[发明专利]抢险救灾机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种抢险设备，尤其涉及一种便于行走崎岖不平的山路的救灾机器人。

背景技术

目前，火灾、爆炸、地震、泥石流、暴雪等各类安全事故和自然灾害频发，很多救援设备由于各类交通路况的关系难以在灾难发生后第一时间到达救援现场，延误了最佳救援时机，增加了人员伤亡和财产损失。目前有对野外抢险救灾的机器人，但由于城乡的道路、山路崎岖不平，一些桥梁宽度尺寸不同，因此在野外作业时机器人很难行走。而且目前机器人在整体升高时，重心上升，使得机器人稳定性下降。

为克服以上难题，可以使机器人上的车轮实现内外伸缩，这样不仅可以调节车身宽度，也可以在机器人在整体升高时，增大机器人的支撑面积，增强稳定性，然后对车轮的内外伸缩调节需要保持左右两边同时伸缩，并且要保持伸缩距离相同。

如专利号为201310021515.5的一种履带式农药喷雾车轮距调整装置，该装置上的左右行走支架安装在左右移动梁上，左右移动梁的内端通过齿条、齿轮啮合连接，并在外梁上安装内外拉动左右移动梁的油缸，实现左右行走支架内外伸缩，左右行走支架上安装行走履带，该结构虽然实现行走履带内外伸缩移动，但是该装置通过油缸来推拉行走履带的移动，对于行走履带的内外移动行程难以控制。而且左右移动梁与外梁之间不仅要滑动配合，而且还要承载整个车身重量，这样增大油缸的拉力，加重左右移动梁与外梁之间磨损。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种抢险救灾机器人，结构设计巧妙，稳定性好，可以行走崎岖不平的道路，适应不同宽度的桥梁或道路，便于在野外行走，且机械手臂转动方向灵活。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种抢险救灾机器人，包括行走机构和机械手臂，行走机构包括车身，车身底部的左右侧分别安装有可左右滑动的左安装板和右安装板，车身下表面安装一组平板结构的滑轨，左安装板和右安装板上表面安装与导轨滑动匹配的滑槽，左安装板和右安装板上固定有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮之间连接有履带，其中主动轮连接有行走电机；其中车身上安装有凸轮，凸轮通过蜗轮蜗杆连接驱动凸轮转动的伸缩电机，凸轮上开有两条由内至外螺旋弯曲的凸轮槽，其中左安装板和右安装板上分别设有卡在凸轮槽内的凸轮销。行走机构采用履带式结构，后部左右两侧两只行走电机可分别驱动主动轮，带动左、右履带前后滚动，从而可以在野外行走。由于车轮不直接与路面接触，履带的突起和路面附着力强，因此本机器人可以在各种路面条件下行走，适合野外作业。另外，当一只行走电机转动，另一只行走电机不动的情况下，可以实现转弯。伸缩电机通过蜗杆蜗轮，带动凸轮正反向旋转实现底盘两侧履带轮的伸展与收缩，同时采用摩擦力小、导向平行度高的导轨导向机构完成左右轮距的快速改变，以适应不同宽度的桥梁、路面。而且通过电机带动凸轮转动，凸轮上呈螺旋状的凸轮槽带动左、右安装板内外移动，这样便于控制左、右安装板移动的行程，且行程范围大，左、右安装板与车身通过多条滑轨与滑槽配合，且滑轨为平板状结构，增大与左、右安装板的接触面积，这样增强车身与左、右安装板之间的稳固性。

机械手臂包括安装在车身上的推力球轴承、旋转蜗轮，旋转蜗轮连接旋转电机，其中推力球轴承上安装有立臂，立臂的顶端转动连接有后臂，后臂通过连臂节安装在立臂上，立臂上端安装有定滑轮，立臂上安装有后臂升降电机，后臂升降电机驱动连接后臂拉线，后臂拉线绕过定滑轮连接后臂前端；后臂的前端转动连接前臂，后臂的前端安装有驱动前臂转动的前臂摆动电机，前臂的前端安装有机械手。机械手臂主要由立臂、后臂、前臂和机械手组成。旋转电机通过蜗杆蜗轮可使安装在推力球轴承上的立臂作360°的转动。后臂升降电机正转将固定在后臂线夹上的拉线通过定滑轮收起，以抬升机械手臂；电机反转，放线，机械手臂依靠自重下降。前臂直接利用前臂摆动电机的正反转进行上下摆动。机械手臂依靠电机或蜗杆的自锁实现机械手在各个位置的停留，结构简单，位置准确。机械手由手爪电机通过齿轮，带动四杆机构运动，达到抓取物体的目的。

机械手包括安装板，安装板上横向安装有一对齿轮，齿轮连接手爪电机，齿轮的中心固定有一根转臂，转臂外端活动连接手爪，安装板与手爪之间活动连接有一根连杆。车身的前端安装有推板。机械手通过前臂的摆动、后臂的升降、立臂的旋转可到达任意位置，并依靠电机或蜗杆的自锁可在各个位置停留，结构简单，位置准确。

本发明有益的效果是：本发明解决了在高度、宽度受限时影响机器人通行的问题，而且机器人宽度改变时不改变机器人高度，从而不影响机器人的稳定性和通行性，机器人的机械手臂可以多角度和多方向转动，转动灵活，提高抢险救灾能力。