本發(fā)明涉及軍事和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種排雷機(jī)器人。
背景技術(shù):
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中經(jīng)??梢钥吹降乩椎纳碛埃芏嗟乩子捎诠け懦粡氐?,對士兵和平民身體造成巨大的威脅,同時地雷戰(zhàn)后處理非常困難,很多地雷自然降解是一個極為漫長的過程,往往幾十年后仍具備殺傷力,很多經(jīng)歷過戰(zhàn)爭的地區(qū)多年后仍然發(fā)生殘留地雷炸傷平民的事故,因此需要一種能夠高質(zhì)量的排雷機(jī)器人,確保排雷過后土地能正常耕作和居住,不在有地雷威脅人民生活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供一種排雷機(jī)器人,本發(fā)明采用鏟斗將土產(chǎn)起,通過壓塊將土地壓實(shí),殘留地雷同時被壓爆,之后將土壤重新打散壓平,本發(fā)明能夠?qū)⒐ぷ鲄^(qū)域內(nèi)的地雷清理干凈,確保地區(qū)安全,使土壤可以繼續(xù)耕種或建設(shè)使用,同時排雷過程無需人員靠近,操作安全。
本發(fā)明所使用的技術(shù)方案是:一種排雷機(jī)器人,包括底盤模塊、八個行走模塊、主臂機(jī)構(gòu)、鏟斗模塊、傳送模塊、四個立柱、滑動平臺、上支座、第一液壓缸、壓塊、第二液壓缸、壓路模塊、第三液壓缸、粉碎模塊、四個螺旋彈簧、壓爆模塊、第四液壓缸、兩個連接桿,其特征在于:所述的八個行走模塊通過各自的固定座固定安裝在底盤模塊的車架下端面左右兩側(cè);主臂機(jī)構(gòu)的兩個滑軌分別滑動安裝在底盤模塊的兩個第二滑塊內(nèi),主臂機(jī)構(gòu)的連桿后端面與底盤模塊上的兩個第五液壓缸活塞桿端部固定連接;鏟斗模塊通過兩個第九鉸支座鉸接在兩個滑軌前端,第四液壓缸一端鉸接在鏟斗模塊的第十鉸支座上,另一端鉸接在主臂機(jī)構(gòu)的第八鉸支座上;傳送模塊兩側(cè)的兩個第一導(dǎo)軌分別滑動安裝在底盤模塊的兩個第一滑塊上,所述的兩個連接桿一端分別轉(zhuǎn)動安裝在鏟斗模塊兩側(cè)的兩個第一銷軸上,另一端分別轉(zhuǎn)動安裝在傳送模塊兩側(cè)的兩個第二銷軸上;所述的四個立柱底部分別固定安裝在底盤模塊的車架上端面的四個立柱安裝孔內(nèi),四個立柱頂端固定安裝在上支座四個角上的圓形安裝孔內(nèi),第一液壓缸固定安裝在上支座上端面上,第一液壓缸的活塞桿從上支座下端面向下伸出;所述的滑動平臺滑動安裝在四個立柱上,滑動平臺上端面與第一液壓缸的活塞桿下端面固定連接;所述的壓塊為方形,固定安裝在滑動平臺下端面上;所述的第二液壓缸一端鉸接在底盤模塊的第二鉸支座上,另一端鉸接在壓路模塊的第一鉸支座上;所述的壓路模塊通過兩個第一鉸支架分別鉸接在底盤模塊的兩個第三鉸支座上;所述的第三液壓缸一端鉸接在底盤模塊下方的第四鉸支座上,另一端鉸接在粉碎模塊的第十一鉸支座上;所述的粉碎模塊通過第二鉸支架鉸接在底盤模塊下方的第五鉸支座上;所述的四個螺旋彈簧分別套在底盤模塊上的四個導(dǎo)向銷軸上,壓爆模塊通過箱體兩側(cè)的四個通孔滑動分別滑動安裝在底盤模塊上的四個導(dǎo)向銷軸上,并位于四個螺旋彈簧上方;
所述的底盤模塊包括車架、兩個第一滑塊、四個立柱安裝孔、四個導(dǎo)向銷軸、第二鉸支座、兩個第三鉸支座、兩個第五液壓缸、兩個第二滑塊、兩個防滑墊、第四鉸支座、第五鉸支座,所述的車架為矩形,中間有開口,左右兩側(cè)中部設(shè)有向下凸起的立板,兩個防滑墊分別位于車架兩側(cè)的立板下端面上,車架上端面前端設(shè)有兩個平行布置的第一滑塊,車架中部靠近開口邊緣的兩側(cè)設(shè)有四個立柱安裝孔;車架中部兩側(cè)的立板上端面上設(shè)有四個導(dǎo)向銷軸;所述的第二鉸支座位于車架上端面后部,兩個第三鉸支座位于車架后端面上;所述的車架下端面前端設(shè)有兩個第二滑塊,兩個第五液壓缸固定安裝在車架下端的兩個第二滑塊之間,車架下端面后部從前到后依次設(shè)有第五鉸支座和第四鉸支座;
所述的行走模塊包括固定座、第一液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)臺、搖臂支架、搖臂、第二液壓馬達(dá)、車輪、第六鉸支座、第六液壓缸、第七鉸支座、鉸鏈,所述的第一液壓馬達(dá)固定安裝在固定座下端面上,輸出軸向下,且輸出軸端部固定安裝有轉(zhuǎn)臺,所述的轉(zhuǎn)臺下端面上設(shè)有搖臂支架和第七鉸支架;搖臂端部通過鉸鏈鉸接在搖臂支架下端;所述的搖臂上設(shè)有第六鉸支座,第六液壓缸一端鉸接在第七鉸支座上,另一端鉸接在第六鉸支座上;所述的第二液壓馬達(dá)固定安裝在搖臂端部,車輪固定安裝在第二液壓馬達(dá)輸出軸上;
所述的主臂機(jī)構(gòu)包括兩個滑軌、連桿、第八鉸支座,所述的兩個滑軌前端設(shè)有鉸接頭,兩個滑軌之間設(shè)有連桿,連桿上端面上設(shè)有第八鉸支座;
所述的鏟斗模塊包括鏟斗、兩個第九鉸支座、第十鉸支座、兩個第一銷軸,所述的鏟斗下寬上窄,兩側(cè)設(shè)有擋板,鏟斗后端面中部設(shè)有兩個第九鉸支座,第十鉸支座位于鏟斗后端面兩個第九鉸支座上方;
所述的傳送模塊包括傳送支架、兩個第二銷軸、第一電動滾筒、傳送帶、兩個無動力滾筒、兩個第一導(dǎo)軌,所述的傳送支架為兩根平行桿,傳送支架前端固定安裝有第一電動滾筒,兩個無動力滾筒分別安裝在傳送支架中部和后部;所述的傳送帶安裝在第一電動滾筒和兩個無動力滾筒上;所述的傳送支架前端左右兩側(cè)各有一個第二銷軸,兩個第一導(dǎo)軌固定安裝在傳送支架兩側(cè);
所述的壓路模塊包括滾輪支架、滾輪、兩個第一鉸支架、第一鉸支座,所述的滾輪支架上端中央設(shè)有第一鉸支座,滾輪支架前端設(shè)有兩個第一鉸支架,所述的滾輪安裝在滾輪支架上;
所述的粉碎模塊包括殼體、第二鉸支架、第十一鉸支座、第二電動滾筒、刀片,所述的殼體上一前一后分別設(shè)有第二鉸支架和第十一鉸支座,第二電動滾筒安裝在殼體上,第二電動滾筒外殼上設(shè)有刀片;
所述的壓爆模塊包括箱體、第七液壓缸、泄壓槽、推板,所述的箱體后方開口,兩側(cè)箱壁下方設(shè)有長方形的泄壓槽,箱壁兩側(cè)頂端水平向兩側(cè)伸出,并且水平伸出部分每側(cè)各有兩個與車架上四個導(dǎo)向銷軸相對應(yīng)的圓柱孔;所述的第七液壓缸固定安裝在箱體前端面上第七液壓缸活塞桿向箱體內(nèi)側(cè)伸出,并與推板前端面固定連接;所述的推板邊緣與箱體內(nèi)壁接觸。
進(jìn)一步地,所述的八個行走模塊四個一組,分為左右兩組,兩組的第二液壓馬達(dá)和車輪安裝方向相互對稱。
本發(fā)明有益效果:
本發(fā)明采用鏟斗將土產(chǎn)起,通過壓塊將土地壓實(shí),殘留地雷同時被壓爆,之后將土壤重新打散壓平,本發(fā)明能夠?qū)⒐ぷ鲄^(qū)域內(nèi)的地雷清理干凈,確保地區(qū)安全,使土壤可以繼續(xù)耕種或建設(shè)使用,同時排雷過程無需人員靠近,操作安全,快速推動戰(zhàn)后恢復(fù)生產(chǎn)生活工作。
附圖說明
圖1、圖2、圖3、圖4為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明圖4的局部放大圖。
圖6為本發(fā)明圖3的局部放大圖。
圖7、圖8為本發(fā)明底盤模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明行走模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明主臂機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明鏟斗模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為本發(fā)明傳送模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13、圖14為本發(fā)明粉碎模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15、圖16為本發(fā)明壓爆模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號:1-底盤模塊;2-行走模塊;3-主臂機(jī)構(gòu);4-鏟斗模塊;5-傳送模塊;6-立柱;7-滑動平臺;8-上支座;9-第一液壓缸;10-壓塊;11-第二液壓缸;12-壓路模塊;13-第三液壓缸;14-粉碎模塊;15-螺旋彈簧;16-壓爆模塊;17-第四液壓缸;18-連接桿;101-車架;102-第一滑塊;103-立柱安裝孔;104-導(dǎo)向銷軸;105-第二鉸支座;106-第三鉸支座;107-第五液壓缸;108-第二滑塊;109-防滑墊;110-第四鉸支座;111-第五鉸支座;201-固定座;202-第一液壓馬達(dá);203-轉(zhuǎn)臺;204-搖臂支架;205-搖臂;206-第二液壓馬達(dá);207-車輪;208-第六鉸支座;209-第六液壓缸;210-第七鉸支座;211-鉸鏈;301-滑軌;302-連桿;303第八鉸支座;401-鏟斗;402-第九鉸支座;403-第十鉸支座;404-第一銷軸;501-傳送支架;502-第二銷軸;503-第一電動滾筒;504-傳送帶;505-無動力滾筒;506-第一導(dǎo)軌;1201-滾輪支架;1202-滾輪;1203-第一鉸支架;1204-第一鉸支座;1401-殼體;1402-第二鉸支架;1403-第十一鉸支座;1404-第二電動滾筒;1405-刀片;1601-箱體;1602-第七液壓缸;1603-泄壓槽;1604-推板。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15、圖16所示,一種排雷機(jī)器人,包括底盤模塊1、八個行走模塊2、主臂機(jī)構(gòu)3、鏟斗模塊4、傳送模塊5、四個立柱6、滑動平臺7、上支座8、第一液壓缸9、壓塊10、第二液壓缸11、壓路模塊12、第三液壓缸13、粉碎模塊14、四個螺旋彈簧15、壓爆模塊16、第四液壓缸17、兩個連接桿18,其特征在于:所述的八個行走模塊2通過各自的固定座201固定安裝在底盤模塊1的車架101下端面左右兩側(cè);主臂機(jī)構(gòu)3的兩個滑軌301分別滑動安裝在底盤模塊的兩個第二滑塊108內(nèi),主臂機(jī)構(gòu)3的連桿302后端面與底盤模塊1上的兩個第五液壓缸107活塞桿端部固定連接;鏟斗模塊4通過兩個第九鉸支座402鉸接在兩個滑軌301前端,第四液壓缸17一端鉸接在鏟斗模塊4的第十鉸支座403上,另一端鉸接在主臂機(jī)構(gòu)3的第八鉸支座上;傳送模塊5兩側(cè)的兩個第一導(dǎo)軌506分別滑動安裝在底盤模塊1的兩個第一滑塊102上,所述的兩個連接桿18一端分別轉(zhuǎn)動安裝在鏟斗模塊4兩側(cè)的兩個第一銷軸404上,另一端分別轉(zhuǎn)動安裝在傳送模塊5兩側(cè)的兩個第二銷軸502上;所述的四個立柱6底部分別固定安裝在底盤模塊1的車架101上端面的四個立柱安裝孔103內(nèi),四個立柱6頂端固定安裝在上支座8四個角上的圓形安裝孔內(nèi),第一液壓缸9固定安裝在上支座8上端面上,第一液壓缸9的活塞桿從上支座8下端面向下伸出;所述的滑動平臺7滑動安裝在四個立柱6上,滑動平臺7上端面與第一液壓缸9的活塞桿下端面固定連接;所述的壓塊10為方形,固定安裝在滑動平臺7下端面上;所述的第二液壓缸11一端鉸接在底盤模塊1的第二鉸支座105上,另一端鉸接在壓路模塊12的第一鉸支座1204上;所述的壓路模塊12通過兩個第一鉸支架1203分別鉸接在底盤模塊1的兩個第三鉸支座106上;所述的第三液壓缸13一端鉸接在底盤模塊1下方的第四鉸支座110上,另一端鉸接在粉碎模塊14的第十一鉸支座1403上;所述的粉碎模塊14通過第二鉸支架1402鉸接在底盤模塊1下方的第五鉸支座111上;所述的四個螺旋彈簧15分別套在底盤模塊1上的四個導(dǎo)向銷軸104上,壓爆模塊16通過箱體兩側(cè)的四個通孔滑動分別滑動安裝在底盤模塊1上的四個導(dǎo)向銷軸104上,并位于四個螺旋彈簧15上方;
所述的底盤模塊1包括車架101、兩個第一滑塊102、四個立柱安裝孔103、四個導(dǎo)向銷軸104、第二鉸支座105、兩個第三鉸支座106、兩個第五液壓缸107、兩個第二滑塊108、兩個防滑墊109、第四鉸支座110、第五鉸支座111,所述的車架101為矩形,中間有開口,左右兩側(cè)中部設(shè)有向下凸起的立板,兩個防滑墊109分別位于車架101兩側(cè)的立板下端面上,車架101上端面前端設(shè)有兩個平行布置的第一滑塊102,車架101中部靠近開口邊緣的兩側(cè)設(shè)有四個立柱安裝孔103;車架101中部兩側(cè)的立板上端面上設(shè)有四個導(dǎo)向銷軸104;所述的第二鉸支座105位于車架101上端面后部,兩個第三鉸支座106位于車架101后端面上;所述的車架101下端面前端設(shè)有兩個第二滑塊108,兩個第五液壓缸107固定安裝在車架101下端的兩個第二滑塊108之間,車架101下端面后部從前到后依次設(shè)有第五鉸支座111和第四鉸支座110;
所述的行走模塊2包括固定座201、第一液壓馬達(dá)202、轉(zhuǎn)臺203、搖臂支架204、搖臂205、第二液壓馬達(dá)206、車輪207、第六鉸支座208、第六液壓缸209、第七鉸支座210、鉸鏈211,所述的第一液壓馬達(dá)202固定安裝在固定座201下端面上,輸出軸向下,且輸出軸端部固定安裝有轉(zhuǎn)臺203,所述的轉(zhuǎn)臺203下端面上設(shè)有搖臂支架204和第七鉸支架210;搖臂205端部通過鉸鏈211鉸接在搖臂支架204下端;所述的搖臂205上設(shè)有第六鉸支座208,第六液壓缸209一端鉸接在第七鉸支座210上,另一端鉸接在第六鉸支座208上;所述的第二液壓馬達(dá)206固定安裝在搖臂205端部,車輪207固定安裝在第二液壓馬達(dá)206輸出軸上;
所述的主臂機(jī)構(gòu)3包括兩個滑軌301、連桿302、第八鉸支座303,所述的兩個滑軌301前端設(shè)有鉸接頭,兩個滑軌301之間設(shè)有連桿302,連桿302上端面上設(shè)有第八鉸支座303;
所述的鏟斗模塊4包括鏟斗401、兩個第九鉸支座402、第十鉸支座403、兩個第一銷軸404,所述的鏟斗401下寬上窄,兩側(cè)設(shè)有擋板,鏟斗401后端面中部設(shè)有兩個第九鉸支座402,第十鉸支座403位于鏟斗401后端面兩個第九鉸支座402上方;
所述的傳送模塊5包括傳送支架501、兩個第二銷軸502、第一電動滾筒503、傳送帶504、兩個無動力滾筒505、兩個第一導(dǎo)軌506,所述的傳送支架501為兩根平行桿,傳送支架501前端固定安裝有第一電動滾筒503,兩個無動力滾筒505分別安裝在傳送支架501中部和后部;所述的傳送帶504安裝在第一電動滾筒503和兩個無動力滾筒505上;所述的傳送支架501前端左右兩側(cè)各有一個第二銷軸502,兩個第一導(dǎo)軌506固定安裝在傳送支架501兩側(cè);
所述的壓路模塊12包括滾輪支架1201、滾輪1202、兩個第一鉸支架1203、第一鉸支座1204,所述的滾輪支架1201上端中央設(shè)有第一鉸支座1204,滾輪支架1201前端設(shè)有兩個第一鉸支架1203,所述的滾輪1202安裝在滾輪支架1201上;
所述的粉碎模塊14包括殼體1401、第二鉸支架1402、第十一鉸支座1403、第二電動滾筒1404、刀片1405,所述的殼體1401上一前一后分別設(shè)有第二鉸支架1402和第十一鉸支座1403,第二電動滾筒1404安裝在殼體1401上,第二電動滾筒1404外殼上設(shè)有刀片1405;
所述的壓爆模塊16包括箱體1601、第七液壓缸1602、泄壓槽1603、推板1604,所述的箱體1601后方開口,兩側(cè)箱壁下方設(shè)有長方形的泄壓槽1603,箱壁兩側(cè)頂端水平向兩側(cè)伸出,并且水平伸出部分每側(cè)各有兩個與車架104上四個導(dǎo)向銷軸104相對應(yīng)的圓柱孔;所述的第七液壓缸1602固定安裝在箱體1601前端面上第七液壓缸1602活塞桿向箱體1601內(nèi)側(cè)伸出,并與推板1604前端面固定連接;所述的推板1604邊緣與箱體1601內(nèi)壁接觸。
進(jìn)一步地,所述的八個行走模塊2四個一組,分為左右兩組,兩組的第二液壓馬達(dá)206和車輪207安裝方向相互對稱。
本發(fā)明工作原理:本發(fā)明通過兩側(cè)的八個行走模塊2上的第二液壓馬達(dá)206帶動車輪207轉(zhuǎn)動前進(jìn),每個行走模塊2通過第一液壓馬達(dá)202轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)獨(dú)立轉(zhuǎn)向,改變機(jī)器人行走方向;機(jī)器人行走狀態(tài)下第一液壓缸9帶動滑動平臺7上移,使壓塊10高于傳送模塊5,同時第二液壓缸11、第三液壓缸13、第四液壓缸17伸出量最小,依次使壓路模塊12、粉碎模塊14、鏟斗模塊4遠(yuǎn)離地面,第五液壓缸107收縮至鏟斗模塊4通過連接桿18帶動傳送模塊5末端移動至壓爆模塊16的箱體后部,第七液壓缸1602收縮至推板1604與箱體1601前部箱壁接觸,第六液壓缸209伸長使底盤模塊1升高至防滑墊109遠(yuǎn)離地面;機(jī)器人行走至工作地點(diǎn)后,第一步,第四液壓缸17伸長使鏟斗模塊4向下偏轉(zhuǎn),第二步,第六液壓缸209收縮使底盤模塊1的防滑墊109與地面接觸支撐機(jī)器人,并使車輪207離開地面,同時第一電動滾筒503帶動傳送帶504上部向遠(yuǎn)離鏟斗模塊4方向轉(zhuǎn)動,第三步,第五液壓缸107伸長推動鏟斗模塊4向前移動將土送到傳送帶504上,此時一些地雷等爆炸物由于土壤運(yùn)動在鏟斗401前爆炸,其余通過傳送帶504進(jìn)入箱體1601內(nèi),隨著第五液壓缸107的伸長,鏟斗模塊4通過連接桿18帶動傳送模塊5逐漸前移,當(dāng)傳送模塊5末端到達(dá)箱體1601最前端后,第五液壓缸107停止運(yùn)動,第四步,第一液壓缸9伸長帶動壓塊10下移壓縮土壤,殘余爆炸物隨即被壓爆或壓壞徹底失效,當(dāng)有爆炸物爆炸時,由于壓爆模塊16與底盤模塊1之間通過四個螺旋彈簧15連接,減小了對機(jī)器人的沖擊,沖擊直接通過箱體1601底部傳遞至地面,另有一部分能量通過泄壓槽1603從側(cè)面?zhèn)鞒鰷p小對箱體1601的沖擊,第五步,第一液壓缸9帶動滑動平臺7上移,使壓塊10高于傳送模塊5,第六步,第六液壓缸209伸長使底盤模塊1升高至防滑墊109遠(yuǎn)離地面,同時第二液壓缸11、第三液壓缸13伸長使壓路模塊12、粉碎模塊14接觸地面,第七步,機(jī)器人通過行走模塊2向前移動,同時第五液壓缸107收縮,并保持收縮速度與機(jī)器人移動速度不變,使鏟斗模塊4位置不變,同時第七液壓缸1602以相同速度伸長,通過推板1604將箱體1601內(nèi)土壤推出,粉碎模塊14通過第二電動滾筒1404帶動刀片1405旋轉(zhuǎn)將壓實(shí)硬化的土壤重新打散,壓路模塊12通過滾輪1202將表面壓平,第五液壓缸107收縮收縮至初始位置后停止收縮,第七液壓缸1602帶動推板1604退回,機(jī)器人重新從第二步開始繼續(xù)作業(yè),排雷完成后恢復(fù)行走狀態(tài)撤回。