專利名稱：一種搜救機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機器人，特別是關于一種在地震、火災等重大災難以及特殊環境中使用的搜救機器人。
背景技術：
隨著社會的不斷發展，在社會財富日益增多的同時，導致發生火災的危險性也在增多，火災的危害性也越來越大。據統計，我國70年代火災年平均損失不到2.5億元，80年代火災年平均損失不到3.2億元。進入90年代，特別是1993年以來，火災造成的直接財產損失上升到年均10億元，年均死亡2000多人。相比火災，地震是造成經濟損失和人員傷亡的更大的災難。2008年05月12日，四川汶川發生8.0級地震，遇難人數及失蹤人數總和超過87000人，造成直接經濟損失8451億。2009年06月30日，云南姚安發生6.0級地震，造成楚雄、大理、麗江等3個州市共205.9萬人受災，因災死亡I人，300多人受傷。而且震后建筑廢墟情況復雜，還面臨著余震的危險，救援人員進行被困者搜救的工作極為困難。地震后72小時為救援黃金時期，因此，在地震后廢墟內被困人員的搜索工作中，設計一部救援搜救機，使其能夠在危險區域進行搜索工作，及時傳送出危險區域內的情況，幫助搜救人員快速找出被困者位置，從而提高救援的效率，降低救援人員的危險系數是目前亟待解決的問題。
發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能提高救援效率、保證救援人員安全的搜救機器人。為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種搜救機器人，其特征在于:它包括一運動機構和一控制所述運動機構工作的控制機構；所述運動機構包括履帶板、設置在所述履帶板上兩兩一對的四個搖臂和兩個步進電機；每個所述步進電機的輸出軸固設有第一個小齒輪，所述第一個小齒輪與第一個大齒輪嚙合，且所述第一個大齒輪經第一個轉動軸與第二個小齒輪同軸連接，所述第二個小齒輪與第二個大齒輪嚙合，所述第二個大齒輪固設在第二個轉動軸的一端，所述第二個轉動軸的另一端通過傳動輪和固定軸連接主動輪；所述搖臂由所述主動輪、兩個從動輪、履帶和搖臂板構成，所述主動輪和兩個從動輪的固定軸均設置在所述搖臂板上，所述主動輪和兩個從動輪外周設置有一圈所述履帶；所述步進電機的轉動角度由所述控制機構控制；在所述搖臂的搖臂板上還設置有一舵機，所述舵機由所述控制機構控制工作。所述履帶板底部設置有四對承重輪，所述四對承重輪通過減震裝置連接在所述履帶板底部。所述減震裝置包括減震彈簧，所述減震彈簧設置在所述履帶板上，所述減震彈簧通過減震螺栓與連桿一端連接，所述連桿另一端通過所述減震螺栓固定連接所述承重輪；在所述履帶板上，與所述減震螺栓相對應，還設置有一滑槽。所述控制機構包括一控制器、一帶有攝像頭的云臺機構、一信息采集模塊、一圖像處理模塊、一無線通信模塊、一照明模塊和一電源模塊；所述控制器將控制信號分別輸入所述運動機構、云臺機構和信息采集模塊內，所述運動機構根據控制信號運動；所述云臺機構內的攝像頭采集救援現場圖像信息，并將采集的圖像信息經所述圖像處理模塊后，傳輸至所述控制器，由所述控制器內的無線通信模塊將圖像信息發送至接收設備；所述信息采集模塊根據控制信號對障礙物及生命跡象進行信息采集，將采集到的信息返回至所述控制器內，由所述控制器根據返回的障礙物信息控制所述運動機構進行越障運動，并將返回的生命跡象信息發送至所述接收設備；所述控制器還控制所述照明模塊的工作；所述電源模塊為所述控制機構供電。本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本實用新型由于采用由控制機構控制運動機構工作，運動機構內設置有四個搖臂，每兩個搖臂形成一組，并由一個步進電機帶動工作，步進電機的轉動角度由控制機構制，進而實現運動機構在救援現場的工作，并進行越障，進而有效提高救援效率，保證了救援人員的安全。2、本實用新型由于控制機構由控制器、云臺機構、信息采集模塊、圖像處理模塊、無線通信模塊、照明模塊和電源模塊構成，通過控制器對各部件進行控制，并通過其安裝在云臺機構內的攝像頭將地震后廢墟的情況傳遞出來，使搜救人員能及時掌握救援現場內的人員情況，減少不必要的傷亡，大大提高了搜救工作的效率。3、本實用新型由于采用四個搖臂結構，每個搖臂均由主動輪、從動輪、履帶和搖臂板構成，每個搖臂板上還設置有一舵機，該舵機由控制機構控制其工作，在救援現場情況復雜且空間狹小，采用這種四搖臂結構的搜救機器人可以增強對現場環境的的適應能力，增加了本實用新型的適用范圍。4、本實用新型由于在控制模塊內采用無線通訊模塊進行信息傳輸，將各部件檢測到的信息通過無線通訊模塊傳輸至搜救人員的接收設備，因此，實現了遠距離的無線傳輸控制功能。本實用新型可以廣泛應用于各種災難廢墟的搜救工作中。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是圖1的側視圖；圖3是本實用新型的控制機構結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1、圖2所示，本實用新型包括一運動機構10和一控制運動機構10工作的控制機構30。如圖1所示，運動機構10包括履帶板11、設置在履帶板11上兩兩一對的四個搖臂12和兩個步進電機13，四個搖臂12和兩個步進電機13的工作原理相同，以其中一個搖臂12和一個步進電機13為例，對本實用新型的運動機構10進行詳細的介紹。步進電機13的輸出軸固設有第一個小齒輪14，第一個小齒輪14與第一個大齒輪15嚙合，且第一個大齒輪15經第一個轉動軸16與兩第二個小齒輪17同軸連接,第二個小齒輪17分別用于為位于兩側的兩個搖臂12傳動。第二個小齒輪17與第二個大齒輪18嚙合，且第二個大齒輪18固設在第二個轉動軸19的一端，第二個轉動軸19的另一端通過傳動輪和固定軸連接主動輪20。搖臂12由主動輪20、兩個從動輪21、履帶22和搖臂板23構成，主動輪20和兩個從動輪21的固定軸均設置在搖臂板23上，在主動輪20和兩個從動輪21外周設置有一圈履帶22。步進電機13的轉動角度由控制機構30控制,進而實現運動機構10在救援現場的工作。其中，在搖臂12的搖臂板23上，還設置有一舵機，該舵機由控制機構30控制其工作，實現搖臂12的抬起、下落動作。上述實施例中，在履帶板11底部還設置有四對承重輪24，四對承重輪24通過減震裝置連接在履帶板11底部。其中，減震裝置包括減震彈簧，減震彈簧設置在履帶板11上，且減震彈簧通過減震螺栓與連桿一端連接，連桿另一端通過減震螺栓固定連接承重輪24。在履帶板11上，與減震螺栓相對應，還設置有一滑槽，便于連桿帶動承重輪24上、下滑動，以實現減震功能。如圖3所示，控制機構30包括一控制器31、一帶有攝像頭的云臺機構32、一信息米集模塊33、一圖像處理模塊34、一無線通信模塊35、一照明模塊36和一電源模塊37。控制器31將控制信號分別輸入運動機構10、云臺機構32和信息采集模塊33內，運動機構10根據控制信號進行前進、后退或轉向等運動；根據控制信號，云臺機構32內的攝像頭對救援現場信息進行圖像采集，并將采集后的圖像信息經圖像處理模塊34后，傳輸至控制器31，由控制器31內的無線通信模塊35將圖像信息發送至救援人員的接收設備；信息采集模塊33根據控制信號對障礙物及生命跡象進行信息采集，將采集到的信息返回至控制器31內，由控制器31根據返回的障礙物信息控制運動機構10進行越障運動，并將返回的生命跡象信息發送至救援人員的接收設備。其中，控制器31還控制照明模塊36的開啟或關閉；上述各部件均由電源模塊37供電。綜上所述，本實用新型在使用時，兩步進電機13接收到控制器31的控制信號后，開始工作，驅動各搖臂12內的履帶22運動，當履帶22碰到障礙物時，當障礙物的高度與本實用新型的搜救機器人的承重輪24高度大致相等時，行駛到障礙物上時，若搜救機器人的重心位于障礙物邊緣的上方，則它會恢復水平，即可通過；當搜救機器人遇到前方障礙物較高時，由位于搜救機器人前部的兩個搖臂12上的舵機根據控制器31發送的控制信號，將前部搖臂12向上抬起，并將前部搖臂12上的履帶22壓在障礙物上，同時將位于搜救機器人后部的兩個搖臂10放下，使其產生向下的力，從而將搜救機器人抬起，使其順利通過障礙物。上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的連接和結構都是可以有所變化的，在本實用新型技術方案的基礎上，凡根據本實用新型原理對個別部件的連接和結構進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
權利要求1.一種搜救機器人，其特征在于:它包括一運動機構和一控制所述運動機構工作的控制機構； 所述運動機構包括履帶板、設置在所述履帶板上兩兩一對的四個搖臂和兩個步進電機；每個所述步進電機的輸出軸固設有第一個小齒輪，所述第一個小齒輪與第一個大齒輪嚙合，且所述第一個大齒輪經第一個轉動軸與第二個小齒輪同軸連接，所述第二個小齒輪與第二個大齒輪嚙合，所述第二個大齒輪固設在第二個轉動軸的一端，所述第二個轉動軸的另一端通過傳動輪和固定軸連接主動輪；所述搖臂由所述主動輪、兩個從動輪、履帶和搖臂板構成，所述主動輪和兩個從動輪的固定軸均設置在所述搖臂板上，所述主動輪和兩個從動輪外周設置有一圈所述履帶；所述步進電機的轉動角度由所述控制機構控制；在所述搖臂的搖臂板上還設置有一舵機，所述舵機由所述控制機構控制工作。
2.如權利要求1所述的一種搜救機器人，其特征在于:所述履帶板底部設置有四對承重輪，所述四對承重輪通過減震裝置連接在所述履帶板底部。
3.如權利要求2所述的一種搜救機器人，其特征在于:所述減震裝置包括減震彈簧，所述減震彈簧設置在所述履帶板上，所述減震彈簧通過減震螺栓與連桿一端連接，所述連桿另一端通過所述減震螺栓固定連接所述承重輪；在所述履帶板上，與所述減震螺栓相對應，還設置有一滑槽。
4.如權利要求1或2或3所述的一種搜救機器人，其特征在于:所述控制機構包括一控制器、一帶有攝像頭的云臺機構、一信息采集模塊、一圖像處理模塊、一無線通信模塊、一照明模塊和一電源模塊； 所述控制器將控制信號分別輸入所述運動機構、云臺機構和信息采集模塊內，所述運動機構根據控制信號運動；所述云臺機構內的攝像頭采集救援現場圖像信息，并將采集的圖像信息經所述圖像處理模塊后，傳輸至所述控制器，由所述控制器內的無線通信模塊將圖像信息發送至接收設備；所述信息采集模塊根據控制信號對障礙物及生命跡象進行信息采集，將采集到的信息返回至所述控制器內，由所述控制器根據返回的障礙物信息控制所述運動機構進行越障運動，并將返回的生命跡象信息發送至所述接收設備；所述控制器還控制所述照明模塊的工作；所述電源模塊為所述控制機構供電。
專利摘要本實用新型涉及一種搜救機器人，它包括運動機構和控制機構；運動機構包括履帶板、設置在履帶板上的四個搖臂和兩個步進電機；每個步進電機的輸出軸固設有第一個小齒輪，第一個小齒輪與第一個大齒輪嚙合，且第一個大齒輪經第一個轉動軸與第二個小齒輪同軸連接，第二個小齒輪與第二個大齒輪嚙合，第二個大齒輪固設在第二個轉動軸的一端，第二個轉動軸的另一端通過傳動輪和固定軸連接主動輪；搖臂由主動輪、兩個從動輪、履帶和搖臂板構成，主動輪和兩個從動輪的固定軸均設置在搖臂板上，主動輪和兩個從動輪外周設置有一圈履帶；步進電機的轉動角度由控制機構控制；在搖臂的搖臂板上還設置有一舵機，舵機由控制機構控制工作。
文檔編號B62D55/065GK203047409SQ20132005742
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者王紅軍, 谷玉海, 徐一闖, 朱凱, 鄭軍 申請人:北京信息科技大學