搶險救災機器人的製作方法
2023-05-18 10:18:51 1
搶險救災機器人的製作方法
【專利摘要】一種搶險救災機器人,包括行走機構和機械手臂,行走機構包括車身,車身底部的左右側分別安裝有可左右滑動的左安裝板和右安裝板,車身下表面安裝一組平板結構的滑軌,左安裝板和右安裝板上表面安裝與導軌滑動匹配的滑槽,左安裝板和右安裝板上固定有主動輪和從動輪,主動輪和從動輪之間連接有履帶,其中主動輪連接有行走電機;其中車身上安裝有凸輪,凸輪通過蝸輪蝸杆連接驅動凸輪轉動的伸縮電機,凸輪上開有兩條由內至外螺旋彎曲的凸輪槽,其中左安裝板和右安裝板上分別設有卡在凸輪槽內的凸輪銷。
【專利說明】搶險救災機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種搶險設備,尤其涉及一種便於行走崎嶇不平的山路的救災機器人。
【背景技術】
[0002]目前,火災、爆炸、地震、泥石流、暴雪等各類安全事故和自然災害頻發,很多救援設備由於各類交通路況的關係難以在災難發生後第一時間到達救援現場,延誤了最佳救援時機,增加了人員傷亡和財產損失。目前有對野外搶險救災的機器人,但由於城鄉的道路、山路崎嶇不平,一些橋梁寬度尺寸不同,因此在野外作業時機器人很難行走。而且目前機器人在整體升高時,重心上升,使得機器人穩定性下降。
[0003]為克服以上難題,可以使機器人上的車輪實現內外伸縮,這樣不僅可以調節車身寬度,也可以在機器人在整體升高時,增大機器人的支撐面積,增強穩定性,然後對車輪的內外伸縮調節需要保持左右兩邊同時伸縮,並且要保持伸縮距離相同。
[0004]如專利號為201310021515.5的一種履帶式農藥噴霧車輪距調整裝置,該裝置上的左右行走支架安裝在左右移動梁上,左右移動梁的內端通過齒條、齒輪嚙合連接,並在外梁上安裝內外拉動左右移動梁的油缸,實現左右行走支架內外伸縮,左右行走支架上安裝行走履帶,該結構雖然實現行走履帶內外伸縮移動,但是該裝置通過油缸來推拉行走履帶的移動,對於行走履帶的內外移動行程難以控制。而且左右移動梁與外梁之間不僅要滑動配合,而且還要承載整個車身重量,這樣增大油缸的拉力,加重左右移動梁與外梁之間磨損。
【發明內容】
[0005]本發明要解決上述現有技術的缺點,提供一種搶險救災機器人,結構設計巧妙,穩定性好,可以行走崎嶇不平的道路,適應不同寬度的橋梁或道路,便於在野外行走,且機械手臂轉動方向靈活。
[0006]本發明解決其技術問題採用的技術方案:這種搶險救災機器人,包括行走機構和機械手臂,行走機構包括車身,車身底部的左右側分別安裝有可左右滑動的左安裝板和右安裝板,車身下表面安裝一組平板結構的滑軌,左安裝板和右安裝板上表面安裝與導軌滑動匹配的滑槽,左安裝板和右安裝板上固定有主動輪和從動輪,主動輪和從動輪之間連接有履帶,其中主動輪連接有行走電機;其中車身上安裝有凸輪,凸輪通過蝸輪蝸杆連接驅動凸輪轉動的伸縮電機,凸輪上開有兩條由內至外螺旋彎曲的凸輪槽,其中左安裝板和右安裝板上分別設有卡在凸輪槽內的凸輪銷。行走機構採用履帶式結構,後部左右兩側兩隻行走電機可分別驅動主動輪,帶動左、右履帶前後滾動,從而可以在野外行走。由於車輪不直接與路面接觸,履帶的突起和路面附著力強,因此本機器人可以在各種路面條件下行走,適合野外作業。另外,當一隻行走電機轉動,另一隻行走電機不動的情況下,可以實現轉彎。伸縮電機通過蝸杆蝸輪,帶動凸輪正反向旋轉實現底盤兩側履帶輪的伸展與收縮,同時採用摩擦力小、導向平行度高的導軌導向機構完成左右輪距的快速改變,以適應不同寬度的橋梁、路面。而且通過電機帶動凸輪轉動,凸輪上呈螺旋狀的凸輪槽帶動左、右安裝板內外移動,這樣便於控制左、右安裝板移動的行程,且行程範圍大,左、右安裝板與車身通過多條滑軌與滑槽配合,且滑軌為平板狀結構,增大與左、右安裝板的接觸面積,這樣增強車身與左、右安裝板之間的穩固性。
[0007]機械手臂包括安裝在車身上的推力球軸承、旋轉蝸輪,旋轉蝸輪連接旋轉電機,其中推力球軸承上安裝有立臂,立臂的頂端轉動連接有後臂,後臂通過連臂節安裝在立臂上,立臂上端安裝有定滑輪,立臂上安裝有後臂升降電機,後臂升降電機驅動連接後臂拉線,後臂拉線繞過定滑輪連接後臂前端;後臂的前端轉動連接前臂,後臂的前端安裝有驅動前臂轉動的前臂擺動電機,前臂的前端安裝有機械手。機械手臂主要由立臂、後臂、前臂和機械手組成。旋轉電機通過蝸杆蝸輪可使安裝在推力球軸承上的立臂作360°的轉動。後臂升降電機正轉將固定在後臂線夾上的拉線通過定滑輪收起,以抬升機械手臂;電機反轉,放線,機械手臂依靠自重下降。前臂直接利用前臂擺動電機的正反轉進行上下擺動。機械手臂依靠電機或蝸杆的自鎖實現機械手在各個位置的停留,結構簡單,位置準確。機械手由手爪電機通過齒輪,帶動四桿機構運動,達到抓取物體的目的。
[0008]機械手包括安裝板,安裝板上橫向安裝有一對齒輪,齒輪連接手爪電機,齒輪的中心固定有一根轉臂,轉臂外端活動連接手爪,安裝板與手爪之間活動連接有一根連杆。車身的前端安裝有推板。機械手通過前臂的擺動、後臂的升降、立臂的旋轉可到達任意位置,並依靠電機或蝸杆的自鎖可在各個位置停留,結構簡單,位置準確。
[0009]本發明有益的效果是:本發明解決了在高度、寬度受限時影響機器人通行的問題,而且機器人寬度改變時不改變機器人高度,從而不影響機器人的穩定性和通行性,機器人的機械手臂可以多角度和多方向轉動,轉動靈活,提高搶險救災能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明正面的結構示意圖;
圖2為本發明背面的結構示意圖;
圖3為本發明的主視圖;
圖4為本發明的右視圖;
圖5為本發明的仰視圖。
[0011]附圖標記說明:行走機構A,機械手臂B,機械手C,車身1,左安裝板2,右安裝板3,主動輪4,從動輪5,履帶6,行走電機7,凸輪8,凸輪槽8-1,凸輪銷9,推力球軸承10,旋轉電機11,立臂12,後臂13,後臂拉線14,連臂節15,定滑輪16,捲軸17,升降電機18,前臂19,前臂擺動電機20,伸縮電機21,蝸輪蝸杆22,滑槽23,滑軌24,手爪25,手爪電機26,齒輪27,轉臂28,連杆29,安裝板30,旋轉蝸杆蝸輪31,推板32。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
參照附圖:這種搶險救災機器人,包括行走機構A和機械手臂B,行走機構A包括車身1,車身I底部的左右側分別安裝有可左右滑動的左安裝板2和右安裝板3,車身I下表面安裝一組平板結構的滑軌24,左安裝板2和右安裝板3上表面安裝與導軌滑動匹配的滑槽23,左安裝板2和右安裝板3上固定有主動輪4和從動輪5,主動輪4和從動輪5之間連接有履帶6,其中主動輪4連接有行走電機7 ;其中車身I上安裝有凸輪8,凸輪8通過蝸輪蝸杆22連接驅動凸輪8轉動的伸縮電機21,凸輪8上開有兩條由內至外螺旋彎曲的凸輪槽8-1,其中左安裝板2和右安裝板3上分別設有卡在凸輪槽8-1內的凸輪銷9。
[0013]機械手臂B包括安裝在車身I上的推力球軸承10、旋轉蝸杆蝸輪31,旋轉蝸杆蝸輪31連接旋轉電機11,推力球軸承10上安裝有立臂12,立臂12的頂端轉動連接有後臂13,後臂13通過連臂節15安裝在立臂12上,立臂12上端安裝有定滑輪16,立臂12上安裝有後臂升降電機18,後臂升降電機18驅動連接後臂拉線14,後臂升降電機18的輸出軸上安裝捲軸17,後臂拉線14固定在捲軸17上,後臂拉線14繞過定滑輪16連接後臂13前端;後臂13的前端轉動連接前臂19,後臂13的前端安裝有驅動前臂19轉動的前臂擺動電機20,前臂19的前端安裝有機械手C。機械手C包括安裝板30,安裝板30上橫向安裝有一對齒輪27,齒輪27連接手爪電機26,齒輪27的中心固定有一根轉臂28,轉臂28外端活動連接手爪25,安裝板30與手爪25之間活動連接有一根連杆29。車身I的前端安裝有推板23。
[0014]作業時,機器人停留在某一位置,通過後臂拉線14升降後臂12、前臂19與機械手爪25,將其調整到一定高度,旋轉立臂12調整左右,擺動前臂調整前後,對機械手爪實現精確定位;由手爪電機26驅動四桿機構抓放物體。
[0015]雖然本發明已通過參考優選的實施例進行了圖示和描述,但是,本專業普通技術人員應當了解,在權利要求書的範圍內,可作形式和細節上的各種各樣變化。
【權利要求】
1.一種搶險救災機器人,包括行走機構(A)和機械手臂(B),其特徵是:所述行走機構(A)包括車身(1),車身(I)底部的左右側分別安裝有可左右滑動的左安裝板(2)和右安裝板(3),車身(I)下表面安裝一組平板結構的滑軌(24),左安裝板(2)和右安裝板(3)上表面安裝與導軌滑動匹配的滑槽(23),左安裝板(2)和右安裝板(3)上固定有主動輪(4)和從動輪(5 ),主動輪(4 )和從動輪(5 )之間連接有履帶(6 ),所述主動輪(4 )均連接有行走電機(7);所述車身(I)上安裝有凸輪(8),凸輪(8)通過蝸輪蝸杆(22)連接驅動凸輪(8)轉動的伸縮電機(21),凸輪(8)上開有兩條由內至外螺旋彎曲的凸輪槽(8-1),所述左安裝板(2)和右安裝板(3)上分別設有卡在凸輪槽(8-1)內的凸輪銷(9)。
2.根據權利要求1所述的搶險救災機器人,其特徵是:所述機械手臂(B)包括安裝在車身(I)上的推力球軸承(10 )、旋轉蝸杆蝸輪(31),旋轉蝸杆蝸輪(31)連接旋轉電機(11),所述推力球軸承(10)上安裝有立臂(12),立臂(12)的頂端轉動連接有後臂(13),後臂(13)通過連臂節(15)安裝在立臂(12)上,立臂(12)上端安裝有定滑輪(16),立臂(12)上安裝有後臂升降電機(18),後臂升降電機(18)驅動連接後臂拉線(14),後臂拉線(14)繞過定滑輪(16)連接後臂(13)前端;後臂(13)的前端轉動連接前臂(19),後臂(13)的前端安裝有驅動前臂(19)轉動的前臂擺動電機(20),前臂(19)的前端安裝有機械手(C)。
3.根據權利要求2所述的搶險救災機器人,其特徵是:所述機械手(C)包括安裝板(30),安裝板(30)上橫向安裝有一對齒輪(27),齒輪(27)連接手爪電機(26),齒輪(27)的中心固定有一根轉臂(28),轉臂(28)外端活動連接手爪(25),安裝板(30)與手爪(25)之間活動連接有一根連杆(29 )。
4.根據權利要求1所述的搶險救災機器人,其特徵是:所述車身(I)的前端安裝有推板(23)。
【文檔編號】B25J5/00GK103481277SQ201310471932
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】婁嶽海, 屠立, 陳長生, 黃明鈞, 陳成, 蔣益欽, 李明陽, 王均根 申請人:浙江機電職業技術學院