[發明專利]一種救援用多機械臂配合的智能機械車及其工作方法

在審

• 申請號: 202111521650.7
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114233371A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 蒲洲;高嘉恒;潘陽;鄒潔;謝成;吳菁;李金橋
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21F17/00;E21F17/18;E21D9/10;B62D55/06
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1.一種救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：包括機械箱、挖掘裝置、照明裝置、攝像裝置、運送裝置、傳動裝置和控制單元；所述的機械箱內部包括蓄電裝置、控制單元、電磁波發射器和接受器、油缸輸出裝置和發動機；所述的攝像裝置和照明裝置都安裝在機械箱的箱體壁上；所述的挖掘裝置包含四條機械臂，裝配在機械箱頂部的四角處；所述的鉆頭安裝在車體的前部；所述的運送裝置安裝在機械箱頂部，沿頂部四邊設有一橢圓形滑軌，滑軌上裝有兩個方形槽，可沿滑軌移動；所述的傳動裝置安置在車體兩側；

機械箱為機械車的主體部分，內部包括蓄電裝置、油能裝置、信號傳輸裝置、控制裝置和動力裝置；機械箱內部的底部中間位置安裝有一個小型機械箱，保護內部電路，內部裝置一塊集成電路板，包含了MCU控制芯片、驅動模塊、信號處理模塊等；小型機械箱的四周伸出多條傳輸線，分別與發動機、攝像頭、蓄電池、4個數控泵、電磁波發射器和接收器相連接；信號傳輸組為高頻電磁波發射器和接收器，發射器固定于機械箱的前方位置；接收器固定于機械箱的后方位置，接受來自地面發出的電磁信號；所述的數控泵安置在機械箱的四個角的位置，泵體上有多個輸油孔，通過輸油管與外部的油缸和儲油箱連接；所述的可充電型太陽能蓄電裝置安裝在機械箱的靠近后壁的位置，與鉆頭電機、照明燈、攝像頭和控制單元相連接，提供電力，此蓄電裝置既可以外部人工充電，也可以利用太陽能進行充電；儲油箱安置在靠近機械箱前壁的位置，儲油箱表面有輸油孔，通過輸油管與數控泵和發動機相連接；所述的鉆頭安置在車體的正前方，與前壁有一定的距離，在內部與鉆頭同軸的位置裝配有鉆頭電機，包裹在小型機械保護殼內，伸出的傳動軸與外部鉆頭相連接，傳動軸被一圓柱形桿件支撐；發動機安置在機械箱的后部位置，兩側伸出兩個傳動軸，與履帶上的齒輪連接；

所述的挖掘裝置包括四條機械臂，每條機械臂都裝配在機械箱頂部，包括主動支撐臂、伸展支撐臂和鏟斗；主動支撐臂底部有一油缸；伸展支撐臂兩側設有兩個小型油缸；鏟斗與伸展支撐臂的上方裝配有油缸；每條機械臂都通過旋轉盤與機械箱裝配，可以360度旋轉。

2.根據權利要求1所述的救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：所述的鉆頭采用硬質合金剛，電機可以控制鉆頭的不同鉆速。

3.根據權利要求1所述的救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：所述的主動支撐臂底部的油缸與旋轉盤連接，輸油管通過旋轉盤旁邊的小孔伸入機械箱內，與數控泵連接；所述的伸展支撐臂兩側的油缸一端固定在伸展支撐臂上，另一端固定在主動支撐臂上，負責機械臂的伸展。

4.根據權利要求1所述的救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：所述的照明裝置包括4個長條形的照明燈，分別安置在機械箱四面箱體壁的外側，平行于機械箱的頂邊。

5.根據權利要求1所述的救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：所述的攝像裝置包括8個半球形攝像頭，分別安置在機械箱體壁的外側，每側各安置兩個，每兩個攝像頭之間相距一定的距離。

6.根據權利要求1所述的救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：運送裝置包括橢圓形的滑軌和2個方形槽；滑軌沿著機械箱的頂部四邊安置，機械臂在滑軌的內側；方形槽和方形槽安置在滑軌上，可以沿著滑軌自由移動。

7.根據權利要求1所述的救援用多機械臂配合的智能機械車，其特征是：傳動組包括兩條履帶，材料為硬質鋼，履帶板采用三筋履帶板，平行安置于機械箱底部。

8.一種根據權利要求1-7中任一權利要求所述的救援用多機械臂配合的智能機械車的工作方法，具體工作如下：

當外部探測到合適的位置后，先由沖擊鉆打出一個深洞，之后將機械車投放到合適的位置，機械車向前方進行挖掘救援，前面兩個機械臂進行挖掘，挖下的土裝填到前方的方形槽中；機械箱前部的鉆頭輔助挖掘，遇到較軟的土石時，電機功率調小；當遇到較硬的硬石時，電機功率加大，將土石鉆碎后，前面兩個機械臂再將其挖入方形槽中；方形槽裝填滿后，方形槽和方形槽位置互換，方形槽轉到前方，進行填土；調換位置后，后方的兩個機械臂負責將方形槽中的土運送到側后方，土順著沿線的兩側運下，如此循環往復；機械想四周的照明燈打開，攝像頭也開啟，觀察四周的情況；攝像頭觀察到的情況通過電磁波發射器將圖像傳輸到外部電子顯示屏上；機械車的后方會有工作人員對隧道搭建支撐桿。