[發(fā)明專利]一種機器人給水裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011542658.7
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112571455A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 李斌;鄭懷兵;王聰;常健;田建東;梁志達;韓世凱;劉銅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J11/00;A62B99/00;A61J9/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發(fā)明涉及廢墟救援設備，具體地說是一種機器人給水裝置，包括位姿調(diào)整機構(gòu)和給水機構(gòu)，給水機構(gòu)安裝在位姿調(diào)整機構(gòu)上，用以構(gòu)成給水裝置；其中位姿調(diào)整機構(gòu)包括伸縮關節(jié)和耦合關節(jié)，伸縮關節(jié)一端通過固定底座固定在機器人上，另一端裝有耦合關節(jié)，其通過電機驅(qū)動改變伸縮關節(jié)長度，達到預定目標位置；耦合關節(jié)通過雙電機驅(qū)動多齒輪嚙合傳動，其輸出可實現(xiàn)任意方向和角度調(diào)整，使得連接的給水機構(gòu)靈活敏捷；給水機構(gòu)包括儲水模塊和末端控制模塊，儲水模塊儲存純凈水，以供需求，末端控制模塊控制末端輸水管的位置及角度，以達到輸水的目的。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)輕量化、模塊化、給水精度高，易于安裝、更換、操控精準的特點。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及廢墟救援設備，具體地說是一種機器人給水裝置，可安裝于廢墟救援機器人上。

背景技術(shù)

地震、海嘯等意外事故的發(fā)生常常會導致建筑物倒塌產(chǎn)生廢墟，救援被埋在廢墟下的幸存者是一項非常緊迫的任務。為了提高救援效率，大力發(fā)展營救技術(shù)；由于廢墟內(nèi)環(huán)境的雜亂無章，且被困人員生命體征極度虛弱，急需水、氧供給，或藥物治療，更有甚者流血不止，需要包扎，給救援工作帶來了極大的困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決廢墟內(nèi)部被困人員的各種迫切需求，甚至是簡單治療，保證被困人員生命體征正常，本發(fā)明的目的在于提供一種機器人給水裝置，用于緊急救援任務。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括位姿調(diào)整機構(gòu)及給水機構(gòu)，其中位姿調(diào)整機構(gòu)包括伸縮關節(jié)和耦合關節(jié)，所述給水機構(gòu)包括儲水模塊和末端控制及感知模塊，所述伸縮關節(jié)的一端安裝于機器人上，另一端為伸縮端，所述耦合關節(jié)的一端與伸縮關節(jié)的伸縮端相連、由伸縮關節(jié)驅(qū)動伸縮，所述耦合關節(jié)的另一端具有俯仰自由度或偏轉(zhuǎn)自由度；所述儲水模塊和末端控制及感知模塊安裝在耦合關節(jié)的另一端，通過所述伸縮關節(jié)及耦合關節(jié)的驅(qū)動到達設定位置及角度。

其中：所述伸縮關節(jié)包括伸縮驅(qū)動電機、伸縮絲杠、伸縮絲母、伸縮滑塊、滑塊連桿、伸縮組件、固定底座、伸縮外架、伸縮絲杠固定座及多層支撐套筒，該固定底座一端安裝在機器人上，另一端連接有伸縮外架，所述伸縮外架上固定有伸縮絲杠固定座，該伸縮絲杠固定座轉(zhuǎn)動安裝有伸縮絲杠，所述伸縮絲杠與固定在固定底座上的伸縮驅(qū)動電機的輸出軸連接，該伸縮絲杠上螺紋連接有伸縮絲母，所述伸縮滑塊與伸縮絲母固接，所述滑塊連桿的一端與伸縮滑塊鉸接，另一端通過伸縮組件與多層支撐套筒中的最內(nèi)層連接，所述多層支撐套筒的最外層固接于所述伸縮外架的外部。

所述伸縮組件包括支撐桿及支撐連接，該支撐桿為多根呈十字交叉狀，所述支撐連接安裝于多層支撐套筒的最內(nèi)層，所述多根呈十字交叉狀的支撐桿的兩側(cè)分別與滑塊連桿及支撐連接鉸接。

所述耦合關節(jié)包括耦合驅(qū)動電機、傳動齒輪組、輸出錐齒輪、十字軸、耦合底座及輸出連接件，該耦合底座安裝于所述伸縮關節(jié)的輸出端，所述耦合驅(qū)動電機為兩個，對稱安裝于所述耦合底坐上，所述耦合底座的兩側(cè)各設有一組傳動齒輪組；所述十字軸上安裝兩個輸出錐齒輪，該十字軸的兩端分別與輸出連接件轉(zhuǎn)動連接，每側(cè)所述傳動齒輪組的輸入端均由一個耦合驅(qū)動電機驅(qū)動，輸出端分別與兩個所述輸出錐齒輪有齒的一端嚙合，所述輸出錐齒輪的另一端安裝于輸出連接件上。

所述傳動齒輪組包括輸出齒輪、惰性齒輪、傳動齒輪及輸入錐齒輪，該輸出齒輪連接于所述耦合驅(qū)動電機的輸出端，兩側(cè)的兩個所述傳動齒輪安裝在一根錐齒輪軸上、與錐齒輪軸連動，該錐齒輪軸轉(zhuǎn)動安裝于所述耦合底座上，所述惰性齒輪的齒輪軸轉(zhuǎn)動安裝于耦合底座上，該惰性齒輪位于所述輸出齒輪及傳動齒輪之間，并分別與所述輸出齒輪及傳動齒輪嚙合；所述錐齒輪軸上安裝有兩個輸入錐齒輪，該輸入錐齒輪與錐齒輪軸連動，每個所述輸入錐齒輪分別與所述十字軸上的兩個輸出錐齒輪嚙合。

所述十字軸中的一根軸的兩端分別與輸出連接件轉(zhuǎn)動連接，另一根軸為中空管狀，所述錐齒輪軸由該中空管穿過。

所述輸出連接件為U形，所述十字軸中的一根軸的兩端分別與所述U形開口端的兩側(cè)轉(zhuǎn)動連接，所述儲水模塊和末端控制及感知模塊安裝于U形的底部。