[發(fā)明專利]用于應(yīng)對(duì)地鐵突發(fā)事件的應(yīng)急處置機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410377455.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104385274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫魁元;薛利梅;王艷春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北三江航天紅林探控有限公司
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J19/00;B25J19/02;B25J19/04;B62D55/065
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;胡紅林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種機(jī)器人工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種用于應(yīng)對(duì)地鐵突發(fā)事件的應(yīng)急處置機(jī)器人。

背景技術(shù)

近年來(lái)，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國(guó)力的增強(qiáng)，城市規(guī)模不斷的增大，城市人口流量也在增加，城市的交通也顯得特別擁擠和繁重。為了改善交通環(huán)境，國(guó)家采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認(rèn)可，地鐵建設(shè)在大多數(shù)城市中正在進(jìn)行或即將納入計(jì)劃中。地鐵建設(shè)雖然緩解了城市的交通壓力，但其一般是采取全封閉隧道式運(yùn)行方式，隧道空間狹小密閉，一旦發(fā)生恐怖事件或者安全事故，處理時(shí)相對(duì)其它場(chǎng)所來(lái)說(shuō)難度較大，人工進(jìn)行處理的風(fēng)險(xiǎn)也更大。

而隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)環(huán)境和恐怖活動(dòng)的方式越來(lái)越多地由純?nèi)斯げ僮鬓D(zhuǎn)化為遙控的特種機(jī)器人執(zhí)行。因此，設(shè)計(jì)一種用于應(yīng)對(duì)地鐵環(huán)境突發(fā)事件的應(yīng)急處置機(jī)器人顯得極為重要，但至今為止進(jìn)展緩慢。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的旨在提供一種用于應(yīng)對(duì)地鐵突發(fā)事件的應(yīng)急處置機(jī)器人，該機(jī)器人能夠被有線或無(wú)線遙控操作進(jìn)入到危險(xiǎn)區(qū)域中，抓取可疑目標(biāo)物并轉(zhuǎn)移、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)泄露氣體或液體進(jìn)行采集，以及通過(guò)自帶攝像頭觀察實(shí)地環(huán)境，通過(guò)環(huán)境傳感器模塊分辨環(huán)境中的各種有害氣體成分，并將相關(guān)信息反饋到遙控操作終端，為采取進(jìn)一步行動(dòng)提供參考。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：一種用于應(yīng)對(duì)地鐵突發(fā)事件的應(yīng)急處置機(jī)器人，它包括履帶式底盤(pán)，所述履帶式底盤(pán)包括底盤(pán)本體、環(huán)形履帶、驅(qū)動(dòng)輪部件、大從動(dòng)輪部件和小從動(dòng)輪部件、張緊輪部件、壓帶輪部件和擺臂部件，底盤(pán)本體包括設(shè)于兩側(cè)的側(cè)板，環(huán)形履帶設(shè)于側(cè)板上，驅(qū)動(dòng)輪部件大從動(dòng)輪部件和小從動(dòng)輪部件依次設(shè)于環(huán)形履帶內(nèi)，壓帶輪部件也設(shè)于環(huán)形履帶內(nèi)，壓帶輪部件位于前后兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪部件之間，張緊輪部件設(shè)于環(huán)形履帶外，底盤(pán)本體內(nèi)設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過(guò)嵌套傳動(dòng)軸與擺臂部件連接；

所述底盤(pán)本體上設(shè)有機(jī)械手臂、液體氣體采集模塊、環(huán)境傳感器模塊、目標(biāo)自主識(shí)別模塊、視頻監(jiān)控模塊和無(wú)線傳輸模塊；

所述機(jī)械手臂包括5自由度機(jī)械臂和夾鉗機(jī)械手，所述5自由度機(jī)械臂安裝在履帶式底盤(pán)上，所述夾鉗機(jī)械手安裝在5自由度機(jī)械臂上；

所述液體氣體采集模塊包括采集控制盒、氣體儲(chǔ)存袋和液體儲(chǔ)存裝置，采集控制盒安裝在履帶式底盤(pán)上，氣體儲(chǔ)存袋設(shè)于所述采集控制盒上，液體儲(chǔ)存裝置通過(guò)螺釘安裝在采集控制盒上，采集控制盒安裝在履帶式底盤(pán)上；所述環(huán)境傳感器模塊通過(guò)螺釘安裝在履帶式底盤(pán)上；

所述目標(biāo)自主識(shí)別模塊包括一臺(tái)Kinect攝像頭和一臺(tái)工控機(jī)，工控機(jī)安裝在履帶式底盤(pán)上，所述Kinect攝像頭通過(guò)圓形支撐桿安裝在履帶式底盤(pán)上。

所述視頻監(jiān)控模塊包括一臺(tái)2自由度云臺(tái)攝像機(jī)、兩臺(tái)側(cè)視攝像機(jī)、一臺(tái)前視攝像機(jī)、一臺(tái)機(jī)械手?jǐn)z像機(jī)，2自由度云臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)方形支撐桿安裝在履帶式底盤(pán)上，兩臺(tái)側(cè)視攝像機(jī)用螺釘分別安裝在兩側(cè)的側(cè)板上，前視攝像機(jī)用螺釘安裝在履帶式底盤(pán)的前板上，機(jī)械手?jǐn)z像機(jī)用螺釘安裝在5自由度機(jī)械臂上；

所述無(wú)線傳輸模塊用螺釘安裝在履帶式底盤(pán)上。

在上述技術(shù)方案中，所述無(wú)線傳輸模塊包括wifi無(wú)線通信單元。

使用本發(fā)明應(yīng)急機(jī)器人時(shí)，操作人員根據(jù)操作遙控終端上顯示的遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適時(shí)圖像和相關(guān)信息，做出判斷，然后操縱遙控終端面板上的搖桿、按鈕等設(shè)備，遠(yuǎn)程控制應(yīng)急處置機(jī)器人完成搜索、探測(cè)、解除危險(xiǎn)等任務(wù)。外部人員可以根據(jù)應(yīng)急處置機(jī)器人反饋回來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，決定采取何種對(duì)應(yīng)策略進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)排除危險(xiǎn)，或者直接遙控應(yīng)急處置機(jī)器人處理能夠處理的危險(xiǎn)源后在進(jìn)入，從而確保相關(guān)人員的生命安全。遙控終端和應(yīng)急處置機(jī)器人之間可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求通過(guò)有線或者無(wú)線方式進(jìn)行通信，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線信號(hào)被管制時(shí)，可采用有線通信方式。

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種用于應(yīng)對(duì)地鐵突發(fā)事件的應(yīng)急處置機(jī)器人針對(duì)地鐵的特殊環(huán)境進(jìn)行了適應(yīng)性設(shè)計(jì)，采用履帶式底盤(pán)并具有前擺臂，可以靈活移動(dòng)，不僅可以原地轉(zhuǎn)向而且可以方便的從地鐵通道的樓梯上爬上、爬下；并且可安裝多個(gè)針對(duì)地鐵特殊環(huán)境突發(fā)事件的應(yīng)急處置模塊，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的需要只安裝相應(yīng)功能的模塊執(zhí)行任務(wù)，也可以安裝全部功能模塊執(zhí)行任務(wù)，功能齊全，可以應(yīng)對(duì)各種地鐵環(huán)境下的突發(fā)狀況；同時(shí)，它的目標(biāo)自主識(shí)別模塊具備自主運(yùn)動(dòng)運(yùn)算能力，可以控制機(jī)械手臂進(jìn)行智能自主抓取目標(biāo)物，幫助操作人員快速轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)物品。