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一种全地形搜救机器人平台

专利查询2022-5-14  119

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1.本实用新型涉及于机器人技术领域,具体涉及一种全地形搜救机器人平台。


背景技术:

2.搜索机器人能到达搜救人员无法及时到达受灾现场进行搜救;搜索机器人包括陆地上的履带式、蛇形搜索机器人,还是空中的飞行器,亦或是水下的救援机器人,都只能完成相应环境的搜索工作。水陆两栖机器人将陆地移动机器人和水中机器人的特征相结合,能够实现在水陆变换介质中持续稳定工作。
3.在中国申请号201610949245.8;公布日为2016.12.21的专利文献公开了一种水陆两栖的船形搜索机器人;通过水位传感器检测液位信息并传送到控制器,再通过控制器判断水陆两栖的船形搜索机器人所处环境;如果所处的环境是陆地,则车轮工作,螺旋桨ii不工作并通过伸缩杆ii缩进镂空舱体内,水陆两栖的船形搜索机器人利用生命探测仪和摄像头开始搜索被困人员;如果所处的环境是水面,则车轮停止工作,螺旋桨i和螺旋桨ii均工作。
4.该机器人在水面移动时,通过螺旋桨提供推进力;但是该机器人在水面移动时不能实现转向和摆动;这样机器人在水面移动时不具有指向性;同时该机器人不能实现空中搜索和投递物资。


技术实现要素:

5.本实用新型提供一种全地形搜救机器人平台,能从水、陆、空三方位实现搜救,且能投递物资。
6.为达到上述目的,本实用新型的技术方案是:一种全地形搜救机器人平台,包括机架、行走机构、漂浮机构和推进机构;在机架顶部停放有飞行机构;行走机构用于驱动机器人平台在地面移动;漂浮机构和推进机构用于驱动机器人平台在水面移动;飞行机构用于在空中移动;飞行机构设有夹持装置;夹持装置与机架顶部之间设有物资储存装置和顶升装置;顶升装置用于将物资储存装置的物资胶囊顶升到夹持装置中;所述行走机构设有两个;行走机构设置在机架的两侧;漂浮机构位于两行走机构之间且设置在机架底部;所述推进机构设置在机架的一端;所述推进机构包括推动风机;机架远离推进装置的另一端设有摄像装置;在推动风机的出风端铰接有摆动装置;摆动装置用于改变推动风机的出风方向。
7.以上设置,通过设置摄像装置检测待救援人员。行走机构驱动机器人平台在地面移动;漂浮机构和推进机构驱动机器人平台在水面移动;飞行机构在空中移动;实现水陆空三方位进行搜救工作;同时飞行机构停放在机架顶部;启动飞行机构进行搜救时,扩大了搜救范围;通过设置顶升装置将物资胶囊顶升到夹持装置中;实现飞行机构带动物资胶囊进行移动;当飞行机构达到目标地点,夹持机构松开对物资胶囊的夹持即实现物资胶囊的投递;通过设置摆动装置改变推动风机的出风方向;机器人平台在水面移动中能实现转向。
8.进一步的,机架顶部设有支撑板;支撑板凹陷有一个以上的定位件;飞行机构设有
一个以上的撑脚;撑脚容纳在定位件中。
9.进一步的,所述定位件包括导向部和定位部;导向部位于定位部上方且与定位部连接;定位部内部成形有固定槽;导向部设有导向斜面;导向斜面围绕成形导向腔体;导向腔体自远离固定槽向靠近固定槽方向逐渐缩小;导向腔体与固定槽连通;固定槽用于容纳撑脚;撑脚外表面与固定槽内表面贴合。
10.以上设置,当飞行机构需要停放在支撑板上时;控制撑脚靠近导向腔体;当撑脚位于导向腔体上方时;关闭飞行机构;在重力作用下当撑脚进入到导向腔体内;撑脚会与导向斜面接触,撑脚沿着导向斜面进入到固定槽中;通过撑脚外表面与固定槽内表面之间产生的摩擦力对撑脚进行固定;实现飞行机构停放在支撑板时,对飞行机构进行固定。当飞行机构需要离开支撑板时;启动飞行机构;飞行机构克服撑脚外表面与固定槽内表面之间的摩擦力上升。
11.进一步的,所述物资储存装置包括第一驱动装置和转盘;第一驱动装置与转盘连接且驱动转盘转动;转盘设有一个以上的装填腔体;物资胶囊放置在装填腔体中;顶升机构设置在装填腔体下方且与夹持装置位置对应;顶升机构穿过装填腔体将物资胶囊顶升到夹持装置中。
12.以上设置,物资胶囊放置在装填腔体中;通过第一驱动装置驱动转盘转动;实现转盘上的不同物资胶囊与夹持装置位置对应;通过顶升机构将当前位于夹持装置下方的物资胶囊顶升到夹持装置中;实现将物资储存装置中一个以上的物资胶囊装填到飞行机构中。
13.进一步的,所述漂浮机构包括充气风机、气垫和撑开装置;气垫与机架底部连接;充气风机靠近机架顶部设置;气垫与充气风机之间连接有充气管道;气垫向远离机架方向凹陷有凹陷部;撑开装置位于充气风机与气垫之间;撑开装置包括第二驱动装置和撑板;撑板设置在凹陷部中;第二驱动装置驱动撑板靠近、远离气垫。
14.以上设置,通过充气风机对气垫进行充气;实现机器人平台在水面漂浮;通过设置撑开装置;气垫充气时,撑板靠近气垫;撑板对气垫进行下压;使得气垫更好的打开;同时使得气垫充气均匀。
15.进一步的,气垫内设有压力感应装置。
16.以上设置,通过设置压力感应装置对气垫内的气压进行检测,控制充气风机的工作功率。
17.进一步的,摄像装置包括第一舵机、第二舵机、第一支架、第二支架和摄像头;第一舵机的固定在机架上;第一舵机的输出端与第一支架连接;第二舵机的固定在第一支架上;第二舵机的输出端与第二支架的一端连接;摄像头与第二支架的另一端连接。
18.以上设置,通过第一舵机驱动第二舵机和摄像头同步动作;通过第二舵机驱动摄像头单独动作;实现摄像头从不同方位对待搜救人员进行检测。
19.进一步的,摆动装置设有两个以上;摆动装置包括摆动件和摆动舵机;摆动件铰接在推动风机的出风端;摆动舵机与摆动件连接。
附图说明
20.图1为本实用新型的立体结构示意图。
21.图2为本实用新型的分解图。
22.图3为飞行机构、顶升装置、物资储存装置和支撑板的侧视图。
23.图4为飞行机构与定位件配合的示意图。
24.图5为图4中a的放大图。
25.图6为顶升装置与装填腔体配合的示意图。
26.图7为本实用新型气垫充气后的侧视图。
27.图8为本实用新型气垫放气后的侧视图。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
29.如图1-8所示;一种全地形搜救机器人平台,包括机架1、行走机构2、漂浮机构3和推进机构4;所述行走机构2设有两个;行走机构2设置在机架1的两侧;漂浮机构3位于两行走机构2之间且设置在机架1底部;所述推进机构4设置在机架1的一端。机架1远离推进装置的另一端设有摄像装置5。行走机构2为履带行走机构2;行走机构2为现有技术,在此不作累述。
30.在机架1顶部设有支撑板11;飞行机构6停放在支撑板11上,行走机构2用于驱动机器人平台在地面移动;漂浮机构3和推进机构4用于驱动机器人平台在水面移动;飞行机构6用于在空中移动;在本实施中,所述飞行机构6为无人机。
31.支撑板11凹陷有一个以上的定位件12;飞行机构6设有一个以上的撑脚61;撑脚61容纳在定位件12中。所述定位件12包括导向部13和定位部14;导向部13位于定位部14上方且与定位部14连接;定位部14内部成形有固定槽141;导向部13设有导向斜面131;导向斜面131围绕成形导向腔体132;导向腔体132自远离固定槽141向靠近固定槽141方向逐渐缩小;导向腔体132与固定槽141连通;固定槽141用于容纳撑脚61;撑脚61外表面与固定槽141内表面贴合。
32.当飞行机构6需要停放在支撑板11上时;控制撑脚61靠近导向腔体132;当撑脚61位于导向腔体132上方时;关闭飞行机构6;在重力作用下当撑脚61进入到导向腔体132内;撑脚61会与导向斜面131接触,撑脚61沿着导向斜面131进入到固定槽141中;通过撑脚61外表面与固定槽141内表面之间产生的摩擦力对撑脚61进行固定;实现飞行机构6停放在支撑板11时,对飞行机构6进行固定。当飞行机构6需要离开支撑板11时;启动飞行机构6;飞行机构6克服撑脚61外表面与固定槽141内表面之间的摩擦力上升。
33.飞行机构6设有夹持装置62;夹持装置62用于夹紧和松开物资胶囊9。夹持装置62与机架1顶部之间设有物资储存装置7和顶升装置8;顶升装置8用于将物资储存装置7的物资胶囊9顶升到夹持装置62中。所述物资储存装置7包括第一驱动装置71和转盘72;第一驱动装置71与转盘72连接且驱动转盘72转动;转盘72设有一个以上的装填腔体73;物资胶囊9放置在装填腔体73中。在本实施中,第一驱动装置71为舵机,物资胶囊9外表面向内凹陷有夹持部。物资胶囊9内装有物资。
34.顶升机构8设置在装填腔体73下方且与夹持装置62位置对应。所述装填腔体73的大小自远离顶升机构8方向靠近顶升机构8方向方向逐渐缩小;这样使得物资胶囊9能稳定装填在装填腔体73中;装填腔体73靠近顶升机构8的一端设有开孔731;顶升机构8穿过开孔731将物资胶囊9顶升到夹持装置62中。夹持装置62对夹持部91进行夹持。通过设置凹陷有
夹持部91,对物资胶囊9的夹持效果好。在本实施,夹持装置62为现有技术,在此不作累述。
35.所述顶升机构8包括顶升部81和顶升驱动装置82;顶升部81与顶升驱动装置82的输出端连接;在本实施例中,顶升驱动装置82为气缸。顶升部81为物资胶囊9下端的形状匹配;顶升机构8顶升物资胶囊9时;顶升部81与物资胶囊9的下端形贴合。
36.物资胶囊9放置在装填腔体73中;通过顶升机构8将当前位于夹持装置62下方的物资胶囊9顶升到夹持装置62中;实现将物资储存装置7中一个以上的物资胶囊9装填到飞行机构6中。当飞行机构6达到目标地点,夹持机构松开对物资胶囊9的夹持即实现物资胶囊9的投递。当飞行机构离开支撑板11后;通过第一驱动装置71驱动转盘72转动;实现转盘72上的不同物资胶囊9与夹持装置62位置对应;这样实现夹持装置62能将另一物资胶囊9顶升到夹持装置62中。当飞行机构正下方没有物资胶囊9时;先驱动飞行机构离开支撑板11;然后第一驱动装置71驱动转盘72转动;使一个物资胶囊9与夹持装置62位置对应;然后再将飞行机构停放在支撑板上。
37.参照图2所示;在本实施中,以第一驱动装置为中点;相邻物资胶囊9间隔45度设置;第一驱动装置每次驱动转盘72转动45度。
38.所述推进机构4包括推动风机。在本实施例中,推动风机设有两个。每个推动风机的出风端铰接有两个摆动装置41。摆动装置41包括摆动件411和摆动舵机(图中未示出)。在本实施例中,每个推动风机的出风端的上下两端都向外延伸有转动部42;摆动件411的一侧连接转轴412;转轴412的两端安装分别安装在转动部42中。摆动舵机与转轴412的一端连接;摆动舵机驱动摆动件摆动改变推动风机的出风方向。通过设置摆动装置41改变推动风机的出风方向;机器人平台在水面移动中能实现转向。
39.所述支撑板11设有一个以上的通气孔(图中未示出);所述漂浮机构3包括充气风机31、气垫32和撑开装置;气垫32与机架1底部连接;充气风机31靠近机架1顶部设置;通气孔与充气风机31连通;气垫32与充气风机31之间连接有充气管道(图中未示出);充气风机31带动空气从通气孔驱动入到气垫32内;在水面移动时,充气风机31持续对气垫32充气。气垫32向远离机架1方向凹陷有凹陷部;撑开装置位于充气风机31与气垫32之间。
40.撑开装置包括第二驱动装置331和撑板332;在本实施例中,第二驱动装置331为电机。第二驱动装置331的输出端连接有齿轮333;在撑板332上固定有与齿轮333啮合的齿条334。撑板332设置在凹陷部中;第二驱动装置331驱动撑板332靠近、远离气垫32。通过充气风机31对气垫32进行充气;实现机器人平台在水面漂浮;通过设置撑开装置;气垫32充气时,撑板332靠近气垫32;撑板332对气垫32进行下压;使得气垫32更好的打开;同时使得气垫32充气均匀。
41.在本实施例中,气垫32内设有压力感应装置。通过设置压力感应装置对气垫32内的气压进行检测,控制充气风机31的工作功率。
42.摄像装置5包括第一舵机51、第二舵机53、第一支架52、第二支架54和摄像头55;第一舵机51通过固定支架56固定在机架1上;第一舵机51的输出端与第一支架52连接;第二舵机53的固定在第一支架52上;第二舵机53的输出端与第二支架54的一端连接;摄像头55与第二支架54的另一端连接。通过第一舵机驱动第二舵机和摄像头同步动作;通过第二舵机驱动摄像头单独动作;实现摄像头从不同方位对待搜救人员进行检测。
43.使用时,机器人平台在地面移动时,行走机构2启动;行走机构2带动机器人平台在
地面移动;当机器人平台移动到水面时;关闭行走机构2闭;启动充气风机对气垫持续充气;启动推动风机;推动风机驱动机器人平台在水面移动;若机器人平台在水面移动中需要转向,则摆动舵机驱动摆动件摆动;若机器人从水面移动到地面,则推动风机驱动机器人平台向岸边靠近;当机驱动机器人到达岸上时,关闭充气风机,在机器人平台自身重力的作用下,气垫中的气体通过充气管道排出;然后启动行走机构2,关闭推动风机。摄像装置5持续检测待救援人员。同时,若需对摄像装置5检测范围外的区域进行检测使,启动飞行机构;飞行机构离开机器人平台对摄像装置5检测不到的区域进行检测。
44.通过设置摄像装置5检测待救援人员。行走机构2驱动机器人平台在地面移动;漂浮机构3和推进机构4驱动机器人平台在水面移动;飞行机构6在空中移动;实现水陆空三方位进行搜救工作;同时飞行机构6停放在机架1顶部;启动飞行机构6进行搜救时,扩大了搜救范围;通过设置顶升装置8将物资胶囊9顶升到夹持装置62中;实现飞行机构6带动物资胶囊9进行移动。

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