[發明專利]一種輪腿式災后現場救援機器人

在審

• 申請號: 201710504948.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107323561A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 馬澤峰;段海濱
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028;A62C27/00;A61G1/003;A61G1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種輪腿式災后現場救援機器人，其特征在于：包括軀干骨架結構(1)、輪腿結構模塊(2)、輔助腿結構模塊(3)、環境取樣結構模塊(4)、視覺模塊(5)、輸氧/滅火功能模塊(6)、擔架結構模塊(7)；

所述軀干骨架結構(1)包括底部框架結構(11)、頂部框架結構(12)、下部底板(13)、上部蓋板(14)、側面蓋板(15)；下部底板(13)與底部框架結構(11)相固連，上部蓋板(14)與頂部框架結構(12)相固連，側面蓋板(15)分別與底部框架結構(11)和頂部框架結構(12)相固連；底部框架結構(11)和頂部框架結構(12)由鋁合金材料架構而成，下部底板(13)、上部蓋板(14)、側面蓋板(15)所用材料為鋼；

所述輪腿結構模塊(2)包括輪腿結構第一分支(21)、輪腿結構第二分支(22)、輪腿結構第三分支(23)、輪腿結構第四分支(24)；

所述輪腿結構第一分支(21)包括輪腿結構驅動電機(211)、小齒輪(212)、大齒輪(213)、轉動軸(214)、輪腿結構第一連桿(215)、輪腿結構第二連桿(216)、輪腿結構第三連桿(217)、電動推桿(218)、驅動輪(219)；輪腿結構驅動電機(211)與下部底板(13)相固連，可帶動小齒輪(212)實現轉動；大齒輪(213)與轉動軸(214)相固連，并與小齒輪(212)嚙合；轉動軸(214)可相對于下部底板(13)實現繞軸線方向的自由轉動；輪腿結構第一連桿(215)一端與轉動軸(214)的側面鉸鏈連接，另一端與輪腿結構第二連桿(216)鉸鏈連接；輪腿結構第三連桿(217)一端與轉動軸(214)的側面鉸鏈連接，另一端與輪腿結構第二連桿(216)鉸鏈連接；電動推桿(218)一端與輪腿結構第一連桿(215)鉸鏈連接，另一端與輪腿結構第二連桿(216)鉸鏈連接；驅動輪(219)與輪腿結構第二連桿(216)相固連；當輪腿結構驅動電機(211)轉動時，小齒輪(212)在輪腿結構驅動電機(211)的帶動下實現轉動，并帶動大齒輪(213)實現轉動，由于大齒輪(213)與轉動軸(214)相固連，從而帶動轉動軸(214)繞軸線方向實現轉動，最終實現輪腿結構第一分支(21)繞軸線方向轉動；當電動推桿(218)運動時，可實現輪腿結構第一分支(21)在平面內運動；

所述輪腿結構第二分支(22)、輪腿結構第三分支(23)、輪腿結構第四分支(24)的結構形式與安裝形式與輪腿結構第一分支(21)完全相同；

所述輔助腿結構模塊(3)包括輔助腿結構第一分支(31)、輔助腿結構第二分支(32)；

所述輔助腿結構第一分支(31)與輪腿結構第一分支(21)的區別僅在于輔助腿結構第一分支(31)不包括驅動輪(219)，其他結構形式及連接形式與輪腿結構第一分支(21)完全相同；

所述輔助腿結構第二分支(32)的結構形式與安裝形式與輔助腿結構第一分支(32)完全相同；

所述環境取樣結構模塊(4)包括環境取樣模塊第一分支(41)、環境取樣模塊第二分支(42)、環境取樣模塊第三分支(43)；

所述環境取樣模塊第一分支(41)包括取樣容器(411)、取樣容器連桿(412)、取樣容器連桿驅動電機(413)；取樣容器(411)與取樣容器連桿(412)相固連，取樣容器連桿(412)與下部底板(13)鉸鏈連接，在取樣容器連桿驅動電機(413)的驅動下，環境取樣模塊第一分支(41)可實現相對于下部底板(13)的轉動；

所述環境取樣模塊第二分支(42)、環境取樣模塊第三分支(43)的結構形式與安裝形式與環境取樣模塊第一分支(41)完全相同；

所述視覺模塊(5)與上部蓋板(14)相固連，可實現機器人對環境的監測；

所述輸氧/滅火功能模塊(6)包括輸氧模塊(61)、滅火模塊(62)、方向調整結構(63)、輸氧/滅火功能模塊底部支架(64)；

所述輸氧模塊(61)包括氧氣瓶支架(611)、氧氣瓶(612)、氧氣導管(613)；氧氣瓶支架(611)與輸氧/滅火功能模塊底部支架(64)相固連，氧氣瓶(612)與氧氣瓶支架(611)相固連，氧氣導管(613)用來輸出氧氣；當輪腿式仿生機器人遇到急需輸氧的被困人員時，可及時提供氧氣；

所述滅火模塊(62)包括滅火器支架(621)、滅火器(622)、滅火器導管(623)；滅火器支架(621)與輸氧/滅火功能模塊底部支架(64)相固連，滅火器(622)與滅火器支架(621)相固連，滅火器導管(623)用來輸出滅火物質；當輪腿式仿生機器人遇到火源需要緊急撲滅時，可及時進行滅火；

所述方向調整結構(63)包括方向調整結構第一連桿(631)、方向調整結構第二連桿(632)、方向調整結構第三連桿(633)、方向調整結構下底板(634)、方向調整結構上底板(635)、方向調整結構蓋板(636)、方向調整結構驅動電機(637)；方向調整結構第一連桿(631)、方向調整結構第二連桿(632)、方向調整結構第三連桿(633)分別與方向調整結構下底板(634)和方向調整結構上底板(635)鉸鏈連接且軸線平行；方向調整結構蓋板(636)與方向調整結構上底板(635)相固連，并形成第一通孔(638)和第二通孔(639)；方向調整結構驅動電機(637)與方向調整結構下底板(634)相固連，可驅動方向調整結構第二連桿(632)轉動，由此帶動方向調整結構(63)實現轉動；

所述氧氣導管(613)通過第一通孔(638)并與第一通孔(638)固連，滅火器導管(623)通過第二通孔(639)并與第二通孔(639)固連；在方向調整結構驅動電機(637)與機器人自身運動的配合下，可調整氧氣導管(613)和滅火器導管(623)的方向；

所述輸氧/滅火功能模塊底部支架(64)與底部框架結構(11)相固連；

所述擔架結構模塊(7)包括擔架輔助支撐板(71)、第一級擔架(72)、第二級擔架(73)、萬向輪(74)、擔架驅動電機(75)、第一滑輪(76)、第二滑輪(77)、第三滑輪(78)、第四滑輪(79)、第五滑輪(710)、繩索(711)；擔架輔助支撐板(71)可沿底部框架結構(11)實現伸縮運動；第一級擔架(72)與擔架輔助支撐板(71)鉸鏈連接，二者可實現相對轉動；第二級擔架(73)可相對于第一級擔架(72)實現伸縮；萬向輪(74)與第二級擔架(73)相固連；擔架驅動電機(75)與下部底板(13)相固連；第一滑輪(76)與下部底板(13)相固連，第二滑輪(77)與擔架輔助支撐板(71)相固連；第三滑輪(78)與第一級擔架(72)的一端相固連；第四滑輪(79)與第二級擔架(73)相固連；第五滑輪(710)與第一級擔架(72)的另一端相固連；繩索(711)纏繞在第一滑輪(76)、第二滑輪(77)、第三滑輪(78)、第四滑輪(79)、第五滑輪(710)上，且一端與擔架驅動電機(75)相固連。