[实用新型]智能应急救援机器人

权利要求书

1.一种智能应急救援机器人，其特征在于：包括：人机交互系统、无线通信系统、数据

采集系统、故障自诊断系统、运载行驶控制系统、可变稳定性控制系统、救援执行机构控制系统、热防护控制系统、动力系统、液压系统和应急照明系统；所述的人机交互系统包括程序控制器/计算机平台、视频采集卡、显示器、VR 视镜、图像数据保存识别模块、遥控装置，视频采集卡、显示器、VR 视镜和图像数据保存识别模块分别以 CAN12、CAN13、CAN14、CAN15、canbus 总线与程序控制器/计算机平台连接，其中视频采集卡通过 CAN1 与无线通信系统中的视频接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过 CAN2 与无线通信系统中的无线数据接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过 CAN3 与无线通信系统中的无线指令发射模块连接，遥控装置与无线指令发射模块的指令数据传输是通过红外线电磁波的发射与接收而实现的；无线通信系统包括视频发射模块、视频接收模块、无线数据发射模块、无线数据接收模块、无线指令发射模块和无线指令接收模块，其中视频发射模块与数据采集系统中的 3D 高清摄像仪、热分布成像仪连接，视频接收模块与人机交互系统中的视频采集卡连接，无线数据发射模块与数据采集系统中的生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS 定位模块连接，无线数据接收模块与程序控制器/计算机平台连接，无线指令发射模块通过红外线电磁波与遥控装置连接，无线指令接收模块通过 CAN4 与 DSP主程序控制器 CPU 连接；所述数据采集系统包括 3D 高清摄像仪、热分布成像仪、生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS 定位模块，且它们分别与视频发射模块和无线数据发射模块连接；所述故障自诊断系统/黑匣子包括 DSP 主程序控制器 CPU 及其外辅控制电路，它通过 CAN4 与无线指令接收模块连接，通过 CAN9 与液压系统连接，通过CAN10 与动力系统连接，通过 CAN11 与热防护控制系统连接，通过 CAN5 与运载行驶控制系统连接，通过 CAN6 与救援执行机构控制系统连接，通过 CAN7、CAN8 与可变稳定性控制系统连接；所述运载行驶控制系统包括中间继电器组 ZJ/n=28、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达和行驶执行器 A，其中中间继电器组 A：ZJ/n=28 与 DSP 主程序控制器 CPU 通过 CAN5 连接，行驶执行器 A 分别通过油缸/马达连接控制各种行驶状态；所述可变稳定性控制系统包括压力传感器、油压传感器、角度传感器、位移传感器、倾角传感器、温度传感器、光敏传感器、热敏传感器、红外传感器、长度传感器，上述这些传感器分别经过 CABLE/C和 CABLE/D、 canbus 总线与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，将各种工况参数的数据信息反馈给 DSP 主程序控制器 CPU；所述救援执行机构控制系统包括由中间继电器组 ZJ/n=40、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达、行驶执行器 B，其中中间继电器组 B：ZJ/n=40 与DSP 主程序控制器 CPU 通过 CAN6 连接，救援执行机构控制系统分别通过油缸/马达连接控制各项救援执行动作；所述热防护控制系统包括中间继电器组 ZJ/n=2、水泵/泡沫仓、水枪/泡沫枪和电磁阀，热防护控制系统并通过 CAN11 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，热防护口罩系统通过热敏传感器的信号反馈实现热防护系统的开启或关闭；所述动力系统包括柴油发动机及其发电设备，柴油发动机控制器通过 CAN10 与 DSP 主程序控制器 CPU连接，柴油发动机的动力输出装置与液压系统中的油泵连接，实现发动机与油泵转速的调节；所述液压系统包括油泵、油箱、油管、液压阀组、油缸和马达，其中油泵控制模块通过CAN9 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，实现油泵的启动与停止；应急照明控制系统包括中间继电器 DZJ/n=1 与 LED 照明灯电路模块，应急照明控制系统通过CAN16 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，实现应急照明的开启或关闭。

2.根据权利要求 1 所述的智能应急救援机器人，其特征在于，智能应急救援机器人的机械结构包括：数据采集系统的数据采集处理控制盒(K001)安装在机器人背部，数据采集系统的视像盒 (BS001)、生命探测仪(S002)、毒气检测仪(S003)、热分布成像仪(S004)、GPS定位仪(S005) 安装在机器人胸部，数据采集系统的视像盒(AS000)、3D 摄像仪(S006)、雷达测障仪(S007)、激光测距仪(S008)、应急照明灯(S009)安装在机器人头部；

控制系统的通信处理控制盒(K002)、可变稳定性控制盒(K003)、DPS 主程序控制器CPU 处理控制盒(K004)、救援执行机构控制盒(K005)、行驶运载控制盒(K006)、应急照明控制盒(K007)、故障自诊断系统控制盒(K008)、热防护系统控制盒(K009)都分别安装于机器人的背部；

动力系统(D000)安装在机器人的臀部，即上机架(SJ000)上；

液压系统(Y000)安装在机器人的臀部，即上机架(SJ000)上；液压管路则分别安装于其对应的机器人全身各个部位；

运载行驶系统安装在下机架(XJ000)及其以下部位的，它包括前脚小腿总成(X001)、前脚大腿总成(X004)、前脚小腿与前脚大腿由销轴(X003)联接，前脚大腿与下机架(XJ000)，由销轴(X006)联接，并通过安装在其上的小腿上、下油缸(X002)与大腿上、下油缸(X005)伸缩实现前脚小腿、大腿的上、下动作，通过安装在机架(XJ000)上的前脚摆动油缸(X011)及前脚总成摆动销轴(X010)，从而实现前脚的左、右摆动；同时通过安装在前脚大腿上的前轮旋转减速机总成（X008）、前轮旋转马达总成（X009）及前轮胎（X007）以及安装在后轮安装支架（X022）上的后轮旋转减速机总成（X024）、后轮旋转马达总成（X025）、后轮胎（X026）、安装在后脚总成（X018）与后轮安装支架（X022）之间的后轮摆动油缸（X019）、后轮摆动机构连杆1（X020）、后轮摆动机构连杆 2（X021）从而实现前、后轮的旋转和偏转动作，实现本机器人的向前或向后行驶以及行驶转向的调整；

后脚总成（X018）通过安装在机架（XJ000）上的销轴（X013）、后脚摆动机构连杆 1（X014）、后脚摆动机构连杆 2（X015）、后脚摆动油缸（X016）、后脚摆动销轴（X017）、后脚上、下油缸（X012），从而实现后脚总成（X018）的上、下动作和后脚总成（X018）的外展和内收动作；

救援执行工作机构包括机器人的手臂、手指、手腕、腰部以及托板机构、牵引机构，包括大臂总成（W001）、大臂举升机构总成（W002）、大臂回转机构总成（W003），大臂的举升及伸展都是通过油缸动作实现的；

中臂总成（W008）是通过销轴（W004）与大臂总成（W001）联接的，中臂的举升动作是通过安装在中臂总成（W008）与大臂总成（W001）上的中臂举升机构连杆 1（W006）和中臂举升机构连杆 2（W007）以及中臂举升油缸（W005）的相互动作而实现的；

小臂总成（W013）是通过销轴（W011）与中臂总成（W008）联接的，小臂总成的举升动作是通过安装在小臂总成（W013）与中臂总成（W008）上的小臂举升机构连杆 1（W009）、小臂举升机构连杆 2（W012）以及小臂举升油缸（W010）的相互动作而实现的；

手腕旋转机构总（W014）安装在小臂总成（W013）上，并通过销轴（W018）与手指总成（1W021）和手指总成 2（W022）联接，从而可实现手指总成 1 与手指总成 2 的整体转动，通过手指紧松机构连杆 1（W015）、手指紧松机构连杆 2（W016）与手指紧松油缸（W017）以及销轴（W018）的相互联动，可实现手掌的上、下摆动，通过手指紧松回转销轴（W019）、手指紧松机构连杆3（W020）、手指总成（1W021）、手指总成 2（W022）的相互联动，可实现手指的抓紧或放松；

头部的抬举与降低是通过头部抬举机构（W023）实现的，抬举机构同样是包括销轴、连杆、油缸；

腰部主卧动作是通过安装在上机架（SJ000）上的腰部主卧机构连杆总成 1（W025）、腰部主卧机构连杆总成 2（W027），腰部与上机架（SJ000）的联接销轴（W026）以及腰部立卧油缸（W024）的相互联动而实现的；

托板机构是由托板总成（W028）、托板总成（W028）与下机架（XJ000）、联接销轴（W030）以及托板举升油缸总成（W031），托板的举升动作是通过它们相互联动而实现的；

牵引机构的牵引启闭动作是通过牵引机构总成（W029）实现的，牵引机构同样是包括销轴、连杆、油缸，牵引机构的旋转是通过回转减速机及液压马达而实现的。