操控防护仓顶部设有若干摄像头，每个机械臂前端上下各设有一摄像头，各摄像头分别与操控台相连，操控台上设有摄像头显示屏；所述摄像头为具有红外成像功能的高清广角摄像头，每个摄像头外分别设有一钢化玻璃罩。

7.根据权利要求1所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述操控台上设有驾驶工作台和机械手臂操控台，机械手臂操控台上设有操控机械手的数据手套操控系统或操作杆式操控系统。

8.根据权利要求1所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述机械手包括通过四联杆与机械臂连接的连接基体，在四联杆和机械臂前端之间设有前臂油缸，连接基体上设有导轨，在连接基体的两侧分别设有设置在导轨内的指节基体，两指节基体之间设有一连接油缸，各指节基体上至少设有一液压手指。

9.根据权利要求8所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述液压手指包括一与指节基体连接的第一指关节，第一指关节上设有一与指节基体相连的第一指关节油缸，在第一指关节末端连接第二指关节，第二指关节上设有一与第一指关节相连的第二指关节油缸。

10.根据权利要求9所述的一种特种智能工程抢险救灾车，其特征在于：所述第二指关节油缸和第二指关节油缸的供油管道隐藏设在第一指关节内。