CN209999187U - 一种人形救援机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机器人，具体是一种人形救援机器人，包括身体躯壳，所述身体躯壳上安装有头壳；所述身体躯壳上端安装有两个呈对称分布的仿生上肢，身体躯壳下端安装有两个呈对称分布的仿生下肢，仿生下肢上端的身体躯壳上利用臀部舵机架安装有臀部舵机；仿生上肢在和身体躯壳连接处安装有上肢舵机；所述仿生下肢的顶部安装有下肢舵机。本实用新型中两个仿生下肢利用下肢舵机前后交替迈出运行，仿生上肢部位也会利用上肢舵机对机器人的平衡进行微调，从而带动整个人形救援机器人快速移动，控制系统根据每个仿生肢的姿态数据运算结果去控制上肢舵机和下肢舵机的转动，让人形救援机器人的行走更加稳定。

Description

一种人形救援机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体是一种人形救援机器人。

背景技术

目前，自然灾害频繁发生，给人们带来突如其来的地震、山体滑坡、矿业灾难，在最短的时间安全救出人们是最大的问题。为此设计一款能够在危险复杂的环境中能快速救援并且高度灵活的人形救援机器人。人形救援机器人具有人工智能控制系统、生命检测系统、视觉控制与采集系统、运动系统的机器人，人形救援机器人通过两个仿生支腿的前后运动实现移动，能自动适应各种地面保持身体平衡，在救援过程中能实时进行图像传输的人形救援机器人。

但现有的人形机器人救援中不够灵活、快速、稳定，生命检测和现场图像传输不足的问题。

为了解决上述问题，特提出了一种人形救援机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种人形救援机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种人形救援机器人，包括身体躯壳，所述身体躯壳上安装有头壳，头壳上安装有生命检测系统和现场图像采集系统；

所述身体躯壳上安装有平衡系统和控制系统，平衡系统上设有主控板和陀螺仪，身体躯壳上端安装有两个呈对称分布的仿生上肢，身体躯壳下端安装有两个呈对称分布的仿生下肢，仿生下肢上端的身体躯壳上利用臀部舵机架安装有臀部舵机；

所述仿生上肢在和身体躯壳连接处安装有上肢舵机；所述仿生下肢的顶部安装有下肢舵机，下肢舵机和上肢舵机均与平衡系统电性连接，以及均与控制系统电性连接。

进一步的方案：所述现场图像采集系统上设有摄像头和灯。

再进一步的方案：所述身体躯壳上安装有电源，身体躯壳上设有胸腔主控框架，主控板和陀螺仪安装在胸腔主控框架内部，胸腔主控框架下端固定有三角形摆动架。

再进一步的方案：所述电源是由主电源与备用电源组成，主电源安装在身体躯壳背部，备用电源安装在身体躯壳中部。

再进一步的方案：所述仿生上肢上设有第一U型架，第一U型架一端连接在上肢舵机上，另一端转动连接在第二U型架上，第二U型架的另一端固定有上肢舵机安装架，上肢舵机安装架下端转动固定有第一工字型架，第一工字型架另一端转动固定有电机，电机下端固定在电机安装架上，电机安装架下端固定有U型手抓架，U型手抓架通过舵机固定有抓手。

再进一步的方案：所述仿生下肢上设有第三U型架，第三U型架一端连接在下肢舵机的输出轴上，另一端转动连接在下肢舵机安装架上，下肢舵机安装架上转动安装有第四U型架，第四U型架下端转动固定有第二工字型架，第二工字型架下端设有脚底板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中机器人在行走时，两个仿生下肢利用下肢舵机前后交替迈出运行，仿生上肢部位也会利用上肢舵机对机器人的平衡进行微调，从而带动整个人形救援机器人快速移动，并且在行走的过程中，控制系统根据每个仿生肢的姿态数据运算结果去控制上肢舵机和下肢舵机的转动，防止人形救援机器人出现摔倒的情况，让人形救援机器人的行走更加稳定。

2、本实用新型中在救援时，仿生下肢控制人形救援机器人的平衡，生命检测系统和现场图像采集系统对现场进行实时监测与图像传输，并传给控制系统，控制系统再控制仿生上肢去抓取、搬运、救援，即，能够灵活、快速、稳定。

附图说明

图1为本实用新型人形救援机器人的结构示意图。

图2为图1中仿生上肢的结构示意图。

图3为图1中仿生下肢的结构示意图。

图中：1-头壳；2-摄像头；3-电源；4-胸腔主控框架；5-主控板；6-陀螺仪；7-三角形摆动架；8-臀部舵机架；20-仿生上肢；21-上肢舵机；22-第一U型架；23-第二U型架； 24-上肢舵机安装架；25-第一工字型架；26-电机安装架；27-电机；28-U型手抓架；29- 抓手；30-仿生下肢；31-下肢舵机；32-第三U型架；33-下肢舵机安装架；34-第四U型架； 35-第二工字型架；36-脚底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1～3，本实用新型提供一种人形救援机器人。

实施例1

本实用新型实施例为一种人形救援机器人，具体如图1所示，包括身体躯壳，所述身体躯壳上安装有头壳1，头壳1上安装有生命检测系统(生命检测系统为通过雷达发射无线电磁波进行检测)和现场图像采集系统，进而对现场进行实时监测与图像传输。

同时，如图1所示，所述身体躯壳上安装有平衡系统和控制系统(控制系统为利用姿态感应传感器测量身体运动趋势，并与直立姿态控制器来保持机器人身体的平衡)，平衡系统上设有主控板5(主控板5为STM32型主控板)和陀螺仪6，身体躯壳上端安装有两个呈对称分布的仿生上肢20，身体躯壳下端安装有两个呈对称分布的仿生下肢30，仿生下肢30上端的身体躯壳上利用臀部舵机架8安装有臀部舵机。

且具体参照图2和图3，所述仿生上肢20在和身体躯壳连接处安装有上肢舵机21；同时，所述仿生下肢30的顶部安装有下肢舵机31，下肢舵机31和上肢舵机21均与平衡系统电性连接，以及均与控制系统电性连接。

具体地，机器人在行走时，两个仿生下肢30利用下肢舵机31前后交替迈出运行，仿生上肢20部位也会利用上肢舵机21对机器人的平衡进行微调，从而带动整个人形救援机器人快速移动，并且在行走的过程中，控制系统根据每个仿生肢的姿态数据运算结果去控制上肢舵机21和下肢舵机31的转动，防止人形救援机器人出现摔倒的情况，让人形救援机器人的行走更加稳定。

在救援时，仿生下肢控制人形救援机器人的平衡，生命检测系统和现场图像采集系统对现场进行实时监测与图像传输，并传给控制系统，控制系统再控制仿生上肢20去抓取、搬运、救援。

实施例2

一种人形救援机器人，本实用新型实施例是在实施例1的基础上进行的进一步的限定。

具体如图1所示，所述现场图像采集系统上设有摄像头2和灯。

同时，所述身体躯壳上安装有电源3，身体躯壳上设有胸腔主控框架4，主控板5和陀螺仪6安装在胸腔主控框架4内部，胸腔主控框架4下端固定有三角形摆动架7。

进一步的，所述电源3是由主电源与备用电源组成，主电源安装在身体躯壳背部，备用电源安装在身体躯壳中部。

实施例3

一种人形救援机器人，本实用新型实施例是在实施例1的基础上进行的进一步的限定。

具体如图2所示，所述仿生上肢20上设有第一U型架22，第一U型架22一端连接在上肢舵机21上，另一端转动连接在第二U型架23上，第二U型架23的另一端固定有上肢舵机安装架24，上肢舵机安装架24下端转动固定有第一工字型架25，第一工字型架25 另一端转动固定有电机27，电机27下端固定在电机安装架26上，电机安装架26下端固定有U型手抓架28，U型手抓架28通过舵机固定有抓手29。

故，电机27控制手腕，进而控制抓手29旋转，同时利用舵机对抓手29控制进行抓夹。

实施例4

一种人形救援机器人，本实用新型实施例是在实施例1的基础上进行的进一步的限定。

具体如图3所示，所述仿生下肢30上设有第三U型架32，第三U型架32一端连接在下肢舵机31的输出轴上，另一端转动连接在下肢舵机安装架33上，下肢舵机安装架33 上转动安装有第四U型架34，第四U型架34下端转动固定有第二工字型架35，第二工字型架35下端设有脚底板36。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种人形救援机器人，包括身体躯壳，其特征在于，所述身体躯壳上安装有头壳(1)，头壳(1)上安装有生命检测系统和现场图像采集系统；

所述身体躯壳上安装有平衡系统和控制系统，平衡系统上设有主控板(5)和陀螺仪(6)，身体躯壳上端安装有两个呈对称分布的仿生上肢(20)，身体躯壳下端安装有两个呈对称分布的仿生下肢(30)，仿生下肢(30)上端的身体躯壳上利用臀部舵机架(8)安装有臀部舵机；

所述仿生上肢(20)在和身体躯壳连接处安装有上肢舵机(21)；所述仿生下肢(30)的顶部安装有下肢舵机(31)，下肢舵机(31)和上肢舵机(21)均与平衡系统电性连接，以及均与控制系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种人形救援机器人，其特征在于，所述现场图像采集系统上设有摄像头(2)和灯。

3.根据权利要求1所述的一种人形救援机器人，其特征在于，所述身体躯壳上安装有电源(3)，身体躯壳上设有胸腔主控框架(4)，主控板(5)和陀螺仪(6)安装在胸腔主控框架(4)内部，胸腔主控框架(4)下端固定有三角形摆动架(7)。

4.根据权利要求3所述的一种人形救援机器人，其特征在于，所述电源(3)是由主电源与备用电源组成，主电源安装在身体躯壳背部，备用电源安装在身体躯壳中部。

5.根据权利要求1所述的一种人形救援机器人，其特征在于，所述仿生上肢(20)上设有第一U型架(22)，第一U型架(22)一端连接在上肢舵机(21)上，另一端转动连接在第二U型架(23)上，第二U型架(23)的另一端固定有上肢舵机安装架(24)，上肢舵机安装架(24)下端转动固定有第一工字型架(25)，第一工字型架(25)另一端转动固定有电机(27)，电机(27)下端固定在电机安装架(26)上，电机安装架(26)下端固定有U型手抓架(28)，U型手抓架(28)通过舵机固定有抓手(29)。

6.根据权利要求1所述的一种人形救援机器人，其特征在于，所述仿生下肢(30)上设有第三U型架(32)，第三U型架(32)一端连接在下肢舵机(31)的输出轴上，另一端转动连接在下肢舵机安装架(33)上，下肢舵机安装架(33)上转动安装有第四U型架(34)，第四U型架(34)下端转动固定有第二工字型架(35)，第二工字型架(35)下端设有脚底板(36)。

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