[發明專利]一種全地形多功能越障救援機器人

在審

• 申請號: 201811027445.3
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109292015A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 郭建文;孫振忠;黎梓恒;葉國良;曾志彬;吳國洪;李曉彥;陳承志
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院;東莞市橫瀝模具科技產業發展有限公司
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065;G01S17/89;G01S15/93;G01J5/00;G01D21/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

本發明公開了一種全地形多功能越障救援機器人。該救援機器人包括車體、設于車體左右兩側的履帶行走機構、用于獲得機器人外部環境三維地圖信息以及可能生命體數據的傳感裝置，以及與傳感裝置相連且用于數據處理和控制機器人運動的控制器；該傳感裝置包括設于車體頂部的激光雷達掃描系統和位于激光雷達掃描系統前方的紅外測溫系統；在車體的后方設有天線。本發明具有很強的地形適應性，能在特殊的災害現場代替人來進行探測救援，且在行進過程中自動探測周圍環境與實時創建周邊環境的三維地圖，同時進行探測生命體，具有作業能力強、智能化程度高、效率高等優點。

技術領域

本發明屬于機器人搶險救援技術領域。更具體地，涉及一種全地形多功能越障救援機器人。

背景技術

如今世界各地自然災害頻發，地震、海嘯、塌方、核電站泄漏等災難不斷。災難事故發生后，現場建筑結構坍塌，導致其環境及地形結構空間狹小、復雜且不穩定，目前的救援方法是外部搜救，即利用一些生命體感知裝置檢測廢墟下是否有待救人員，然而普通探測裝置無法從外部直接了解內部情況，而對于在煤礦井下發生瓦斯爆炸、建筑物結構坍塌或是其它高危未知環境下，需要對滯留其中的人員進行搜救救援，受災環境信息無法直接傳送到救援指揮中心，直接貿然派出人力營救的危險極大，致使搜救人員無法立刻進入災區進行勘察和搜救，延誤救援時機。而災后“黃金72小時”內受災人員的存活率隨時間呈急速遞減趨勢：在第一天(即24小時內)，存活率為90％左右，第二天為50％～60％，第三天僅為20％～30％。

此外，災難現場時常伴隨火災、濃煙，原先的現場變化莫測，對于一些易燃、易爆、有毒、有害、易坍塌建筑物、大型倉庫堆垛、缺氧、濃煙、放射性等室內外危險災害現場，由于指揮人員和救援人員對現場環境不了解，沒有現場地圖，也不知道有何有害氣體等危險因素，完全無法下手，更不知道一些事故原因的泄漏點在哪里，受災人員在哪里，無法對這些危險災害現場作出準確的判斷和作戰指揮。因此，迫切需要一個不依賴于視覺的能夠進入極度惡劣災害現場進行探測救援的多功能越障救援機器人。

但目前救援機器人多為車輪式，當遇到復雜礦情或火災災情時，其越障性能有限，轉向精度低，難以在復雜地面環境中平穩、準確的高效作業。現有技術中，還缺乏結構緊湊、設計合理、工作可靠性高的能夠實現上述功能的救援機器人。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種全地形多功能越障救援機器人，能在特殊的災害現場(如地震、火災、地陷等)代替人來進行探測救援，其以履帶車作為移動平臺，大大提高越障能力，具有很強的地形適應性，具有即時定位與進行生命體探測的功能，并將勘測信息及時反饋給遠程操控的工作人員，提高作業效率，減少了勘測和搜救人員勞動損耗和傷亡，為下一步營救提供有用的保證。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種全地形多功能越障的救援機器人，包括車體、設于車體左右兩側的履帶行走機構、用于獲得機器人外部環境三維地圖信息以及可能生命體數據的傳感裝置，以及與傳感裝置相連且用于數據處理和控制機器人運動的控制器；所述傳感裝置包括設于車體頂部的激光雷達掃描系統和位于激光雷達掃描系統前方的紅外測溫系統；在車體的后方設有天線。

所述激光雷達掃描系統設于車體頂部的前方正中，其具有多次回波功能，可以在雨雪、灰塵、大霧環境下工作，該激光雷達掃描系統能獲取地面三維信息，能夠快速高效采集大范圍區域的地表信息，形成精度高達厘米級的3D環境地圖，為救援路線構建提供基礎數據，提高工作效率。

所述紅外測溫系統設于車體頂部的前方正中，其位于激光雷達掃描系統前方，該系統相當于人眼的功能，根據場景發散的紅外輻射產生熱圖像畫面，因此它們可以提供各種條件下的高對比度熱圖像。無論天氣和照明條件如何，熱畫面都能以高對比度的熱圖像清晰前方情況。