[发明专利]一种适用于狭窄空间的伤员抢运机器人腰部起重关节

说明书

本发明涉及一种伤员抢运机器人，特别涉及一种适用于狭窄空间的伤员抢运机器人腰部起重关节。包括腰部固定支座、腰部旋转支座及电机减速机组件，其中腰部固定支座与行走机构连接，电机减速机组件安装在腰部固定支座上、且输出端与腰部旋转支座连接，腰部旋转支座可绕起重旋转轴线M转动，起重旋转轴线M与水平面呈夹角、且在水平面上的投影与机器人的前进方向呈夹角，腰部旋转支座上设置拟人上半身执行机构。本发明通过腰部起重轴斜置的方式，有效的将伤员的头到脚方向调整为机器人的前进或后退方向，便于通过各种战地狭窄空间，以及建筑物的门、楼梯、走廊等宽度方向限制较为苛刻的地形环境。

技术领域

本发明涉及一种伤员抢运机器人，特别涉及一种适用于狭窄空间的伤员抢运机器人腰部起重关节。

背景技术

在地震、火灾等灾后环境中，依靠机器人对伤员实施抢运，可有效的减少医疗等后勤人员的伤亡，或降低他们的劳动强度。这种模拟人体双臂抱举的机构需要有较大的起重扭矩，现有的伤员抢运机器人起重方式，通常是模拟人体的双臂，将伤员托起，再配合机器人躯干腰部的动作，实现由托起到抱起于胸部的动作。这一起重方式，对腰部关节所需扭矩的要求很高。同时，伤员抱起后，其头到脚方向通常与机器人前进或后退的方向垂直，遇有障碍则不便通过。如何有效的降低起重扭矩，并提高伤员抢运机器人的狭窄空间通过性，是急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于狭窄空间的伤员抢运机器人腰部起重关节，该起重关节可降低部分扭矩，同时亦可调整伤员的其头到脚方向，除了便于通过障碍，解决建筑物内部等受限空间的伤员抢运问题外，还有利于于机器人自身重心的调整。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于狭窄空间的伤员抢运机器人腰部起重关节，设置于行走机构和拟人上半身执行机构之间，包括腰部固定支座、腰部旋转支座及电机减速机组件，其中腰部固定支座与行走机构连接，所述电机减速机组件安装在所述腰部固定支座上、且输出端与腰部旋转支座连接，所述腰部旋转支座可绕起重旋转轴线转动，所述起重旋转轴线与水平面呈夹角、且在水平面上的投影与所述机器人的前进方向呈夹角，所述腰部旋转支座上设置拟人上半身执行机构。

所述腰部固定支座包括连接座和驱动部件安装基面，其中连接座与所述行走机构连接，所述驱动部件安装基面与连接座呈锐角连接，所述电机减速机组件设置于所述驱动部件安装基面上。

所述电机减速机组件设置于所述驱动部件安装基面的上方，所述腰部旋转支座位于所述驱动部件安装基面的下方。

所述腰部旋转支座包括上臂安装基面、连接板及旋转基面，其中旋转基面与所述电机减速机组件的输出法兰连接，所述上臂安装基面通过连接板与所述旋转基面连接，所述拟人上半身执行机构设置于所述上臂安装基面上。

所述上臂安装基面在初始位置时处于铅垂面上、且与所述行走机构的前进方向垂直。

所述起重旋转轴线与水平面之间的夹角为18～35°。

所述起重旋转轴线在水平面上的投影与所述行走机构的前进方向成45°夹角。

所述电机减速机组件包括减速机、无框力矩电机定子、无框力矩电机转子、减速机输入齿轮轴及电机安装座，其中电机安装座和减速机一同安装在所述腰部固定支座上，所述无框力矩电机定子紧固于电机安装座上，所述无框力矩电机转子设置于所述无框力矩电机定子内、且与所述减速机的减速机输入齿轮轴连接，所述减速机的输出端与所述腰部旋转支座连接。

所述减速机输入齿轮轴的末端设有绝对编码器。

所述减速机为RV减速机。

本发明具有以下有益效果及优点：