CN216986153U

CN216986153U - 一种救援机器人

Info

Publication number: CN216986153U
Application number: CN202122948845.1U
Authority: CN
Inventors: 曲铸基; 成泰洪; 陈扬钢; 鲍海波; 胡维峰
Original assignee: Wenzhou University
Current assignee: Wenzhou University
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2031-11-29

Abstract

本实用新型公开了一种救援机器人，包括机架，机架的底部设有行进装置，机架的前端设有伤员转运装置和清障机械臂装置，伤员转运装置包括同步带，同步带的端部设有第一电机和转轴，转轴与第一电机的输出端连接，转轴驱动同步带，同步带上设有第一输送带，第一输送带的顶部设有第一固定件，第一输送带经输送带连接件连接有第二输送带，第二输送带的顶部设有第二固定件，第一固定件与第二固定件之间设有电动推杆；所述机架底部的四角处设有支撑腿装置，机架的两侧设有自主灭火装置；本实用新型集成了清障、自主灭火和伤员转运的功能，能够在复杂的环境下完成救援任务，且结构紧凑，体积小，方便使用。

Description

一种救援机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种救援机器人。

背景技术

我国疆域辽阔，各类自然灾害频发，而且各类安全事故频发，对人民的生命财产安全造成了严重的影响，而及时有效的开展救援行动能在最大程度上减少损失。传统的救援工作开展主要使通过搜救人员携带相关救援工具进入受灾场地实施搜救任务，因为受灾场地常常是不稳定、不安全而且环境较为复杂，因此传统的搜救形式难以保证救援人员在受灾场地的安全；除了通过搜救人员携带相关救援工具深入受灾现场开展救援还能够利用大型的救援设备，但是运输大型救援设备对交通运输要求极高，而且进入受灾现场也更为困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种救援机器人。本实用新型集成了清障、自主灭火和伤员转运的功能，能够在复杂的环境下完成救援任务，避免救援人员出现危险，且本实用新型结构紧凑，体积小，适用范围广，方便使用。

本实用新型的技术方案：一种救援机器人，包括机架，所述机架的顶部设有信息收集及反馈装置，机架的底部设有行进装置，机架的前端设有伤员转运装置和清障机械臂装置，伤员转运装置包括固定于机架上的同步带，同步带的端部设有第一电机和转轴，转轴与第一电机的输出端连接，转轴驱动同步带，同步带上设有第一输送带，第一输送带的顶部设有第一固定件，第一输送带的一端设有输送带连接件，第一输送带经输送带连接件连接有第二输送带，第二输送带的顶部设有第二固定件，第一固定件与第二固定件之间设有电动推杆；所述清障机械臂装置有两个，且对称设置于伤员转运装置上方的两侧，清障机械臂装置包括设置于机架上的长杆，长杆的一端经轴承与机架连接，机架内设有第二电机，第二电机的输出端与长杆的一端连接，长杆的一端经轴杆连接有连杆短端，长杆一端的两侧设有抬升枢纽，抬升枢纽的输出端与连杆短端的轴杆连接，长杆的另一端转动连接有短杆，短杆的一端设有连杆长端，连杆长端的一端与连杆短端的一端连接，短杆的另一端设有机械爪、第三电机和红外检测仪，机械爪的端部设有对转齿轮，第三电机的输出端与其中一个对转齿轮的轴心连接；所述机架底部的四角处设有支撑腿装置，机架的两侧设有自主灭火装置。

上述的救援机器人中，所述行进装置包括主动轮、导向轮、支重轮和履带，主动轮与机架上的驱动轴连接，主动轮与导向轮之间设有多个支重轮，支重轮的顶部设有支重轮固定件，多个支重轮两两一组，同一组的两个支重轮顶部的支重轮固定件经固定轴连接，履带套设于主动轮、导向轮以及多个支重轮的外部。

前述的救援机器人中，所述支撑腿装置包括固定在机架底部的气泵，气泵的伸缩端设有撑地盘。

前述的救援机器人中，所述自主灭火装置包括灭火喷头、导水管和储水箱，灭火喷头经导水管与储水箱连接。

前述的救援机器人中，所述灭火喷头包括喷头前端、喷头中端和喷头后端，喷头后端与导水管连接，且连接处设有密封环，喷头后端的一端设有第二调节电机，第二调节电机的输出端设有第二调节齿轮，喷头中端的一端经轴承与喷头后端连接，且喷头中端的一端设有第二转向齿轮，第二调节齿轮与第二转向齿轮啮合，喷头中端的另一端设有第一调节电机，第一调节电机的输出端设有第一调节齿轮，喷头前端的一端经轴承与喷头中端的另一端连接，喷头前端的一端设有第一转向齿轮，第一调节齿轮与第一转向齿轮啮合。

前述的救援机器人中，所述信息收集及反馈装置为热成像相机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型机架的顶部设有信息收集及反馈装置，机架的底部设有行进装置，机架的前端设有伤员转运装置和清障机械臂装置，机架底部的四角处设有支撑腿装置，机架的两侧设有自主灭火装置，使得本实用新型集成了清障、自主灭火和伤员转运的功能，能够在复杂的环境下完成救援任务，避免救援人员出现危险，且相较于大型的救援设备，本实用新型结构紧凑，体积小，适用范围广，方便使用。

2、本实用新型的伤员转运装置包括同步带，同步带的端部设有第一电机和转轴，转轴驱动同步带，同步带上设有第一输送带，第一输送带的顶部设有第一固定件，第一输送带经输送带连接件连接有第二输送带，第二输送带的顶部设有第二固定件，第一固定件与第二固定件之间设有电动推杆，发现伤员时，启动第一电机带动同步带运作，第一输送带移动至同步带端部，第二输送带移动出同步带，同时电动推杆伸缩端伸长，推动第二固定件，使得第二输送带向下转动，方便将伤员放在上面，之后第一电机反向转动，同步带带动第一输送带复位，电动推杆伸缩端收缩，将伤员抬入机架内，通过上述结构设置，使得本实用新型具有伤员转运功能。

3、本实用新型的清障机械臂装置包括长杆，长杆的一端与第二电机的输出端连接，长杆的一端经轴杆连接有连杆短端，长杆一端的两侧设有抬升枢纽，抬升枢纽的输出端与连杆短端的轴杆连接，长杆的另一端转动连接有短杆，短杆的一端设有连杆长端，连杆长端的一端与连杆短端的一端连接，短杆的另一端设有机械爪、第三电机和红外检测仪，机械爪的端部设有对转齿轮，第三电机的输出端与其中一个对转齿轮的轴心连接，红外检测仪检测到本实用新型前方有障碍物时，通过驱动第二电机控制长杆转动来调整机械爪的方位，通过抬升枢纽转动以及连杆长端和连杆短端的传动控制短杆与长杆的夹角，从而控制机械爪的高度，使得机械爪准确到达障碍物处，然后驱动第三电机带动对转齿轮转动，两只机械爪靠近并夹紧障碍物，再重复上述操作，控制机械臂将障碍物丢出，通过上述结构设置，使得本实用新型具有清障功能。

4、本实用新型的灭火喷头包括喷头前端、喷头中端和喷头后端，喷头后端与导水管连接，且连接处设有密封环，喷头后端的一端设有第二调节电机，第二调节电机的输出端设有第二调节齿轮，喷头中端的一端经轴承与喷头后端连接，且喷头中端的一端设有第二转向齿轮，第二调节齿轮与第二转向齿轮啮合，喷头中端的另一端设有第一调节电机，第一调节电机的输出端设有第一调节齿轮，喷头前端的一端经轴承与喷头中端的另一端连接，喷头前端的一端设有第一转向齿轮，第一调节齿轮与第一转向齿轮啮合，驱动第二调节电机，第二调节齿轮带动第二转向齿轮转动，喷头中端随之转动，驱动第一调节电机，第一调节齿轮带动第一转向齿轮转动，喷头前端随之转动，上述两种方式均可改变喷嘴的方向，两者结合能够大大提高喷嘴的调整范围，提高灭火效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型伤员转运装置的结构示意图；

图3是本实用新型伤员转运装置另一状态的侧视图；

图4是本实用新型清障机械臂装置的结构示意图；

图5是本实用新型清障行进装置的结构示意图；

图6是本实用新型清障支撑腿装置的结构示意图；

图7是本实用新型清障自主灭火装置的结构示意图；

图8是本实用新型灭火喷头的结构示意图。

附图中的标记为：1-行进装置；2-伤员转运装置；3-清障机械臂装置；4-支撑腿装置；5-自主灭火装置；6-信息收集及反馈装置；7- 机架；101-主动轮；102-导向轮；103-支重轮；104-支重轮固定件； 105-固定轴；106-履带；201-同步带；202-第一电机；203-转轴；204- 第一输送带；205-第二输送带；206-第一固定件；207-第二固定件；208-电动推杆；209-输送带连接件；301-红外检测仪；302-对转齿轮； 303-短杆；304-连杆长端；305-连杆短端；306-第二电机；307-抬升枢纽；308-长杆；309-第三电机；310-机械爪；401-气泵；403-撑地盘；501-灭火喷头；502-导水管；503-储水箱；504-密封环；505- 喷头中端；506-第一调节齿轮；507-喷头前端；508-第二调节齿轮； 509-喷头后端；510-第二调节电机；511-第二转向齿轮；512-第一调节电机；513-第一转向齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：一种救援机器人，如附图1所示，包括机架7，所述机架7的顶部设有信息收集及反馈装置6，机架7的底部设有行进装置 1，机架7的前端设有伤员转运装置2和清障机械臂装置3，如图2-3 所示，伤员转运装置2包括固定于机架7上的同步带202，同步带202 的端部设有第一电机202和转轴203，转轴203与第一电机202的输出端连接，转轴203驱动同步带202，同步带202上设有第一输送带 204，第一输送带204的顶部设有第一固定件206，第一输送带204 的一端设有输送带连接件209，第一输送带204经输送带连接件209 连接有第二输送带205，第二输送带205的顶部设有第二固定件207，第一固定件206与第二固定件207之间设有电动推杆208。如图4所示，所述清障机械臂装置3有两个，且对称设置于伤员转运装置2 上方的两侧，清障机械臂装置3包括设置于机架7上的长杆308，长杆308的一端经轴承与机架7连接，机架7内设有第二电机306，第二电机306的输出端与长杆308的一端连接，长杆308的一端经轴杆连接有连杆短端305，长杆308一端的两侧设有抬升枢纽307(抬升枢纽307为步进电机)，抬升枢纽307的输出端与连杆短端305的轴杆连接，长杆308的另一端转动连接有短杆303，短杆303的一端设有连杆长端304，连杆长端304的一端与连杆短端305的一端连接，短杆303的另一端设有机械爪310、第三电机309和红外检测仪301，红外检测仪301将障碍物信号传递至本实用新型的控制终端，控制终端反馈信号控制各电机运转，机械爪310的端部设有对转齿轮302，第三电机309的输出端与其中一个对转齿轮302的轴心连接。所述机架7底部的四角处设有支撑腿装置4，机架7的两侧设有自主灭火装置5。

如图5所示，所述行进装置1包括主动轮101、导向轮102、支重轮103和履带106，主动轮101与机架7上的驱动轴连接，主动轮 101与导向轮102之间设有多个支重轮103，支重轮103的顶部设有支重轮固定件104，多个支重轮103两两一组，同一组的两个支重轮 103顶部的支重轮固定件104经固定轴105连接，增加行进装置1的稳定性和称重能力。履带106套设于主动轮101、导向轮102以及多个支重轮103的外部，方便本实用新型在复杂的路况下能够保持前进。

如图6所示，所述支撑腿装置4包括固定在机架7底部的气泵 401，气泵401的伸缩端设有撑地盘403，在本实用新型进行救援工作时，气泵401伸缩端伸长，使得撑地盘403撑地，增加本实用新型的稳定性。

如图7所示，所述自主灭火装置5包括灭火喷头501、导水管502 和储水箱503，灭火喷头501经导水管502与储水箱503连接，方便在火灾现场救援时进行灭火。

如图8所示，所述灭火喷头501包括喷头前端507、喷头中端505 和喷头后端509，喷头后端509与导水管502连接，且连接处设有密封环504，喷头后端509的一端设有第二调节电机510，第二调节电机510的输出端设有第二调节齿轮508，喷头中端505的一端经轴承与喷头后端509连接，且喷头中端505的一端设有第二转向齿轮511，第二调节齿轮508与第二转向齿轮511啮合，喷头中端505的另一端设有第一调节电机512，第一调节电机512的输出端设有第一调节齿轮506，喷头前端507的一端经轴承与喷头中端505的另一端连接，喷头前端507的一端设有第一转向齿轮513，第一调节齿轮506与第一转向齿轮513啮合。喷头前端507与喷头中端505的连接面，以及喷头中端505与喷头后端509的连接面均为圆形，故第一转向齿轮 513和第二转向齿轮511均为圆形，喷头前端507、喷头中端505和喷头后端509均不是圆柱体。通过上述结构设置，方便多角度调节灭火喷头501喷嘴的方向，提高灭火效率。

所述信息收集及反馈装置6为热成像相机，热成像相机方便感知建筑物内受伤人员的位置，将位置信号传递至本实用新型的控制终端，控制终端操控本实用新型前往救援。

工作原理：本实用新型工作时，通过信息收集及反馈装置6进行受伤人员的搜寻，信息收集及反馈装置6将位置信号传递至本实用新型的控制终端，控制终端操控本实用新型行的行进装置1，使得本实用新型前往受伤人员位置救援。途中遇到障碍物时，通过驱动第二电机306控制长杆308转动来调整机械爪310的方位，通过抬升枢纽 307转动以及连杆长端304和连杆短端305的传动控制短杆303与长杆308的夹角，从而控制机械爪310的高度，使得机械爪310准确到达障碍物处，然后驱动第三电机309带动对转齿轮302转动，两只机械爪310靠近并夹紧障碍物，再重复上述操作，控制机械臂将障碍物丢出。救援时，首先气泵401伸缩端伸长，使得撑地盘403撑地，增加本实用新型的稳定性，然后启动第一电机202带动同步带201运作，第一输送带204移动至同步带201端部，第二输送带205移动出同步带201，同时电动推杆208伸缩端伸长，推动第二固定件207，使得第二输送带205向下转动，方便将伤员放在上面，之后第一电机202 反向转动，同步带201带动第一输送带204复位，电动推杆208伸缩端收缩，将伤员抬入机架7内，进行伤员转移。遇到火情时，可通过驱动第一调节电机512和第二调节电机510对灭火喷头501的喷嘴方向进行调整，在开启灭火喷头501进行灭火即可。

Claims

1.一种救援机器人，包括机架（7），其特征在于：所述机架（7）的顶部设有信息收集及反馈装置（6），机架（7）的底部设有行进装置（1），机架（7）的前端设有伤员转运装置（2）和清障机械臂装置（3），伤员转运装置（2）包括固定于机架（7）上的同步带（201），同步带（201）的端部设有第一电机（202）和转轴（203），转轴（203）与第一电机（202）的输出端连接，转轴（203）驱动同步带（201），同步带（201）上设有第一输送带（204），第一输送带（204）的顶部设有第一固定件（206），第一输送带（204）的一端设有输送带连接件（209），第一输送带（204）经输送带连接件（209）连接有第二输送带（205），第二输送带（205）的顶部设有第二固定件（207），第一固定件（206）与第二固定件（207）之间设有电动推杆（208）；所述清障机械臂装置（3）有两个，且对称设置于伤员转运装置（2）上方的两侧，清障机械臂装置（3）包括设置于机架（7）上的长杆（308），长杆（308）的一端经轴承与机架（7）连接，机架（7）内设有第二电机（306），第二电机（306）的输出端与长杆（308）的一端连接，长杆（308）的一端经轴杆连接有连杆短端（305），长杆（308）一端的两侧设有抬升枢纽（307），抬升枢纽（307）的输出端与连杆短端（305）的轴杆连接，长杆（308）的另一端转动连接有短杆（303），短杆（303）的一端设有连杆长端（304），连杆长端（304）的一端与连杆短端（305）的一端连接，短杆（303）的另一端设有机械爪（310）、第三电机（309）和红外检测仪（301），机械爪（310）的端部设有对转齿轮（302），第三电机（309）的输出端与其中一个对转齿轮（302）的轴心连接；所述机架（7）底部的四角处设有支撑腿装置（4），机架（7）的两侧设有自主灭火装置（5）。

2.根据权利要求1所述的救援机器人，其特征在于：所述行进装置（1）包括主动轮（101）、导向轮（102）、支重轮（103）和履带（106），主动轮（101）与机架（7）上的驱动轴连接，主动轮（101）与导向轮（102）之间设有多个支重轮（103），支重轮（103）的顶部设有支重轮固定件（104），多个支重轮（103）两两一组，同一组的两个支重轮（103）顶部的支重轮固定件（104）经固定轴（105）连接，履带（106）套设于主动轮（101）、导向轮（102）以及多个支重轮（103）的外部。

3.根据权利要求1所述的救援机器人，其特征在于：所述支撑腿装置（4）包括固定在机架（7）底部的气泵（401），气泵（401）的伸缩端设有撑地盘（403）。

4.根据权利要求1所述的救援机器人，其特征在于：所述自主灭火装置（5）包括灭火喷头（501）、导水管（502）和储水箱（503），灭火喷头（501）经导水管（502）与储水箱（503）连接。

5.根据权利要求4所述的救援机器人，其特征在于：所述灭火喷头（501）包括喷头前端（507）、喷头中端（505）和喷头后端（509），喷头后端（509）与导水管（502）连接，且连接处设有密封环（504），喷头后端（509）的一端设有第二调节电机（510），第二调节电机（510）的输出端设有第二调节齿轮（508），喷头中端（505）的一端经轴承与喷头后端（509）连接，且喷头中端（505）的一端设有第二转向齿轮（511），第二调节齿轮（508）与第二转向齿轮（511）啮合，喷头中端（505）的另一端设有第一调节电机（512），第一调节电机（512）的输出端设有第一调节齿轮（506），喷头前端（507）的一端经轴承与喷头中端（505）的另一端连接，喷头前端（507）的一端设有第一转向齿轮（513），第一调节齿轮（506）与第一转向齿轮（513）啮合。

6.根据权利要求4所述的救援机器人，其特征在于：所述信息收集及反馈装置（6）为热成像相机。