[发明专利]搜救机器人

说明书

技术领域

本发明属于工业机器人领域，特别涉及一种用于进入灾难废墟内搜寻受困人员并给予救助的搜救机器人。

背景技术

近年来，地震、矿难等灾害时有发生，严重威胁着人类的安全，引起了人们广泛关注。由于灾难发生后的废墟下通道狭窄，并存在二次倒塌的危险，施救人员无法深入进行侦察或施救，人们急于探知灾难现场的内部险情，但又无法接近或进入灾难现场。

国内有关蛇形机器人有一些研究成果，如：专利02109369.5提及一种由记忆合金弹簧驱动的蛇形机器人，通过加热、冷却记忆合金驱动机器人作前后、左右、转弯运动；专利02280911.2提出一种模块化可变结构蛇形机器人，由多个相同结构的单自由度关节模块组成，每个模块由伺服驱动器电机控制。其不足之处是：驱动结构复杂，操控有难度。

发明内容

本发明的目的在与针对现有技术的不足，提供一种搜救机器人，该机器人结构科学，可在复杂表面上前后爬行、转弯和越障，在狭小缝隙间穿行，操控简单，利用摄像机、传感器等进入废墟下探测和定位受伤者，还可以为伤者送去必要的药品和食物。

实现上述发明目的采用以下技术方案：一种搜救机器人，包括：头部、身部和尾部，其特征在于：所述的头部与尾部结构相同为圆锥状结构，它们的前端分别设有头锥，头锥内装有摄像头和照明灯；所述的身部由多个独立单元构成，各独立单元之间、独立单元与头部、尾部之间轴向连接成机器人整体；所述机器人的头部、身部和尾部外壳均为圆柱形结构；所述外壳上均设有多个圆周分布的活动卡爪。

采用上述技术方案，与现有技术相比，该搜救机器人可在复杂表面上前后蠕动爬行、转弯和越障，在狭小缝隙间穿行，用于对废墟下的受困人员搜寻和救助。搜救机器人的参与可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡，它们不但能够帮助工作人员执行救援工作，而且能够代替工作人员执行搜救任务，在灾难救援中起着越来越重要的作用。由于本发明蛇形机器人体型细长，重心低，更适合在废墟的复杂环境下运动。而且本发明的整体结构科学、合理，便于操控。

附图说明

图1是本发明搜救机器人的总体结构示意图。

图2是本发明搜救机器人头部结构示意图。

图3是本发明搜救机器人头锥运动原理图。

图4是本发明搜救机器人驱动机构原理图。

图中，头部1，身部2，尾部3，摄像头4，照明灯5，锥瓣6，驱动器7，卡爪8，身部单元9，头锥10，球体11，锥瓣转轴12，推盘13，头锥电磁铁线圈14，头部外壳15，头锥弹簧16，头锥衔铁17，接板18，弹簧19，牵引绳20，单元体21，身部电磁铁线圈22，身体衔铁23，卡爪轴24，推盘25，身部或头部单元外壳26，电磁铁线圈27，弹簧28，衔铁29。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。

参见附图1，本实施例搜救机器人由头部1、身部2和尾部3三部分相连而成，头部1与尾部3结构相同为圆锥状结构。身部2由多个独立的身体单元9构成，各独立身体单元9轴向连接组成身部2。头部1、身部2和尾部3之间轴向连接成机器人整体。机器人的头部1、身部2和尾部3的外壳均为圆柱形结构。根据设计需要在圆柱形的外壳上设有多个圆周分布的活动卡爪8。

见图1～2，本实施例的头部1、尾部3的端部是可张合的分瓣式头锥10，头锥10内为空腔，空腔内的头体上装有摄像头4和若干个照明灯5。闭合的头锥10的外形为圆锥状，这种结构便于穿越狭小空间、保护摄像头4和照明灯5。头锥10由4片结构相同的可张合的分瓣式锥瓣6组成，每个锥瓣6都分别安装在自身的锥瓣转轴12上，通过锥瓣转轴12与头部1或尾部3外壳15连接，锥瓣6可绕锥瓣转轴12转动。头锥10内安装有由头锥电磁铁线圈14、头锥弹簧16、头锥电磁衔铁17组成的头锥电磁铁，其中头锥电磁铁线圈14与头部或尾部外壳15焊接。锥瓣转轴12与安装在头锥10内的头锥电磁铁相配合。推盘13与衔铁固定连接位于头锥10内。推盘13之间安装有球体11，球体11与锥瓣6连接为一体。所有锥瓣6在锥瓣电磁铁和锥瓣弹簧16的驱动下实现张、合动作。锥瓣电磁铁线圈14接电时，锥瓣电磁衔铁17轴向运动，通过推盘13推动各锥瓣6绕其锥瓣转轴12转动，并压缩锥瓣弹簧16，带动锥瓣6向外张开。其张开过程可扩张通道，张开后的头锥10内表面起到聚光的作用，头锥10张合动作还可用以抓放物体。当锥瓣电磁铁线圈14失电时，锥瓣电磁衔铁17和推盘13在锥瓣弹簧16恢复力的作用下回位，带动头锥向内闭合。闭合的锥瓣6在头、尾部前端构成一个圆锥体。