[发明专利]便携式灾后救援机器人及其救援方法

说明书

本发明公开了一种便携式灾后救援机器人及其救援方法。灾后救援机器人包括机器人本体、内卷筒助力系统以及外卷筒模块，机器人本体包括机器人移动底盘以及伤员转运系统，移动底盘包括支撑车架以及行走轮和电机；伤员转运系统包括伤员承载平台以及头枕模块；头枕模块包括头枕、机械臂以及拖拽连接器。内卷筒助力系统以及外卷筒模块均为绳驱动机构。本发明采用机械臂牵引拖拽连接器钩拉伤员腋下，并配合内卷筒助力系统牵引头枕模块在伤员承载平台上往复移动，实现伤员在机器人本体上的转移，并采用外卷筒模块牵引机器人本体在救灾现场的安全位点与救助位点之间往返。由此可知，本发明能够替代救援人员完成救援任务，争取抢救时间，提高救援效率。

技术领域

本发明涉及一种灾后救援机器人及其救援方法。

背景技术

随着时代的发展与科技的进步，人类的生活变得越来越便利，各种智能化产品层出不穷，其中机器人就是一个非常典型的例子。机器人可以替人们完成很多有危险或者人工操作难度很大的事物，可以到达人类不方便到达的地方，从而完成各种困难的任务。比如在发生地震、火灾等灾害后，需要救援人员对伤员进行灾后救援工作，但是灾害现场环境十分恶劣，救援人员极有可能受伤甚至有生命危险，所以利用救援机器人进行灾后救援就显得十分必要。目前主要的几种救援机器人主要有美国Vecna Robotics公司的救援机器人BEAR，美国iRobot公司的Packbot，日本横滨警察署研发设计救援机器人Crawler（爬行者），日本东京消防厅研制的一种救援机器人RoboCue等等。经过学习研究，发现这些机器人普遍重量体积都比较大，不适合进入狭小环境执行救援任务。

发明内容

技术问题：本发明的目的是设计一种便携式可背负的可以自主救援伤员的灾后救援机器人。其可以自主进入灾害地区，导航定位，实现远程遥控操作，控制其半自主地完成预定动作，从而替代救援人员完成救援任务，争取抢救时间，提高救援效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式灾后救援机器人，包括机器人移动底盘、伤员转运系统以及外卷筒模块。所述机器人移动底盘包括机器人支撑车架、行走轮、电机等。

所述的伤员转运系统包括伤员承载平台以及头枕模块；所述的头枕模块包括头枕、机械臂以及拖拽连接器；所述的内卷筒助力系统以及外卷筒模块均为绳驱动机构；

所述伤员承载平台通过支撑车架安装在移动底盘上，而头枕则安装在伤员承载平台上并能够沿着伤员承载平台横向移动，拖拽连接器末端连接内卷筒助力系统的连接绳，绳子穿过头枕中间空心圆管区域，当拖拽连接器被内卷筒往后拉时，会连带着头枕向后移动；所述拖拽连接器的端部呈勾状设置，所述内卷筒助力系统的安装在伤员承载平台上；

所述机械臂安装底座安装在头枕上，而机械臂的执行端能够牵拉拖拽连接器的勾状端部至目标位置；

所述的外卷筒模块的固定部分配装有地脚螺栓，且外卷筒模块的动力输出端与支撑车架联动连接。

优选地，所述头枕上方安装有顶部支架；所述顶部支架上布置有机械臂安装架，机械臂的固定端安装在机械臂安装架，机械臂的执行端布置有末端执行器；所述的末端执行器能够牵拉拖拽连接器的勾状端部至目标位置。

优选地，所述头枕的底面配装有滑轮，滑轮能够嵌装在伤员承载平台上所铺设的滑轨中并能够沿滑轨移动；拖拽连接器的数量为两个，对称地安装在头枕处于前端的两侧，且每一个拖拽连接器的一端均通过拖拽连接器固定装置与头枕连接，另一端则呈勾状设置。

优选地，所述内卷筒助力系统包括内卷筒总底座、轴承座支架A、轴承座支架B、内卷筒轴、内卷筒小轴承、第一挡圈、内卷筒键、内卷筒固定螺钉、内卷筒大轴承、第一电机、内卷筒、内卷筒大轴承座、内卷筒小轴承座以及内卷筒绳索；其中：

所述第一电机为双轴电机，双轴电机的固定部分安装在第一电机架上，而双轴电机的两电机轴均各自依次通过内卷筒大轴承、内卷筒轴、内卷筒小轴承顺序传动连接；