[实用新型]移动式起缝机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机械自动化工程领域，具体地说是一种能够用于废墟、洞穴等环境中的移动式起缝机器人。

背景技术

中国是世界上受灾最严重的国家之一，我国位于太平洋与印度板块之间的环太平洋地震带和地中海喜马拉雅地震带上，地震活动频繁。在这些地质带附近发生的地震，震源浅强度大，可造成潜在的大面积破坏及伤亡。地震和次生灾害使很多人失去了生命，历史上唐山大地震、四川汶川地震、四川雅安地震等等都造成了巨大的破坏和经济损失。

我国的地震主要是板内地震，具有震源浅、频度高、强度大、分布广的特征。我国人口众多，建筑物抗震性能差，因而成灾率较高。据统计数据显示，虽然中国只占世界陆地面积的7%，但是20世纪世界范围内大约三分之一的地震发生在中国，多余50%的地震遇难者在中国。这意味着大约有60万人死于地震。

我国于2004年10月成立了中国地震应急搜救中心。目前地震救援设备虽种类繁多但是设备高大、沉重等问题阻碍了救援设备的应用，设备总体的性能质量还有提高。

目前，国内外能够应用于地震救援的起缝设备包括手持式液压起缝器和日本的BaribariⅠ、BaribariⅡ机器人等机器人救援设备。但上述设备中手持式起缝设备要求救援人员亲临事故现场，使救援人员处于可能受到次生灾害威胁的危险之中。而以日本的BaribariⅠ、BaribariⅡ机器人为代表的起缝机器人只能开启固定高度的缝隙，在救援的灵活性和可靠性方面存在较大的问题。

实用新型内容

为了解决现有起缝设备存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种移动式起缝机器人。该起缝机器人能够灵活应用于废墟、洞穴等复杂环境条件下，能够在设定范围内调节初始起缝高度，进行自动化救援。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括机器人箱体、前摆臂、后摆臂、起缝执行机构、前摆臂驱动机构、后摆臂驱动机构、机器人驱动机构及起缝控制机构，其中机器人箱体的两侧对称设有带动所述起缝机器人整体移动的机器人驱动机构；所述机器人箱体前端的两侧对称设有前摆臂，两侧的所述前摆臂通过安装在机器人箱体内的前摆臂驱动机构同步转动，所述机器人箱体后端的两侧对称设有后摆臂，两侧的所述后摆臂通过安装在机器人箱体内的后摆臂驱动机构同步转动，所述起缝机器人通过前、后摆臂的转动实现越障及起缝角度的调节；所述起缝控制机构安装在机器人箱体内，包括起缝控制电机、控制电机支座、连杆机构、换向柱销及换向机构，所述起缝控制电机通过控制电机支座安装在机器人箱体上，该起缝控制电机的输出端通过所述连杆机构与换向机构上的换向柱销相连、控制所述换向机构伸缩；所述起缝执行机构连接于所述换向机构的导向管，由换向机构驱动伸缩。

其中：所述连杆机构包括角片、左压力杆及右压力杆，角片与起缝控制电机的输出端相连，所述左压力杆及右压力杆的一端分别与角片铰接，另一端分别铰接于所述控制电机支座上，所述左压力杆及右压力杆分别对应一换向柱销，控制所述换向机构换向、进而驱动起缝执行机构伸缩；所述角片为90°夹角的扇形结构，圆心为花键孔，扇形的两边分别开有导向槽；所述起缝控制电机的输出端与角片上的花键孔键连接，所述左压力杆及右压力杆的一端分别通过柱销连接于角片上的导向槽内，所述柱销可在导向槽内滑动；

所述起缝执行机构包括楔形块、上护板及下护板，所述楔形块安装在所述导向管上，在楔形块的上下两侧分别设有铰接在所述机器人箱体内的上护板及下护板；所述楔形块通过换向机构的控制在上、下护板之间伸缩，所述上、下护板在楔形块伸缩的过程中绕铰轴转动；

所述前摆臂驱动机构包括前摆臂驱动电机、前摆臂蜗杆、前摆臂蜗轮、前摆臂传动轴及分别与两侧前摆臂对应的两组传动机构，其中前摆臂驱动电机通过前摆臂驱动电机安装座安装在所述机器人箱体内，所述前摆臂蜗杆与前摆臂驱动电机的输出端相连；所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮及安装板，所述安装板安装在机器人箱体上，所述前摆臂传动轴的一端转动安装在安装板上，另一端与一侧的前摆臂连动；所述前摆臂传动轴上设有与前摆臂蜗杆啮合的前摆臂蜗轮，通过前摆臂驱动电机驱动旋转的前摆臂蜗轮带动所述前摆臂传动轴旋转，通过两组第一、二齿轮的啮合传动带动两侧的前摆臂同步转动；

所述两组传动机构中的安装板均安装在机器人箱体上，所述前摆臂传动轴的一端转动安装在任一安装板上；两第二齿轮通过转动安装在安装板上的齿轮轴连动，其中一个第一齿轮安装在所述前摆臂传动轴上、与其中一个第二齿轮相啮合，另一个第一齿轮与另一侧的前摆臂连动、且与另一个第二齿轮相啮合；