[發(fā)明專利]一種剛?cè)峄旌隙啾劬仍畽C(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010711463.4
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111844073B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙延治;趙宛男;郭凱達(dá);單煜;肖子軒
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 何圣斐;李洪福

本發(fā)明涉及一種剛?cè)峄旌隙啾劬仍畽C(jī)器人，所述機(jī)器人包括行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、上罩和側(cè)擋板；所述升降機(jī)構(gòu)可以相對于行走機(jī)構(gòu)由直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿豎直方向移動(dòng)，多組托抱裝置固定連接于升降機(jī)構(gòu)的下方，且所述工作臂末端設(shè)有主動(dòng)減阻裝置；工作時(shí)，所述行走機(jī)構(gòu)移動(dòng)到被救援對象上方，所述升降機(jī)構(gòu)下降至合適位置，所述工作臂按照設(shè)定軌跡伸展抱起傷員，所述升降機(jī)構(gòu)上升后離開救援現(xiàn)場。本發(fā)明通過變異剪叉組件的設(shè)計(jì)，發(fā)明了一種兼具大承載能力和高安全性、柔順性的救援機(jī)器人，針對平躺姿態(tài)無法自主移動(dòng)的受傷被困人員，實(shí)行安全救起并轉(zhuǎn)移的救援任務(wù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及救援機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種剛?cè)峄旌隙啾劬仍畽C(jī)器人。

背景技術(shù)

生活中存在各種意外事故和自然災(zāi)害，例如交通事故、爆炸火災(zāi)、地震和山體滑坡等等。災(zāi)害發(fā)生后，大多被困在廢墟中的幸存者都只能在短時(shí)間內(nèi)維持生命，因此必須要快速進(jìn)入災(zāi)區(qū)內(nèi)部對被困幸存者實(shí)施有效救援。但對于救援人員而言，實(shí)施救援的過程中面臨著如高溫積熱不散，建筑物坍塌等復(fù)雜災(zāi)害現(xiàn)場，單靠人力完成救援任務(wù)不但任務(wù)艱巨，而且局限性較大。因此利用救援機(jī)器人代替人工，擔(dān)負(fù)起危險(xiǎn)環(huán)境的救援任務(wù)，不僅可以緩解人力勞動(dòng)，也是降低救援人員傷亡的行之有效的方法。

公開號為CN105666501A的發(fā)明專利，公開了一種救援機(jī)器人，包括平移架、三爪式可變徑驅(qū)動(dòng)輪、卷筒、第一伺服電機(jī)等。當(dāng)機(jī)器人到達(dá)被困人員所在房間后具有兩種施救方案：一種是被困人員進(jìn)入機(jī)器人的救生艙后，由機(jī)器人施放救生艙將被困人員從陽臺窗戶降落到地面脫困，另外一種是被困人員進(jìn)入救生艙后跟隨機(jī)器人從樓道內(nèi)原路返回。但是該救援機(jī)器人只能針對可自由活動(dòng)的被救援對象實(shí)施救援，針對無法自主移動(dòng)的被困對象無法施救。

公開號為CN108818546A的發(fā)明專利，發(fā)明了一種應(yīng)急救援機(jī)器人，包括移動(dòng)越障裝置、救援運(yùn)輸裝置、救援執(zhí)行機(jī)構(gòu)、通信裝置和控制器。救援執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的機(jī)械臂負(fù)責(zé)調(diào)整位置，末端抓取裝置通過抓住被援對象的衣領(lǐng)等位置來將被援對象提抓至傳送帶的位置。與運(yùn)輸裝置的擔(dān)架裝置的傳送帶端的配合完成將被援對象從危險(xiǎn)區(qū)域地面到運(yùn)輸裝置的保護(hù)外殼內(nèi)的任務(wù)。該專利中對于被救援對象采取的是剛性拖拽的方式，極易對被救援對象造成二次傷害。

公開號為CN110202588A的發(fā)明專利，該發(fā)明涉及一種救援機(jī)器人，包括救援艙體、救援機(jī)械爪裝置、四足運(yùn)動(dòng)裝置、蓄電池；救援艙體為矩形箱體，救援機(jī)械爪裝置安裝在救援艙體內(nèi)部，四足運(yùn)動(dòng)裝置安裝在救援艙體外部前后兩側(cè)，蓄電池安裝在救援艙體內(nèi)部為救援機(jī)器人整體提供電源。采用機(jī)械爪裝置及救援艙體能夠?qū)崿F(xiàn)人員救援及保護(hù)工作。該專利的救援機(jī)械爪與被救援對象之間是剛性接觸，容易對被救援對象造成傷害。

針對無法自主移動(dòng)的被困對象，我們通過多臂和變異剪叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，解決了被救援對象無自承性和剛性拖拽的問題，并采用末端減阻裝置的設(shè)計(jì)，解決了剛性機(jī)械爪易傷害被救援對象的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于通過變異剪叉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，發(fā)明一種兼具大承載能力和高安全性、柔順性等特點(diǎn)，并可針對平躺姿態(tài)無法自主移動(dòng)的受傷被困人員，實(shí)現(xiàn)安全救起并轉(zhuǎn)移的一種剛?cè)峄旌隙啾劬仍畽C(jī)器人。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所提出的一種剛?cè)峄旌隙啾劬仍畽C(jī)器人，包括行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述升降機(jī)構(gòu)對稱設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)上方的左右兩側(cè)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別固定連接在兩側(cè)升降機(jī)構(gòu)之間；

所述行走機(jī)構(gòu)包括四個(gè)支腿、四個(gè)麥克納姆輪和四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述四個(gè)支腿呈矩形布置，所述麥克納姆輪、支腿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過傳動(dòng)軸相連接；

所述升降機(jī)構(gòu)包括第一直線驅(qū)動(dòng)裝置和方向控制裝置；所述方向控制裝置與所述支腿通過第一直線驅(qū)動(dòng)裝置連接；

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)主梁和多組托抱裝置，所述托抱裝置前后并列等距，且所述托抱裝置的頂部均由主梁通過角接件連接；