[发明专利]一种可变形仿生搜救机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变形仿生搜救机器人，属于智能机器人技术领域。

背景技术

当下台风海啸、矿井矿难、突发火灾及地震等灾害频发，危机人类生命财产安全，而在灾害第一时间，消防人员由于种种原因不能第一时间进入灾害现场，给消防营救带来的巨大困难。针对这种困难，消防部门研发了多种搜救设备。现有的搜救设备智能化程度不高，而仅有的搜救机器人多采用履带式，其越障能力有限，且行进效率差，控制不灵活，在搜救能力上也受到功能限制，仍无法达到理想要求，可优化空间大。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变形仿生搜救机器人，以仿生蜘蛛形态加上可进行轮式和攀爬式形态相互转换的步足设计以提高行进效率，多功能搜救设备的安装用于适应多种搜救环境，提高搜救成功率。

本发明按以下技术方案实现：一种可变形仿生搜救机器人，包括头部1、一号步足2、二号步足3、三号步足4、四号步足5、腹部6、支撑杆7、传感器8、躯干外壳9、底板10；头部1安装在底板10前端，一号步足2、二号步足3、三号步足4、四号步足5四对步足分别对称安装在底板10周侧，腹部6安装在底板10上，躯干外壳9安装在底板10上，支撑杆7、搜救传感器8分别安装在躯干外壳9上，三号步足4包括触地足部Ⅰ11、支撑腿Ⅰ12、伸长液压杆Ⅰ13、转向关节Ⅰ14、小腿折叠机构Ⅰ15、躯干连接件Ⅰ16、整体转向器Ⅰ17、大腿折叠机构Ⅰ18、连接大腿Ⅰ19；躯干连接件Ⅰ16安装在底板10上，整体转向器Ⅰ17安装在躯干连接件Ⅰ16上，大腿折叠机构Ⅰ18一端安装在整体转向器Ⅰ7上，另一端与连接大腿Ⅰ19一端连接，转向关节Ⅰ14安装在连接大腿Ⅰ19另一端上，小腿折叠机构Ⅰ15一端安装在转向关节Ⅰ14上，小腿折叠机构Ⅰ15另一端与连接大腿Ⅰ19连接，伸长液压杆Ⅰ13一端与转向关节Ⅰ14连接，另一端安装在支撑腿Ⅰ12上，触地足部Ⅰ11安装在支撑腿Ⅰ12上，四号步足5包括整体转向器Ⅱ20、躯干连接件Ⅱ21、大腿折叠机构Ⅱ22、连接大腿Ⅱ23、小腿折叠机构Ⅱ24、功能轮组25、转向关节Ⅱ26、连接小腿27、减震机构28、支撑腿Ⅱ29、触地足部Ⅱ30；躯干连接件Ⅱ21安装在机器人底板10上，整体转向器Ⅱ20安装在躯干连接件Ⅱ21上，大腿折叠机构Ⅱ22一端安装在整体转向器Ⅱ20上，另一端与连接大腿Ⅱ23连接，转向关节Ⅱ26安装在连接大腿Ⅱ23上，小腿折叠机构Ⅱ24一端安装在转向关节Ⅱ26上，另一端与连接大腿Ⅱ23连接，功能轮组25安装在转向关节Ⅱ26上，连接小腿27一端安装在转向关节Ⅱ26上，另一端安装在支撑腿Ⅱ29上，减震机构28安装在连接小腿27上，触地足部Ⅱ30安装在支撑腿Ⅱ29上，一号步足2包括触地足部Ⅲ31、支撑腿Ⅲ32、整体转向器Ⅲ33、躯干连接件Ⅲ34、大腿折叠机构Ⅲ35、连接大腿Ⅲ36、摄像云台37、转向关节Ⅲ38、小腿折叠机构Ⅲ39、伸长液压杆Ⅱ40、搜救机械手41；躯干连接件Ⅲ34安装在机器人底板10上，整体转向器Ⅲ33安装在躯干连接件Ⅲ34上，大腿折叠机构Ⅲ35一端安装在整体转向器Ⅲ33上，另一端与连接大腿Ⅲ36连接，转向关节Ⅲ38安装在连接大腿Ⅲ36上，小腿折叠机构Ⅲ39一端安装在转向关节Ⅲ38上，另一端与连接大腿Ⅲ36连接，摄影云台37安装在转向关节Ⅲ38上，伸长液压杆Ⅱ40一端安装在转向关节Ⅲ38上，另一端安装在支撑腿Ⅲ32上，搜救机械手41安装在支撑腿Ⅲ32上，触地足部Ⅲ31安装在支撑腿Ⅲ32上。

一种可变形仿生搜救机器人的工作原理为：二号步足3结构与三号步足4结构相同，安装在机器人底板10周侧的一号步足2、二号步足3、三号步足4、四号步足5四对步足可协调工作仿生蜘蛛行进动作，使其在崎岖复杂路面自由行进；其中二号步足3和四号步足5两对步足分别安装功能轮组，使其在液压杆控制下变形成为轮式形态，使机器人可以在平坦路面以轮式前进，提高行进效率；一号步足2上安装有摄影云台37和搜救机械手41，可以实现机器人搜救过程中的实时监控及障碍搬运及抓取工作；同时，机器人安装有搜救支撑杆7，可在狭小危险环境进行墙面支撑工作，保障搜救顺利进行；机器人可根据情况需要在腹部6安装其他搜救设备，提高搜救效率。

本发明具有以下有益效果：

1、机器人用于消防领域，可在火灾、地震等人类无法进入的复杂环境进行搜救工作，功能显著；

2、机器人进行蜘蛛形态仿生，驱动灵活，实用性强；

3、步足可进行蜘蛛形态和轮式形态相互变形，适应多种路面环境，保持高效行进；

4、安装多种传感器及摄影设备，实现智能控制，科技含量高；