專利名稱：遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于搶險(xiǎn)消防設(shè)備領(lǐng)域，特別是遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人領(lǐng)域。
技術(shù)背景很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，在搶險(xiǎn)消防領(lǐng)域都是依靠搶險(xiǎn)救災(zāi)人員親赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)工作，而 在諸如高溫、強(qiáng)熱、輻射、濃煙、地形復(fù)雜、障礙物多、化學(xué)腐蝕、易燃易爆等惡劣環(huán)境下， 采用人工操作存在諸多困難甚至難以完成預(yù)期任務(wù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是客服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種能夠代替人力，可以遙控操作的 搶險(xiǎn)消防機(jī)器人，從而更好的完成諸如高溫、強(qiáng)熱、輻射、濃煙、地形復(fù)雜、障礙物多、化 學(xué)腐蝕、易燃易爆等惡劣環(huán)境下的搶險(xiǎn)救災(zāi)工作。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人1包括工作裝置，液壓系統(tǒng)，行走機(jī) 構(gòu)和動(dòng)力系統(tǒng)和遙控操作系統(tǒng)，該遙控操作系統(tǒng)包括遙控發(fā)射機(jī)，遙控接收機(jī)和與遙控接收機(jī)相連的電液比例控制閥，所述遙控操作系統(tǒng)在采用70HZ到70MHZ之間的頻移信號(hào) (Frequency Shift Keying, FSK)傳輸控制命令信息并釆用漢明距離校正碼進(jìn)行信息校正， 其工作裝置包括機(jī)械手，消防水炮座以及安裝于消防水炮座上的消防水炮，所述機(jī)械手包括 手臂和手指，所述手臂的屈伸和手指的開(kāi)閉由與之相連的相應(yīng)的液壓油缸控制，其液壓系統(tǒng) 包括與電液比例控制閥相連并受其控制的三位四通閥，以及與三位四通閥相連的液壓馬達(dá)和 液壓油缸，其行走機(jī)構(gòu)可以是由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)還可以是輪式行走機(jī)構(gòu)，該 行走機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)可以使機(jī)器人翻越不超過(guò)200mm障礙物的與液壓油缸相連并由其驅(qū)動(dòng)爬 坡裝置。采用上述技術(shù)方案后，遙控操作人員通過(guò)遙控發(fā)射機(jī)發(fā)出控制指令，該指令經(jīng)編碼、載 波調(diào)制以及信號(hào)放大后傳遞給安裝機(jī)器人身上的遙控接收機(jī)，接收機(jī)將收到的無(wú)線電信號(hào)放 大、解調(diào)、譯碼后經(jīng)輸出控制電路傳遞給電液比例控制閾，并控制電液比例控制閥的開(kāi)閉， 而與其相連的三位四通閥在電液比例控制閥地先導(dǎo)控制下完成對(duì)液壓馬達(dá)以及液壓油缸的控 制工作，而與液壓馬達(dá)相連的行走機(jī)構(gòu)則實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走以及消防水帶的拖動(dòng)動(dòng)作，而機(jī) 器人的機(jī)械手則在與之相連的液壓油缸的控制下完成手臂的屈伸以及手指的開(kāi)閉動(dòng)作。最終 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遙控消防搶險(xiǎn)工作。


圖1是本發(fā)明遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2是本發(fā)明遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人液壓系統(tǒng)原理示意圖；圖l: 1、遙控接收機(jī)2、大動(dòng)臂油缸3、 4、連桿5、大動(dòng)臂6水龍帶7、消防水 炮座8消防水炮9、小動(dòng)臂油缸10、擺動(dòng)馬達(dá)11、機(jī)械手油缸12、機(jī)械手13、履 帶式行走機(jī)構(gòu)14、爬坡裝置15、爬坡裝置油缸圖2: 16、三位四通閥17、電液比例控制閥18、機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)19雙聯(lián)泵具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。工作裝置中的液壓能源由雙聯(lián) 泵19中的大泵提供，油液經(jīng)過(guò)濾清器從液壓油箱中吸油，然后經(jīng)過(guò)管路傳送各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì) 應(yīng)的三位四通閥16,而三位四通閥則在相應(yīng)的電液比例控制閥17的先導(dǎo)控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械 手、大動(dòng)臂5，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)馬達(dá)3，機(jī)械手抓放油缸ll，機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)馬達(dá)10以及機(jī)械手小動(dòng) 臂的控制。而電控比例控制閥17的動(dòng)作則由駕駛員通過(guò)遠(yuǎn)程操作遙控系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)(圖中未 示出)發(fā)出各種控制指令，該指令經(jīng)編碼、載波調(diào)制以及信號(hào)放大后傳遞給安裝在機(jī)器人身 上的遙控接收機(jī)1，接收機(jī)將收到的無(wú)線電信號(hào)放大、解調(diào)、譯碼后經(jīng)輸出控制電路傳遞給 電液比例控制閥17而完成。行走系統(tǒng)回路中的液壓能源也由雙聯(lián)泵19中的大泵提供，其執(zhí) 行機(jī)構(gòu)主要包括安裝在左右兩側(cè)履帶上的液壓馬達(dá)15，還有用于實(shí)現(xiàn)爬坡的液壓油缸15，與 工作回路中的執(zhí)行元件類(lèi)似，行走回路中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)也是受電控比例控制閥17的先導(dǎo)控制， 而電控先導(dǎo)控制閥的動(dòng)作則有駕駛員操縱遙控系統(tǒng)發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)
權(quán)利要求1. 一種遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人，包括工作裝置，液壓系統(tǒng)，行走機(jī)構(gòu)和動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于該遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人還包括遙控操作系統(tǒng)，所述遙控操作系統(tǒng)包括遙控發(fā)射機(jī)，遙控接收機(jī)(2)和與遙控接收機(jī)相連的電液比例控制閥(17)。
2. 如權(quán)利要求l所述的遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人，其特征在于所述遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人的工 作裝置包括機(jī)械手(12)，消防水炮座(7)以及安裝于消防水炮座上的消防水炮，所述機(jī)械 手包括手臂和手指，所述手臂的屈伸和手指的開(kāi)閉由與之相連的相應(yīng)的液壓油缸控制所述機(jī) ^^手還包括能使其擺動(dòng)的擺動(dòng)馬達(dá)(10)。
3. 如權(quán)利要求2所述的遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人，其特征在于所述遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人的液 壓系統(tǒng)包括與電液比例控制閥相連并受其控制的三位四通閥(16)，以及與三位四通閥相連的 液壓馬達(dá)和液壓油缸。
4. 如權(quán)利要求3所述的遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人，其特征在于所述遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人的行 走機(jī)構(gòu)為由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)(13)或輪式行走機(jī)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求l所述的遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人，其特征在于所述遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人的動(dòng) 力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳遞裝置。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種遙控?fù)岆U(xiǎn)消防機(jī)器人。為解決在諸如高溫、強(qiáng)熱、輻射、濃煙、地形復(fù)雜、障礙物多、化學(xué)腐蝕、易燃易爆等惡劣環(huán)境下，采用人工搶險(xiǎn)操作存在諸多困難甚至難以完成預(yù)期任務(wù)的問(wèn)題，其包括工作裝置，液壓系統(tǒng)，行走機(jī)構(gòu)和動(dòng)力系統(tǒng)，還包括遙控操作系統(tǒng)。該機(jī)器人可以在搶險(xiǎn)人員遙控操縱下完成危險(xiǎn)作業(yè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、垃圾清理、以及化學(xué)災(zāi)害處理等工作，可以大大提高作業(yè)的安全性，對(duì)避免人員傷亡和減少財(cái)產(chǎn)損失都具有極其重要的意義。
文檔編號(hào)A62C2/24GK201105443SQ200720030208
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者劉存波, 史建軍, 屈鳳禎, 張為春 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)