一種多功能搜救機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能搜救機(jī)器人，包括探頭、探桿、連接組件和機(jī)體，探頭包括圓錐體和圓柱體，圓錐體通過焊接固結(jié)在圓柱體的前方，探桿包括楔形塊、連接桿和螺紋，連接桿位于楔形塊的前方，螺紋位于連接桿的建房，探桿通過螺紋連接探頭，連接組件包括彈簧和導(dǎo)桿，彈簧套在導(dǎo)桿上，機(jī)體包括兩個(gè)鏡面對(duì)稱的行走機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)由履帶機(jī)構(gòu)和機(jī)身組成，機(jī)身的內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)套和楔形塊，楔形塊與機(jī)體上的楔形槽配合，彈簧的兩端與兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)相連接，導(dǎo)桿與導(dǎo)套相配合。本發(fā)明控制簡(jiǎn)單、靈巧性高、穿透性強(qiáng)，完善了搜救機(jī)器人的作業(yè)能力，拓展了搜救機(jī)器人的工作范圍，為城市災(zāi)難的搜索救援工作提供新的理論方法和技術(shù)裝備。
【專利說明】
一種多功能搜救機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多功能搜救機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]城市災(zāi)難發(fā)生后，對(duì)于搜救工作來說，最大的挑戰(zhàn)是深入廢墟內(nèi)部搜尋幸存者。廢墟內(nèi)部情況復(fù)雜，存在救援人員難以通過的被廢墟(如混凝土塊、灰塵、砂礫、泥漿等)部分或完全堵塞的通道，給搜救機(jī)器人的移動(dòng)能力帶來巨大挑戰(zhàn):體積較大的搜救機(jī)器人，難以通過被部分堵塞通道的狹小空間；清障和掘進(jìn)能力弱的搜救機(jī)器人，難以排除通道中體積較大的障礙，也不具備掘進(jìn)能力，不能穿越被廢墟完全堵塞的通道。故機(jī)器人要能夠在廢墟內(nèi)開展搜救工作，必須具備通過狹小空間、清除障礙物和廢墟堆內(nèi)掘進(jìn)的能力。
[0003]針對(duì)廢墟搜救隊(duì)機(jī)器人技術(shù)的需求，國內(nèi)外研究者開展了相應(yīng)的搜救機(jī)器人技術(shù)研究，主要集中在蛇形搜救機(jī)器人和履帶式/輪式清障搜救機(jī)器人。蛇形機(jī)器人體型細(xì)長(zhǎng)、動(dòng)作靈活、可重構(gòu)性強(qiáng);但其運(yùn)動(dòng)復(fù)雜、控制難度大、速度較慢，不能通過完全被堵塞的通道，也不能排除前進(jìn)道路上較大的障礙物。履帶式/輪式清障搜救機(jī)器人的控制性能、行走速度優(yōu)于蛇形機(jī)器人，能用移動(dòng)平臺(tái)上的清障裝置清除路上的建筑物碎片;但該類機(jī)器人體積較大、排障時(shí)間長(zhǎng)、通過性低；同時(shí)也不具備建筑碎片層掘進(jìn)的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種控制簡(jiǎn)單、靈巧性好的多功能搜救機(jī)器人，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種多功能搜救機(jī)器人，包括探頭、探桿、連接組件和機(jī)體，所述探頭包括圓錐體和圓柱體，所述圓錐體通過焊接固結(jié)在圓柱體的前方，所述探桿包括楔形塊、連接桿和螺紋，所述連接桿位于楔形塊的前方，所述螺紋位于連接桿的建房，所述探桿通過螺紋連接探頭，所述連接組件包括彈簧和導(dǎo)桿，彈簧套在導(dǎo)桿上，所述機(jī)體包括兩個(gè)鏡面對(duì)稱的行走機(jī)構(gòu)，所述行走機(jī)構(gòu)由履帶機(jī)構(gòu)和機(jī)身組成，所述機(jī)身的內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)套和楔形塊，所述楔形塊與機(jī)體上的楔形槽配合，所述彈簧的兩端與兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)相連接，所述導(dǎo)桿與導(dǎo)套相配合。
[0006]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述機(jī)身的材質(zhì)為尼龍。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明面向城市災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)搜救工作對(duì)機(jī)器人通過狹小空間、穿透建筑碎片層等能力的需求，探索靈巧性和穿透性兼顧的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方法，控制簡(jiǎn)單、靈巧性高、穿透性強(qiáng)，完善了搜救機(jī)器人的作業(yè)能力，拓展了搜救機(jī)器人的工作范圍，為城市災(zāi)難的搜索救援工作提供新的理論方法和技術(shù)裝備。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明中探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明中探桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖4為本發(fā)明中連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明中機(jī)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0014]請(qǐng)參閱圖1-5，一種多功能搜救機(jī)器人，包括探頭1、探桿2、連接組件3和機(jī)體4，所述探頭I包括圓錐體11和圓柱體12，所述圓錐體11通過焊接固結(jié)在圓柱體12的前方，探頭I的主要作用是排除障礙物、掘進(jìn)時(shí)排除機(jī)器人前方的廢墟碎片，所述探桿2包括楔形塊21、連接桿22和螺紋23，所述連接桿22位于楔形塊21的前方，所述螺紋23位于連接桿22的建房，所述探桿2通過螺紋23連接探頭I，所述連接組件3包括彈簧31和導(dǎo)桿32，彈簧31套在導(dǎo)桿32上，所述機(jī)體4包括兩個(gè)鏡面對(duì)稱的行走機(jī)構(gòu)41，所述行走機(jī)構(gòu)41由履帶機(jī)構(gòu)411和機(jī)身412組成，所述機(jī)身412的內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)套4121和楔形塊4122，所述楔形塊21與機(jī)體4上的楔形槽4122配合，形成探頭I與機(jī)體4間的耦合運(yùn)動(dòng)，所述彈簧31的兩端與兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)41相連接，彈簧31、行走機(jī)構(gòu)41和探桿2—起形成機(jī)體4的收縮運(yùn)動(dòng)，所述導(dǎo)桿32與導(dǎo)套4121相配合，以增強(qiáng)機(jī)體4的連接剛度，所述機(jī)身412的材質(zhì)為尼龍。
[0015]所述多功能搜救機(jī)器人要能夠穿過廢墟內(nèi)復(fù)雜多變的環(huán)境開展搜救工作，必須要具備通過狹小空間、排除前進(jìn)道路障礙和在建筑碎片內(nèi)掘進(jìn)等多種功能，對(duì)應(yīng)于每個(gè)功能，機(jī)器人必須采取不同的行走步態(tài):
1.當(dāng)遇到狹小空間時(shí)，機(jī)器人采取通過步態(tài)，探頭I前伸，探桿2的楔形塊21運(yùn)行到機(jī)體4中楔形槽4122的前端，在連接組件3中彈簧31的作用下，機(jī)器人的機(jī)體4的導(dǎo)套4121沿著導(dǎo)桿32運(yùn)動(dòng)，機(jī)體4的橫截面面積縮小，能夠通過狹小空間，行走機(jī)構(gòu)41帶動(dòng)機(jī)器人通過狹小空間。
[0016]2.當(dāng)遇到前進(jìn)道路上有尺寸較大障礙物時(shí)，機(jī)器人采取清障步態(tài):a)行走機(jī)構(gòu)41停止行走;b)探頭I前伸、回收，直到排除前方障礙;c)采取通過步態(tài)穿過。
[0017]3.當(dāng)遇到被完全堵塞的通道時(shí)，機(jī)器人采取掘進(jìn)步態(tài):I)行走機(jī)構(gòu)41停止行走，探頭I前伸，此時(shí)在楔形塊21和彈簧31作用下機(jī)體4收縮;2)探頭I前伸完成后，行走機(jī)構(gòu)41啟動(dòng)，機(jī)體4在探頭I的拉動(dòng)和行走機(jī)構(gòu)41的驅(qū)動(dòng)作用下往前運(yùn)動(dòng)，在楔形21塊和彈簧31的作用下機(jī)體逐漸恢復(fù);3)探頭I拉動(dòng)完成后，行走機(jī)構(gòu)41停止行走;4)開始下一周期的掘進(jìn)步
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[0018]本發(fā)明面向城市災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)搜救工作對(duì)機(jī)器人通過狹小空間、穿透建筑碎片層等能力的需求，探索靈巧性和穿透性兼顧的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方法，控制簡(jiǎn)單、靈巧性高、穿透性強(qiáng)，完善了搜救機(jī)器人的作業(yè)能力，拓展了搜救機(jī)器人的工作范圍，為城市災(zāi)難的搜索救援工作提供新的理論方法和技術(shù)裝備。
[0019]上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能搜救機(jī)器人，其特征在于，包括探頭(I)、探桿(2)、連接組件(3)和機(jī)體(4)，所述探頭(I)包括圓錐體(11)和圓柱體(12)，所述圓錐體(11)通過焊接固結(jié)在圓柱體(12)的前方，所述探桿(2)包括楔形塊(21)、連接桿(22)和螺紋(23)，所述連接桿(22)位于楔形塊(21)的前方，所述螺紋(23)位于連接桿(22)的建房，所述探桿(2)通過螺紋(23)連接探頭(1)，所述連接組件(3)包括彈簧(31)和導(dǎo)桿(32)，彈簧(31)套在導(dǎo)桿(32)上，所述機(jī)體(4 )包括兩個(gè)鏡面對(duì)稱的行走機(jī)構(gòu)(41)，所述行走機(jī)構(gòu)(41)由履帶機(jī)構(gòu)(411)和機(jī)身(412)組成，所述機(jī)身(412)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)套(4121)和楔形塊(4122)，所述楔形塊(21)與機(jī)體(4)上的楔形槽(4122)配合，所述彈簧(31)的兩端與兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)(41)相連接，所述導(dǎo)桿(32)與導(dǎo)套(4121)相配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能搜救機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)身(412)的材質(zhì)為尼龍。
【文檔編號(hào)】B62D55/06GK105923060SQ201610274220
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】徐林森, 駱棟棟, 劉效, 陳紅, 馮寶林, 李露, 施云高
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院, 常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所