专利名称：灾难探测机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人，尤其是一种用于灾害现场探测的机器人。
背景技术：
在发生火灾、地震、矿难等灾害时，为了在灾害发生现场搜救被困人员，搜救人员 往往会携带有搜救犬或热能探测仪等搜救设备，但是由于灾害现场情况复杂，如毒气弥漫 的情况下，搜救犬和救援人员无法进入现�。诨鹪窒殖。饶芴讲庖窃蛲耆プ饔茫� 此外在某些灾害现�。焕嗽蔽挥谔姆闲嬷诨虻叵率保捎诒焕恢糜胪饨缦嗤� 的缝隙非常狭�。虼私隹肯钟械乃丫仁侄文岩耘卸铣霰焕д叩木咛迩榭觯薹ㄖ贫ㄗ罴� 的营救计划。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种设计巧妙，动作灵活，可 以进入各种恶劣灾害现场，将被困人员的情况通过视频信号告知搜救人员的灾难探测机器 人。本发明的具体解决方案是一种灾难探测机器人，包括车体1和探测支架2，探测 支架2上设置有摄像头3，其特征在于所述的车体1 一端设置有行走电机4，行走电机4的 输出端设有链轮5，链轮5通过链条6与主动链轮7相连，与主动链轮7同轴的主动行走轮 8上配有履带9，履带9还与支撑在车体1上的从动行走轮10相配，在车体1与靠近地面的 从动行走轮10之间还设置有缓冲支撑装置11，在车体1和探测支架2之间还设置有转动装 置12，探测支架2由相互铰接的主支架13和副支架14组成，主支架13与副支架14上分 别通过主支架摆动系统22和副支架摆动系统23控制，与摄像头3还连接有信号发射装置 15。所述的缓冲支撑装置11包括一个铰接在靠近地面的从动行走轮10的轴心上的连 接板16，连接板16的上端与缓冲弹簧17转动连接，而缓冲弹簧17的另一端则铰接在车体 1上。所述的探测支架2的下端设置有与车体1轴承连接的转盘18，转盘18上固定设置 有转动蜗轮19，与转动蜗轮19相配的转动蜗杆20设置在转动电机21的输出端，转动电机 21固定设置在车体1上。所述的主支架摆动系统22包括一套通过驱动电机控制的主支架蜗轮M和主支架 蜗杆25，主支架蜗轮M与主支架13的底端固定连接，主支架蜗轮M套接在固定设置于车 体1的摆动轴26上，主支架13为相对固定的双支架结构，其中的辅助支撑支架27通过轴 承套接在摆动轴26上。所述的副支架摆动系统23包括一套通过驱动电机控制的副支架蜗轮观和副支架 蜗杆四，副支架蜗轮观与摆动轴26同轴且固定，且在摆动轴沈上还固定套接有副支架驱 动链轮30，与副支架驱动链轮30相配的副支架驱动链条31还与副支架从动链轮32相配，副支架从动链轮32与主支架13和副支架14的铰接轴33同轴，且副支架从动链轮32与副 支架14相对固定。本发明同现有技术相比，具有如下优点本装置的结构合理，设计巧妙，构思新颖，它的动作灵活、可靠，它的行走方式为履 带式，因此可以适应不同恶劣的灾害现场地形，同时它的活动机械臂可以将摄像头送入较 为狭窄的空间，采集被困人员的视频信号，并将视频信号传送至搜救队的视频显示设备上， 可以让搜救人员实时掌握被困者的具体位置和身体情况；并且还可以将一些体积较小的如 药品、食物、水等帮助被困者维持生命的物品运送到被困处，提高救援成功率；因此可以说 本装置具备了多种优点，特别适合于在灾害搜救现场中使用。
图1是本发明实施例的结构示意图。图2是图1的A部放大图。图3是本发明实施例转动装置部分的结构示意图。图4是本发明实施例探测支架部分的主视图。图5是本发明实施例探测支架部分的左视图。
具体实施例方式下面将结合
本发明的具体实施方式
。如图1所示一种灾难探测机器人， 包括车体1和探测支架2，探测支架2的端头处设置有摄像头3，在车体1的一端设置有行 走电机4，设置在行走电机4输出端的链轮5通过链条6与主动链轮7相连，主动链轮7与 主动行走轮8同轴，主动行走轮8上配有履带9，履带9还与连接在车体1上的从动行走轮 10相配，因此可以实现车体1在行走电机4的驱动下行走的目的；在车体1与靠近地面的从动行走轮10之间设置有缓冲支撑装置11，缓冲支撑装置 11包括相互铰接在一起的连接板16和缓冲弹簧17，缓冲弹簧17的上端铰接在车体1上， 而连接板16底端则与靠近地面的从动行走轮10的轴心铰接。在车体1和探测支架2之间设置有转动装置12，它可以驱动探测支架2相对于车 体1做360度的旋转，在探测支架2的底端设置有与车体1轴承连接的转盘18，在转盘18 上固定设置有转动蜗轮19，而与转动蜗轮19相配的转动蜗杆20则设置在转动电机21的 输出端上，转动电机21与车体1固定连接；这样当转动电机21工作时，可以实现探测支架 2的整体旋转动作。探测支架2由相互铰接的主支架13和副支架14组成，主支架摆动系统22控制主 支架13的动作主支架摆动系统22由依靠电机驱动的主支架蜗轮M和主支架蜗杆25组 成，其中主支架蜗轮24与主支架13的底端固定连接，主支架蜗轮M套接在固定设置在车 体1上的摆动轴沈上，并且主支架蜗轮M可以相对于摆动轴沈转动，主支架13为相对固 定的双支架结构，其中的辅助支撑支架27通过轴承套接在摆动轴沈上。副支架摆动系统23控制副支架14的动作副支架摆动系统23由依靠电机驱动的 副支架蜗轮观和副支架蜗杆四组成，其中副支架蜗轮观与摆动轴26同轴且固定，即摆动 轴26可以与副支架蜗轮28共同转动，在摆动轴沈上还固定套接有副支架驱动链轮30，而与副支架驱动链轮30相配的副支架驱动链条31还与副支架从动链轮32相配，主支架13 和副支架14的铰接轴33与副支架从动链轮32同轴，并且副支架从动链轮32与副支架14 之间相对固定。在摄像头3上还设置有信号发射装置15，他可以将采集到的视频信号发送到救援 人员的视频显示设备上，以方便救援人员根据被困地点和被困人员的具体情况制定出最佳 的救援方案。本发明实施例的灾难探测机器人在行走时，行走电机4工作，带动链轮5转动，链 轮5通过传动副(链条6)带动主动链轮7转动，而主动链轮7又与主动行走轮8同轴固定， 因此主动行走轮8也转动，并带动与之相配的履带9运动，同时支撑在车体1上的、与履带 9相配的从动行走轮10也在履带9的作用下转动，从而实现车体1的行进。在车体1行进的过程中，由于灾难发生现场的情况复杂，车体1可能会遇到爬坡、 下坡等各种情况，为了防止机器人上的电子设备受震动损坏，在车体1与靠近地面的从动 行走轮10之间设置有缓冲支撑装置11，发生震动时，缓冲弹簧17压缩或拉伸，将振动产生 的力吸收，同时相互铰接的连接板16和缓冲弹簧17之间相对摆动，从而改变车体1与从动 行走轮10之间的距离，也可以起到缓冲的作用。当需要摄像头3作旋转，观察周围环境时，转动装置12会带动探测支架2整体转 动转动电机21工作，带动转动蜗杆20转动，与转动蜗杆20相配的转动蜗轮19也随之转 动，与转动蜗轮19同轴固定的转盘18便会带动探测支架2按照任意角度做转动。当需要探测支架2运动，进入各种狭小的缝隙中时，主支架控制系统22和副支架 控制系统23会分别控制主支架13和副支架14动作；主支架控制系统22的动作过程如下 固定在车体1上的电机驱动主支架蜗杆25动作，带动主支架蜗轮M转动，由于主支架蜗轮 24与主支架13的底端固定连接，因此可以实现主支架13的摆动；而为了增强主支架13运 动时的稳定性，主支架13设置为相对固定的双支架结构，其中辅助支撑支架27通过轴承套 接在摆动轴沈上；即主支架13与摆动轴沈有两个间隔一定距离的接触点。副支架控制系统23的动作过程如下固定在车体1上的电机驱动副支架蜗杆四 动作，带动副支架蜗轮M转动，此时与副支架蜗轮M同轴固定的摆动轴26随之转动，并带 动摆动轴26上的副支架驱动链轮30转动，而与副支架驱动链轮30相配的副支架驱动链条 31开始动作，使副支架从动链轮32转动，并带动与副支架从动链轮32相对固定的副支架 14做摆动。通过上述两个动作的组合，来实现探测支架2的运动，将位于探测支架2前端的摄 像头3送入各种狭小的缝隙中，最终进入被困人员所处空间，与摄像头2相连的信号发射装 置15将采集的视频信号发送至搜救人员的视频显示设备上。
权利要求
1.一种灾难探测机器人，包括车体(1)和探测支架O)，探测支架( 上设置有摄像头 (3)，其特征在于所述的车体(1) 一端设置有行走电机G)，行走电机(4)的输出端设有链 轮(5)，链轮( 通过链条(6)与主动链轮(7)相连，与主动链轮(7)同轴的主动行走轮(8) 上配有履带(9)，履带(9)还与支撑在车体(1)上的从动行走轮(10)相配，在车体(1)与靠 近地面的从动行走轮(10)之间还设置有缓冲支撑装置(11)，在车体⑴和探测支架(2)之 间还设置有转动装置(12)，探测支架O)由相互铰接的主支架(1 和副支架(14)组成，主 支架(1 与副支架(14)上分别通过主支架摆动系统0 和副支架摆动系统控制， 与摄像头( 还连接有信号发射装置(15)。
2.根据权利要求1所述的灾难探测机器人，其特征在于所述的缓冲支撑装置(11)包 括一个铰接在靠近地面的从动行走轮(10)的轴心上的连接板(16)，连接板(16)的上端与 缓冲弹簧(17)转动连接，而缓冲弹簧(17)的另一端则铰接在车体(1)上。
3.根据权利要求1所述的灾难探测机器人，其特征在于所述的探测支架O)的下端 设置有与车体(1)轴承连接的转盘(18)，转盘(18)上固定设置有转动蜗轮(19)，与转动蜗 轮(19)相配的转动蜗杆00)设置在转动电机的输出端，转动电机固定设置在 车体⑴上。
4.根据权利要求1所述的灾难探测机器人，其特征在于所述的主支架摆动系统02) 包括一套通过驱动电机控制的主支架蜗轮04)和主支架蜗杆(25)，主支架蜗轮04)与主 支架(1 的底端固定连接，主支架蜗轮04)套接在固定设置于车体(1)的摆动轴06)上， 主支架(1 为相对固定的双支架结构，其中的辅助支撑支架(XT)通过轴承套接在摆动轴 (26)上。
5.根据权利要求1所述的灾难探测机器人，其特征在于所述的副支架摆动系统03) 包括一套通过驱动电机控制的副支架蜗轮08)和副支架蜗杆( )，副支架蜗轮08)与摆 动轴06)同轴且固定，且在摆动轴06)上还固定套接有副支架驱动链轮(30)，与副支架驱 动链轮(30)相配的副支架驱动链条(31)还与副支架从动链轮(3 相配，副支架从动链轮 (32)与主支架(13)和副支架(14)的铰接轴(33)同轴，且副支架从动链轮(32)与副支架 (14)相对固定。
全文摘要
灾难探测机器人，包括车体(1)、探测支架(2)和摄像头，车体(1)上设置有履带式行走机构，在车体(1)与行走机构之间之间还设置有缓冲支撑装置(11)，在车体(1)和探测支架(2)之间还设置有转动装置(12)，探测支架(2)由相互铰接的主支架(13)和副支架(14)组成，主支架(13)与副支架(14)上分别通过主支架摆动系统(22)和副支架摆动系统(23)控制，与摄像头(3)还连接有信号发射装置(15)。这是一种设计巧妙，动作灵活，可以进入各种恶劣灾害现�。焕嗽钡那榭鐾ü悠敌藕鸥嬷丫热嗽钡脑帜烟讲饣魅�。
文档编号G01C11/36GK102085885SQ20101056310
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者刘文轩, 张文孝, 李帅, 李明, 范家玮 申请人:大连海洋大学
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