[发明专利]仿形吸附式救援机器人及其使用方法

说明书

本发明涉及一种仿形吸附式救援机器人及其使用方法，其包括多组吸附于用户上的吸附固定装置，每组吸附固定装置均包括多个吸附机械手和连接平台，且相邻两个吸附机械手之间通过连接平台固定连接，每个吸附机械手中多级连杆单元的首尾两端分别与驱动连杆以及末端抓手转动连接，且驱动连杆下端的从动齿轮与主动齿轮啮合传动，变刚度套管依次横穿连接多级连杆单元中的关节底板，且拉簧绳组设于多级连杆单元的一侧，刚性吸盘对称设于多级连杆单元中关节底板底部的两侧。本发明可以自适应用户的人体形状，实现对用户的身体完全包覆全方位施力并吸附托抱，有利于在运输过程中对患者提供多重保护。

技术领域

本发明属于救援机器人技术领域，特别涉及一种仿形吸附式救援机器人以及使用方法。

背景技术

当火灾、爆炸等事故发生后，首要任务是对被困的幸存者实施有效的救援。对于救援人员而言，在灾难现场实施救援作业是十分危险的，救援人员往往是在灾难之中或者随时可能发生二次事故的恶劣环境下对用户进行救援，救援者的生命安全受到严重威胁。

现有的救援机器人在救援抱起过程中对人体形状的适应能力较弱，只能从人体侧下方进入进行承载无法利用人体上表面作业，因此会使得人体受力不均匀进而在救起和转运过程中对其造成二次伤害。如中国专利CN114179052A公开了一种用于伤者脱险转移的救援机器人，其通过机械抓手与传送组件的配合，可以将灾后复杂环境下丧失意识倒地的伤者托起并传送到安全舱内，然后救援机器人将伤者带出危险的环境，实现对伤者的脱险转移，但是不能实现对人体全方位施力，托抱安全性差；中国专利CN113246155A公开了一种救援机器人，只具有扫取和夹取两种工作状态，且不能对用户进行全方位包覆。因此，需要设计一种可替代人工进行救援且具有自适应功能的救援机器人，完成对用户的包覆、救起并减少二次事故对救援人员及用户的二次伤害。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种仿形吸附式救援机器人以及使用方法，可以自适应用户的人体形状，实现对用户的身体完全包覆全方位施力并吸附托抱，有利于在运输过程中对伤员提供多重保护。

本发明采用的技术方案是一种仿形吸附式救援机器人，多组吸附固定装置，每组吸附固定装置均包括多个吸附机械手和连接平台，相邻两个吸附机械手之间通过所述连接平台固定连接，且所述连接平台上设有转运吊耳，每个吸附机械手均包括左机械手、右机械手和承载板，且所述承载板与所述连接平台固定连接，所述左机械手和右机械手对称设于所述承载板的左右两侧，且所述左机械手和右机械手均包括驱动电机、主动齿轮、驱动连杆、从动齿轮、多级连杆单元、末端抓手、变刚度套管、拉簧绳组和刚性吸盘，所述驱动电机设于所述承载板上，且所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述主动齿轮连接，所述多级连杆单元的首尾两端分别与所述驱动连杆以及所述末端抓手转动连接，且所述驱动连杆的下端设有所述从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，每级连杆单元均包括关节底板、短连杆和长连杆，首端连杆单元中的关节底板固定设于所述承载板上，且所述关节底板的前端与所述驱动连杆的下端转动连接，所述关节底板的后端与所述短连杆的下端转动连接，所述短连杆的上端与所述长连杆的后端转动连接，所述长连杆的前端与所述驱动连杆的上端转动连接，且相邻两级连杆单元中后一级连杆单元的长连杆的前端与前一级连杆单元的长连杆的后端以及短连杆的上端转动连接，所述后一级连杆单元的关节底板的前端与所述前一级连杆单元的关节底板的后端以及短连杆的下端转动连接，所述多级连杆单元能以任意级数串联转动连接，且所述变刚度套管依次横穿连接所述多级连杆单元中的关节底板，且所述多级连杆单元中短连杆侧面的下端、短连杆侧面的中间部以及所述驱动连杆的下端均设有连杆侧滑轮，所述拉簧绳组设于所述多级连杆单元的一侧，且所述拉簧绳组的第一端固定于所述承载板上，所述拉簧绳组的第二端依次穿过设于所述承载板上的导向滑轮以及所述多级连杆单元中的连杆侧滑轮且与所述多级连杆单元的尾端连接，所述刚性吸盘对称设于所述多级连杆单元中关节底板底部的两侧，且所述刚性吸盘的一端与所述关节底板上吸盘进气孔的下端连接，所述关节底板上吸盘进气孔的上端与进气主管相连通。

进一步地，所述变刚度套管内侧设有加热线，且所述加热线通电加热能使所述变刚度套管受热变形。