[發(fā)明專利]一種非結(jié)構(gòu)環(huán)境混聯(lián)構(gòu)型剛?cè)狁詈蠙C(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211599113.9
• 申請(qǐng)日: 2022-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN115847388A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周斌;張一鶴;徐千惠;陳兵;李元;訾斌;高俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/10
• 分類號(hào): B25J9/10;B25J17/00;B25J11/00;B25J5/00;B62D55/065;B62D55/08
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 徐偉

本發(fā)明涉及一種非結(jié)構(gòu)環(huán)境混聯(lián)構(gòu)型剛?cè)狁詈蠙C(jī)器人，包括車體，所述車體的左右兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)有救援機(jī)械臂，所述的救援機(jī)械臂包括可張合的機(jī)械爪、與機(jī)械爪相連的前臂、通過(guò)關(guān)節(jié)與前臂相連的后臂，所述車體的后方設(shè)有載人救援平臺(tái)，所述車體的下方設(shè)有移動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的后臂由柔索驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及電推桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)及擺動(dòng)，所述的關(guān)節(jié)可帶動(dòng)前臂轉(zhuǎn)動(dòng)及擺動(dòng)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)救援機(jī)械臂四自由度的運(yùn)作，同時(shí)可搭載傷病人員，并能實(shí)現(xiàn)在非結(jié)構(gòu)環(huán)境的自由行走。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及救援機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種非結(jié)構(gòu)環(huán)境混聯(lián)構(gòu)型剛?cè)狁詈蠙C(jī)器人。

背景技術(shù)

在地震、火災(zāi)等災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，智能應(yīng)急救援裝備的使用可極大地提高救援隊(duì)伍的戰(zhàn)斗力，快速、高效地處理各類災(zāi)害，特別是突如其來(lái)的嚴(yán)重災(zāi)難，大大減少救援人員的傷亡和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)損失，具有重要的研究意義。研制開發(fā)救援機(jī)器人，用于非結(jié)構(gòu)環(huán)境勘探、傷病員搜尋以及人員救出，已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，在民用、軍用等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。

中國(guó)文獻(xiàn)專利號(hào)“CN214924451U”提出了一種多功能應(yīng)急搶險(xiǎn)救援機(jī)器人，它裝有新型排煙系統(tǒng)，能夠在機(jī)器人工作時(shí)及時(shí)清理機(jī)器人系統(tǒng)的積灰，提高了裝置在煙塵較多的環(huán)境中的工作能力，提高了機(jī)器人的使用壽命。但該機(jī)器人沒(méi)有配備能執(zhí)行多種救援作業(yè)的救援機(jī)構(gòu)，只在前方配備了一個(gè)排障礙物鏟，所以該機(jī)器人救援能力較弱，只能執(zhí)行傷病員的偵察搜索任務(wù)及部分地面障礙的排除。

中國(guó)文獻(xiàn)專利號(hào)“CN212218486U”提出了一種自適應(yīng)地形的救援機(jī)器人，它采用了復(fù)合履帶式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得救援機(jī)器人的越野性能及穩(wěn)定性好，爬坡能力大，且轉(zhuǎn)彎半徑小，靈活性好，方便在廢墟內(nèi)穿行；它還設(shè)計(jì)了存放箱放置水和食物，當(dāng)救援機(jī)器人搜索到人后，被困者可取出水和食物，維持生命體征。但該機(jī)器人缺乏載人機(jī)構(gòu)，只能盡量維持傷病員的生命體征，無(wú)法執(zhí)行人員救出功能。

中國(guó)文獻(xiàn)專利號(hào)“CN212601843U”提出了一種救援機(jī)器人，它裝有探測(cè)機(jī)構(gòu)，在行走時(shí)，能夠探測(cè)地形，在前方有障礙物或者空洞時(shí)，能夠發(fā)出警報(bào)，防止造成傷員二次受傷。但該機(jī)器人沒(méi)有配備能搬運(yùn)重物或改變地形的排障機(jī)構(gòu)，若該機(jī)器人遭遇較為復(fù)雜的環(huán)境，該機(jī)器人很難憑借自身的功能克服，這也對(duì)人員救出工作造成了困難。

由于救援工作環(huán)境惡劣，復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境經(jīng)常出現(xiàn)，又由于一般的機(jī)器人存在靈活性不足、越障能力不夠等問(wèn)題，因此提供一款能夠適應(yīng)極端災(zāi)區(qū)環(huán)境的救援機(jī)器人成為極需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述弊端提供一種非結(jié)構(gòu)環(huán)境混聯(lián)構(gòu)型剛?cè)狁詈蠙C(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：包括車體，所述車體的左右兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)有救援機(jī)械臂，所述的救援機(jī)械臂包括可張合的機(jī)械爪、與機(jī)械爪相連的前臂、通過(guò)關(guān)節(jié)與前臂相連的后臂，所述車體的后方設(shè)有載人救援平臺(tái)，所述車體的下方設(shè)有移動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述的后臂包括與關(guān)節(jié)相連的法蘭臂、與法蘭臂相連的后臂本體以及與后臂本體相配合的外殼，所述的后臂本體與外殼通過(guò)鉸軸連接，所述的后臂本體與柔索驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第一柔索及第二柔索相連，所述第一柔索與第二柔索的收放配合使后臂本體繞鉸軸上下擺動(dòng)，所述的外殼與電推桿機(jī)構(gòu)中的擺盤連接，電推桿機(jī)構(gòu)中的電推桿在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)擺盤轉(zhuǎn)動(dòng)使后臂本體沿其軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述的關(guān)節(jié)包括與法蘭臂相固定的關(guān)節(jié)座，所述的關(guān)節(jié)座上固定有臂旋轉(zhuǎn)減速裝置及變速離合裝置，所述的變速離合裝置包括平行布置且與前臂軸向相吻合的第一輸入錐齒輪與輸出錐齒輪，所述的輸出錐齒輪與前臂固連，所述的第一輸入錐齒輪與輸出錐齒輪之間設(shè)有離合器，第一輸入錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使離合器中的升降鍵插入離合柱中帶動(dòng)與離合柱相固定的輸出錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的臂旋轉(zhuǎn)減速裝置包括與輸出錐齒輪嚙合的第二輸入錐齒輪。