足履组合式搜救机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及足履组合式搜救机器人，属于智能机器人技术领域，包括有机器人腰部、机器人髋关节、机器人大腿、机器人膝关节、机器人小腿、机器人踝关节、机器人足端、第一舵机、第二舵机、第三舵机、直流电机、联轴器、第一转轴、第一轴承、驱动轮、张紧轮、履带、第二转轴、第二轴承、机架。机器人腰部通过机器人髋关节与机器人大腿连接，机器人大腿通过机器人膝关节与机器人小腿连接，机器人小腿通过机器人踝关节与机器人足端连接。本实用新型专利技术设计成履带式结构和足式结构的组合体，所以它不光具备了履带式机器人和足式机器人的共同特点，还能互补其缺点，更适用于复杂的搜救环境，大大降低了搜救人员的工作量和工作风险。

【技术实现步骤摘要】
足履组合式搜救机器人
本技术属于智能机器人
，特别是涉及到一种足履组合式搜救机器人。
技术介绍
我国是一个地质灾害频发国家，自2008年至今7.0级以上地震发生3次。分别是2008年5月12日汶川8.0级地震、2010年4月14玉树7.1级地震和2013年4月20日雅安7.0级地震。每一次地震均造成了重大的人员伤亡和财产损失。其中，汶川地震造成69227人遇难，374643人受伤，17923人失踪；玉树地震已造成2698人遇难，其中已确认身份2687人，无名尸体11具，失踪270人；雅安地震共计造成196人死亡，失踪21人，11470人受伤。 地震会造成大面积建筑坍塌，损毁。受灾人员多因没有及时撤离掩埋在建筑之下，搜索到受灾人员的确切位置是救援工作的第一要事。传统的救援方式是直接派人到受灾现场进行救援，然而由于运输条件限制，救援人员无法一次大批输送，往往错过被困人员的最佳救护时间。同时因为现场的情况复杂，救援人员也面临余震或二次坍塌等诸多威胁的挑战。在这种紧急而危险的情况下，使用一种可以替代或部分替代救援人员，及时、迅速深入受灾现场进行探测、搜索的救援机器人，可以减少救援人员处在未知危险的恶劣环境的时间，提前发现受灾人员，降低救援人员伤亡。对于灾害救援工作有重要意义。目前，搜救机器人从构型上划分，大体上可分为三类:足式、轮式、履带式。每一类结构都有它的优点，但是面对灾后复杂的救援环境每一类又都无法更好的发挥其作用。 因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:本技术设计了一种足履组合式搜救机器人，用以解决只用一种行进方式的机器人无法适用于复杂的搜救环境的技术问题。 为了解决上述问题，本技术设计了一种足履组合式搜救机器人。 —种足履组合式搜救机器人，其特征是:包括有机器人腰部、机器人髋关节、机器人大腿、机器人膝关节、机器人小腿、机器人踝关节、机器人足端、第一舵机、第二舵机、第三舵机、直流电机、联轴器、第一转轴、第一轴承、驱动轮、张紧轮、履带、第二转轴、第二轴承、机架，所述的机器人腰部通过机器人髋关节与机器人大腿连接；所述的机器人大腿通过机器人膝关节与机器人小腿连接；所述的机器人小腿通过机器人踝关节与机器人足端连接； 所述的机器人髋关节内部设置有第一舵机； 所述的机器人膝关节内部设置有第二舵机； 所述的机器人踝关节内部设置有第三舵机； 所述的机器人足端包括有直流电机、联轴器、第一转轴、第一轴承、驱动轮、张紧轮、履带、第二转轴、第二轴承、机架，其中所述的直流电机通过联轴器与第一转轴相连；所述的第一转轴通过第一轴承的支撑与机架相连；所述的驱动轮通过与履带的啮合带动履带转动，驱动轮与履带之间设置有张紧轮；所述的张紧轮内部设置有第二转轴；所述的第二转轴通过第二轴承的支撑与机架相连。 所述的机器人髋关节、机器人大腿、机器人膝关节、机器人小腿、机器人踝关节、机器人足端、第一舵机、第二舵机、第三舵机、履带、直流电机、联轴器、第一转轴、第一轴承、驱动轮、履带、第二转轴、第二轴承、机架均有两个。 所述的直流电机有两个，并且均位于机器人足端的内侧。 有益效果:本技术足履组合式搜救机器人设计成履带式结构和足式结构的组合体，可以采取履带式行进方式也可以采取足式行进方式，所以它不光具备了履带式机器人和足式机器人的共同特点，还能互补其缺点。扩大了搜救机器人的使用场合，更适应了不同的搜救环境，大大降低了搜救人员的工作量和工作风险。 【附图说明】 下面结合附图及【具体实施方式】对本技术作进一步说明: 图1为本技术足履组合式搜救机器人履带式行进方式简图。 图2为本技术足履组合式搜救机器人足式行进方式简图。 图3为本技术足履组合式搜救机器人结构示意图。 图4为本技术足履组合式搜救机器人侧视结构示意图。 图5为本技术足履组合式搜救机器人足端俯视结构示意图。 图6为本技术足履组合式搜救机器人控制系统框图。 图中:1为机器人腰部、2为机器人髋关节、3为机器人大腿、4为机器人膝关节、5为机器人小腿、6为机器人踝关节、7为机器人足端、8为第一舵机、9为第二舵机、10为第三舵机、11为直流电机、12为联轴器、13为第一转轴、14为第一轴承、15为驱动轮、16为张紧轮、17为履带、18为第二转轴、19为第二轴承、20为机架。 【具体实施方式】 如图所示，本技术包括有机器人腰部1、机器人髋关节2、机器人大腿3、机器人膝关节4、机器人小腿5、机器人踝关节6、机器人足端7、第一舵机8、第二舵机9、第三舵机10、直流电机11、联轴器12、第一转轴13、第一轴承14、驱动轮15、张紧轮16、履带17、第二转轴18、第二轴承19、机架20，所述的机器人腰部I通过机器人髋关节2与机器人大腿3连接；所述的机器人大腿3通过机器人膝关节4与机器人小腿5连接；所述的机器人小腿5通过机器人踝关节6与机器人足端7连接； 所述的机器人髋关节2内部设置有第一舵机8 ； 所述的机器人膝关节4内部设置有第二舵机9 ； 所述的机器人踝关节6内部设置有第三舵机10 ； 所述的机器人足端7包括有直流电机11、联轴器12、第一转轴13、第一轴承14、驱动轮15、张紧轮16、履带17、第二转轴18、第二轴承19、机架20，其中所述的直流电机11通过联轴器12与第一转轴13相连；所述的第一转轴13通过第一轴承14的支撑与机架20相连；所述的驱动轮15通过与履带17的啮合带动履带17转动，驱动轮15与履带17之间设置有张紧轮16 ;所述的张紧轮16内部设置有第二转轴18 ;所述的第二转轴18通过第二轴承19的支撑与机架20相连。 所述的机器人髋关节2、机器人大腿3、机器人膝关节4、机器人小腿5、机器人踝关节6、机器人足端7、第一舵机8、第二舵机9、第三舵机10、履带11、直流电机11、联轴器12、第一转轴13、第一轴承14、驱动轮15、履带17、第二转轴18、第二轴承19、机架20均有两个。 所述的直流电机11有两个，并且均位于机器人足端7的内侧。 本技术足履组合式搜救机器人有两种行进方式，一种是履带式行进方式，腿部不动；另一种是足式行进方式，履带17不动，机器人髋关节2、机器人膝关节4、机器人踝关节6分别由第一舵机8、第二舵机9、第三舵机10驱动转动，机器人腰部I起着连接两条腿的作用实现彷人行走运动。 机器人足端7采用履带的结构形式。左、右机器人足端7的运动分别由安装在其内侧的直流电机11通过联轴器12带动驱动轮15的第一转轴13转动，驱动轮15通过第二轴承19与机架20相连，驱动轮15通过与履带17的啮合带动履带17转动，实现履带式行进方式。履带17的张紧通过张紧轮16实现，张紧轮16的第二转轴18通过第二轴承19与机架20相连。 足履组合式搜救机器人的控制方式如图6所示，对主控芯片的输入信号有位姿传感器，用来判定足履组合式搜救机器人的姿态形式；红外传感器，用来发现目标；力传感器，用来判定足履组合式搜救机器人在足式行进时的稳定状态。主控芯片的输出信号控制直流电机11，用来驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种足履组合式搜救机器人，其特征是：包括有机器人腰部(1)、机器人髋关节(2)、机器人大腿(3)、机器人膝关节(4)、机器人小腿(5)、机器人踝关节(6)、机器人足端(7)、第一舵机(8)、第二舵机(9)、第三舵机(10)、直流电机(11)、联轴器(12)、第一转轴(13)、第一轴承(14)、驱动轮(15)、张紧轮(16)、履带(17)、第二转轴(18)、第二轴承(19)、机架(20)，所述的机器人腰部(1)通过机器人髋关节(2)与机器人大腿(3)连接；所述的机器人大腿(3)通过机器人膝关节(4)与机器人小腿(5)连接；所述的机器人小腿(5)通过机器人踝关节(6)与机器人足端(7)连接；所述的机器人髋关节(2)内部设置有第一舵机(8)；所述的机器人膝关节(4)内部设置有第二舵机(9)；所述的机器人踝关节(6)内部设置有第三舵机(10)；所述的机器人足端(7)包括有直流电机(11)、联轴器(12)、第一转轴(13)、第一轴承(14)、驱动轮(15)、张紧轮(16)、履带(17)、第二转轴(18)、第二轴承(19)、机架(20)，其中所述的直流电机(11)通过联轴器(12)与第一转轴(13)相连；所述的第一转轴(13)通过第一轴承(14)的支撑与机架(20)相连；所述的驱动轮(15)通过与履带(17)的啮合带动履带(17)转动，驱动轮(15)与履带(17)之间设置有张紧轮(16)；所述的张紧轮(16)内部设置有第二转轴(18)；所述的第二转轴(18)通过第二轴承(19)的支撑与机架(20)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种足履组合式搜救机器人，其特征是:包括有机器人腰部(I)、机器人髋关节(2)、机器人大腿(3)、机器人膝关节(4)、机器人小腿(5)、机器人踝关节￠)、机器人足端(7)、第一舵机(8)、第二舵机(9)、第三舵机(10)、直流电机(11)、联轴器(12)、第一转轴(13)、第一轴承(14)、驱动轮(15)、张紧轮(16)、履带(17)、第二转轴(18)、第二轴承(19)、机架(20)，所述的机器人腰部(I)通过机器人髋关节(2)与机器人大腿(3)连接；所述的机器人大腿(3)通过机器人膝关节(4)与机器人小腿(5)连接；所述的机器人小腿(5)通过机器人踝关节(6)与机器人足端(7)连接； 所述的机器人髋关节(2)内部设置有第一舵机(8)； 所述的机器人膝关节(4)内部设置有第二舵机(9)； 所述的机器人踝关节出)内部设置有第三舵机(10)； 所述的机器人足端(7)包括有直流电机(11)、联轴器(12)、第一转轴(13)、第一轴承(14)、驱动轮(15)、张紧轮(16)、履带(17)、第二转轴(18)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜微，王平凯，陈光，孟艳萍，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：新型
国别省市：吉林;22