[發明專利]一種輪履形態可重構消防偵察機器人

在審

• 申請號: 202010903212.6
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112023309A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 趙永生;張碩;史凱倫;秦詩澤;姚建濤;馬辰昊;許允斗
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: A62C27/00
• 分類號: A62C27/00;B25J11/00;B25J5/00;B25J18/00;B25J19/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張天一

本發明公開一種輪履形態可重構消防偵察機器人，涉及偵察機器人技術領域，包括車體、偵察裝置和兩個非獨立懸架行進裝置；所述偵察裝置設置于所述車體頂部，所述車體底部的兩端分別設置有一所述非獨立懸架行進裝置；每個所述非獨立懸架行進裝置的兩端分別設置有一履帶形態可重構行走單元。非獨立懸架行進裝置共兩組，包括空心軸、軸承和懸掛梁，結構相同且分別固定在所述車體的前后兩端，并呈對稱分布；所述的偵察裝置包括機械臂、攝像頭和底座，固定在車身上方中央位置。本發明采用展開機構控制可重構單元相關構件收展，從而使彈性履帶變形，實現輪履兩種運動形式的靈活轉變，可用于災后復雜情況下的消防偵察工作。

技術領域

本發明涉及偵察機器人技術領域，特別是涉及一種輪履形態可重構消防偵察機器人。

背景技術

近年來，在世界各地，火災、地震以及其他自然災害帶來的損失高居不下，消防救援和偵察仍然面臨著巨大挑戰。據統計全世界火災以及地震災害造成的直接和間接損失約占世界生產總值的3％，災害造成的人員傷亡也非常慘烈，消防救援官兵在執行消防救援任務時要承擔很大的風險，消防偵察機器人作為特種消防設備，其應用將大大提高消防部隊對受災情況的偵察能力，提高消防救援人員對環境的了解，減少在救援情況不可知的狀態下造成的財產損失和人員傷亡。

面向災后復雜環境工作的消防偵察機器人設計的關鍵技術之一是在地面復雜環境中擁有快速有效安全的救援能力。北京理工大學研究的一款輪履復合式機器人，整體為輪履復合疊加機構，通過驅動四個擺臂來實現輪履運動形式的轉換，整體結構較為龐大，救援機器人活動范圍較小，進出災害環境的能力較低。針對移動救援機器人車輪和履帶復合疊加設計,整體結構龐大等問題,哈爾濱工業大學提出一種輪履變形態機器人，利用對稱四桿機構，實現輪式和履帶式運動形態的切換，變形輪機構簡單，但驅動機構復雜，這種機構使得救援機器人移動機構具有了形態可重構的特點。

隨著對消防偵察機器人應用災害救援的需求越來越廣泛，出現了各種各樣的輪履形態可重構救援移動機器人，但目前的存在的救援移動機器人在輪履形態重構過程中以及變形之后的剛度以及強度較低，整體結構的可靠性低。所以，亟需在現有輪履變形機構的基礎上研制出具有高剛度、高穩定性、變形時間短等性能的輪履形態可重構移動救援機器人，以滿足各種復雜環境的需求。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種輪履形態可重構消防偵察機器人，其具有輪履兩種形態的快速重構變化能力，實施方式簡單可靠，適用于不同的路況，可應用于復雜情況下消防滅火時的偵察工作。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種輪履形態可重構消防偵察機器人，包括車體、偵察裝置和兩個非獨立懸架行進裝置；所述偵察裝置設置于所述車體頂部，所述車體底部的兩端分別設置有一所述非獨立懸架行進裝置；每個所述非獨立懸架行進裝置的兩端分別設置有一履帶形態可重構行走單元。

可選的，所述偵察裝置包括機械臂、攝像頭和底座；所述底座設置于所述車體頂部，所述機械臂一端與所述底座相連接，所述攝像頭設置于所述機械臂另一端。

可選的，所述車體底部的兩端分別設置有一空心軸，所述空心軸上可轉動的設置有一懸掛梁，所述履帶形態可重構行走單元設置于所述懸掛梁兩端。

可選的，所述履帶形態可重構行走單元包括固定機構、展開機構和行進機構；所述固定機構一端與所述懸掛梁相連接，所述行進機構設置于所述固定機構的另一端，所述展開機構設置于所述行進機構內。

可選的，所述固定機構包括第一固定軸套、兩個固定板和多個固定軸；所述第一固定軸套一端與所述懸掛梁相連接，所述第一固定軸另一端與一所述固定板的一側相連接，所述兩個固定板之間通過所述多個固定軸相連接。