[发明专利]深井救生机器人

摘要

本发明公开了一款井下救生机械手，主要由井上收放及平动装置、蛇形机械手、机械手联动装置、前端信息反馈装置、监视控制终端等组成。井上收放及平动装置实现救助装置的升降及在某一高度位置上的平动，并适时提升被困者；可折叠式探杆各节探杆通过铰链连接，强磁铁保证其在展开状态时各节间的紧固连接，它可将井上支架的动作成功传递到井下并实现对井下装置的控制；蛇形机械手由各个指节扣合而成，其间以铰链连接，外缘处由四根钢丝绳串联，各个指节间加装弹簧以使运动过程中受力均匀；机械手联动装置主要由机械手弯曲控制联动装置和伸缩装置两部分组成，机械手联动装置和蛇形机械手可实现寻隙环绕，并将救生绳索系在被困者身上；前端信息反馈装置由照明灯、摄像头、对讲系统等组成，提供视频、音频信号；监视控制终端主要依靠两个摄像头实现对井下的监视。

主权项

一种用于井下救生的机械手，其特征在于：由井上收放及平动装置、蛇形机械手、机械手联动装置、前端信息反馈装置、监视控制终端等组成；所述的井上收放及平动装置包括井上支架、可制动式万向轮、六边形旋转绞盘、单向可折叠式探杆及救生绳。支架底部以可制动式万向轮在井口周围地面起到支撑作用，并可实现深井救生机器人在水平面上的平动；支架上部滑槽内通过销轴连接六边形旋转绞盘；六边形绞盘中部环绕单向可折叠式探杆、控制线及救生绳，其两侧配有旋转用把手，并通过转动把手实现单向可折叠式探杆、控制线及救生绳的提升和降落；所述的蛇形机械手包括指节、螺栓、弹簧及钢丝绳；各指节间以螺纹进行连接，并在指节外缘孔内穿过钢丝绳；各指节连接处可实现运动的钢丝绳上装有调节张紧力的拉簧；为减小运动过程中的摩擦阻力影响，各零件间适当润滑。通过控制钢丝绳的长度，实现蛇形机械手的空间运动；所述的机械手联动装置主要由机械手弯曲控制联动装置和伸缩装置两部分组成。包括套筒式末节探杆、齿轮、齿条、直线轴承、上电机支架、下电机支架、滑轮；设计中将机械手置于导杆尾部，导杆推动机械手沿探杆向下运动。导杆一侧嵌入齿条，在导杆运行上位置和下位置间开四条导轨槽。在机械手和导轨结合部对应探杆的位置装有一个机械手伸缩电机，电机上的齿轮穿过探杆上的凹槽与齿条啮合。机械手伸缩电机由专用支架放在导杆上，随机械手联动；所述的前端信息反馈装置由照明灯、摄像头、对讲系统等组成。照明灯实现对井下的照明，对讲系统实现与落井人员的对话，摄像头可用于观察被困者状况及所处环境，并辅助机械手在前进过程中寻找被困者与井壁间隙以便使其环绕被困者一周，将绳端锁扣回挂到救援绳上；所述的监视控制终端包括监视器、操作盒、控制器、操作杆、复位钮及快捷钮；操作盒内安装控制板，并通过螺钉固定操作杆、复位钮及快捷钮。监视控制终端对井下的监视主要依靠所带的两个摄像头实现，所拍到的视频送到井上监视器上，救援人员可操作控制终端上的按钮及手柄完成机械手及其联动装置的动作，亦可选择电脑程序控制面板实现手臂伸、缩、转弯等各个方向的运动。