[發明專利]一種可變形仿生搜救機器人

有效

• 申請號: 201610039595.0
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105523100B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 王森;王娟
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種可變形仿生搜救機器人，屬于智能機器人技術領域。

背景技術

當下臺風海嘯、礦井礦難、突發火災及地震等災害頻發，危機人類生命財產安全，而在災害第一時間，消防人員由于種種原因不能第一時間進入災害現場，給消防營救帶來的巨大困難。針對這種困難，消防部門研發了多種搜救設備。現有的搜救設備智能化程度不高，而僅有的搜救機器人多采用履帶式，其越障能力有限，且行進效率差，控制不靈活，在搜救能力上也受到功能限制，仍無法達到理想要求，可優化空間大。

發明內容

本發明的目的是提供一種可變形仿生搜救機器人，以仿生蜘蛛形態加上可進行輪式和攀爬式形態相互轉換的步足設計以提高行進效率，多功能搜救設備的安裝用于適應多種搜救環境，提高搜救成功率。

本發明按以下技術方案實現：一種可變形仿生搜救機器人，包括頭部1、一號步足2、二號步足3、三號步足4、四號步足5、腹部6、支撐桿7、傳感器8、軀干外殼9、底板10；頭部1安裝在底板10前端，一號步足2、二號步足3、三號步足4、四號步足5四對步足分別對稱安裝在底板10周側，腹部6安裝在底板10上，軀干外殼9安裝在底板10上，支撐桿7、搜救傳感器8分別安裝在軀干外殼9上，三號步足4包括觸地足部Ⅰ11、支撐腿Ⅰ12、伸長液壓桿Ⅰ13、轉向關節Ⅰ14、小腿折疊機構Ⅰ15、軀干連接件Ⅰ16、整體轉向器Ⅰ17、大腿折疊機構Ⅰ18、連接大腿Ⅰ19；軀干連接件Ⅰ16安裝在底板10上，整體轉向器Ⅰ17安裝在軀干連接件Ⅰ16上，大腿折疊機構Ⅰ18一端安裝在整體轉向器Ⅰ7上，另一端與連接大腿Ⅰ19一端連接，轉向關節Ⅰ14安裝在連接大腿Ⅰ19另一端上，小腿折疊機構Ⅰ15一端安裝在轉向關節Ⅰ14上，小腿折疊機構Ⅰ15另一端與連接大腿Ⅰ19連接，伸長液壓桿Ⅰ13一端與轉向關節Ⅰ14連接，另一端安裝在支撐腿Ⅰ12上，觸地足部Ⅰ11安裝在支撐腿Ⅰ12上，四號步足5包括整體轉向器Ⅱ20、軀干連接件Ⅱ21、大腿折疊機構Ⅱ22、連接大腿Ⅱ23、小腿折疊機構Ⅱ24、功能輪組25、轉向關節Ⅱ26、連接小腿27、減震機構28、支撐腿Ⅱ29、觸地足部Ⅱ30；軀干連接件Ⅱ21安裝在機器人底板10上，整體轉向器Ⅱ20安裝在軀干連接件Ⅱ21上，大腿折疊機構Ⅱ22一端安裝在整體轉向器Ⅱ20上，另一端與連接大腿Ⅱ23連接，轉向關節Ⅱ26安裝在連接大腿Ⅱ23上，小腿折疊機構Ⅱ24一端安裝在轉向關節Ⅱ26上，另一端與連接大腿Ⅱ23連接，功能輪組25安裝在轉向關節Ⅱ26上，連接小腿27一端安裝在轉向關節Ⅱ26上，另一端安裝在支撐腿Ⅱ29上，減震機構28安裝在連接小腿27上，觸地足部Ⅱ30安裝在支撐腿Ⅱ29上，一號步足2包括觸地足部Ⅲ31、支撐腿Ⅲ32、整體轉向器Ⅲ33、軀干連接件Ⅲ34、大腿折疊機構Ⅲ35、連接大腿Ⅲ36、攝像云臺37、轉向關節Ⅲ38、小腿折疊機構Ⅲ39、伸長液壓桿Ⅱ40、搜救機械手41；軀干連接件Ⅲ34安裝在機器人底板10上，整體轉向器Ⅲ33安裝在軀干連接件Ⅲ34上，大腿折疊機構Ⅲ35一端安裝在整體轉向器Ⅲ33上，另一端與連接大腿Ⅲ36連接，轉向關節Ⅲ38安裝在連接大腿Ⅲ36上，小腿折疊機構Ⅲ39一端安裝在轉向關節Ⅲ38上，另一端與連接大腿Ⅲ36連接，攝影云臺37安裝在轉向關節Ⅲ38上，伸長液壓桿Ⅱ40一端安裝在轉向關節Ⅲ38上，另一端安裝在支撐腿Ⅲ32上，搜救機械手41安裝在支撐腿Ⅲ32上，觸地足部Ⅲ31安裝在支撐腿Ⅲ32上。

一種可變形仿生搜救機器人的工作原理為：二號步足3結構與三號步足4結構相同，安裝在機器人底板10周側的一號步足2、二號步足3、三號步足4、四號步足5四對步足可協調工作仿生蜘蛛行進動作，使其在崎嶇復雜路面自由行進；其中二號步足3和四號步足5兩對步足分別安裝功能輪組，使其在液壓桿控制下變形成為輪式形態，使機器人可以在平坦路面以輪式前進，提高行進效率；一號步足2上安裝有攝影云臺37和搜救機械手41，可以實現機器人搜救過程中的實時監控及障礙搬運及抓取工作；同時，機器人安裝有搜救支撐桿7，可在狹小危險環境進行墻面支撐工作，保障搜救順利進行；機器人可根據情況需要在腹部6安裝其他搜救設備，提高搜救效率。

本發明具有以下有益效果：

1、機器人用于消防領域，可在火災、地震等人類無法進入的復雜環境進行搜救工作，功能顯著；

2、機器人進行蜘蛛形態仿生，驅動靈活，實用性強；

3、步足可進行蜘蛛形態和輪式形態相互變形，適應多種路面環境，保持高效行進；

4、安裝多種傳感器及攝影設備，實現智能控制，科技含量高；