[发明专利]可快速拆卸的组合搜救机器人

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及多机器人组合分离方法等，是一种适应于多种障碍环境的复合机构机器人装置。

背景技术

国内外小型搜救机器人可分为单体机器人和组合式机器人，单体机器人移动装置可分为如下几类：单节履带式，双节履带式，多节履带式，轮履复合式以及自重式；组合式机器人可分为模块组合式和结构组合式(参见参考文献[1]，文献列表见背景技术最后部分，下同)。

单节履带式结构(参见图1(a)、图1(b)和参考文献[2])，该结构简单，驱动控制方便；但是由于机构总体相对较小，在越障爬梯中不能发挥较大的优势。国内外开发此种机器人较多，如美国福斯特-米勒公司和奎蒂克公司共同研制的“剑”移动机器人(参见图2)。

双节履带式结构(参见图3(a)、图3(b)和参考文献[3])，此种结构的机器人完全具备了单节履带式机器人的特性，由于其安装了摇臂机构，使得双履带式机器人的越障能力有了提高；但是此种机器人控制复杂，越障高度受到其摇臂尺寸的限制。此种机器人的应用也很成熟，如美国福斯特-米勒公司开发的“鹰爪”无人作战平台(参见图4)。

多节履带式结构(参见图5(a)和图5(b))，它比双节履带式结构多了一组摆臂，也使得他的越障能力增强，移动更加平稳；但是结构复杂，自重与动力要求更高，控制更加复杂。这种结构的机器人技术也比较成熟，应用较多。如我国自行生产的“灵蜥-B”型排爆机器人(参见图6)。

轮履复合式结构(参见图7和参考文献[4])，此结构由三节组成，中间为轮子，两端为履带，与多履带结构相似，但他即具有轮式结构的快速性，又具有履带式结构的平稳性。此机器人的应用也比较广泛，如美国Remotec公司的Mini-Andros II机器人(参见图8)。

自重式结构，此种结构机器人正在研制中，还没有得到应用。

组合式机器人(参见参考文献[5]～[7])，此种机器人由多个相类似的子机器人组成，这些子机器人可以自由连接，相互连接后，共同实现越障功能，分离后便可成为独立的个体，其结构如图9所示。此种机器人也仅仅在研究状态，还没有得到广泛应用。

小结：小型移动机器人结构除此之外，其他异性结构也处在广泛的研究中，变形式、行走式机器人都相应的取得了一些理论成果(参见参考文献[8]、[9])，但大多都没有得到实际应用。

由阅读与小型机器人相关文献可知，现有的单体或组合式机器人在搜救应用中存在各种问题。比如，单体机器人在爬楼梯、过沟渠、翻越障碍物等方面都要求其机器人主体尺寸大于被翻越障碍物尺寸，但是在进入小型管道或者狭小洞口等障碍时又要求机器人主体尺寸小，导致单体机器人对灾难现场复杂环境的适应性较差；现有的组合机器人以模块机器人为主，相互配合翻越障碍，各个模块功能单一，对接复杂，对接装置占用空间大，且各个模块间的依赖性较强等问题。

参考文献：

[1]陈淑艳.移动机器人履带行走装置的构型与机动性能研究[D].中国扬州：扬州大学，2008.51-80.

[2]汤亚锋.履带式移动机器人与地面相互作用特性研究[D].中国长沙：国防科学技术大学研究生院，2006.111-66.

[3]信建国，李小凡，王忠，等.履带腿式非结构环境移动机器人特性分析[J].机器人ROBOT，2004.1，26(1)：35-39.

[4]李智卿，马书根，李斌，王明辉.轮-履复合可变形机器人的移动机构参数分析[J].中国机械工程，2009.10，20(19)：2320-2325.

[5]Houxiang Zhang，Wei Wang&Zhicheng Deng.A Novel Reconfigurable Robot forUrban Search and Rescue [J].International Journal of Advanced Robotic Systems，Vol.3，No.4(2006)ISSN 1729-8806，pp.359-366.

[6]清华大学.可分解重构的多机器人移动系统的多种单元结构[P].CN 00103054.X2000-07-12.

[7]北京航空航天大学.一种可对接的履带式移动机器人[P].CN200610089313.42006-11-15.