一种摆臂式履带排爆机器人及其行走方法技术

技术编号:11824019 阅读:130 留言:0更新日期:2015-08-05 02:29
本发明专利技术涉及一种摆臂式履带排爆机器人,包括车体,机械臂和机械手爪以及视觉监视系统,其车体(4)包括箱体(20)、4个轮胎(7)、4个轮胎履带轮(19)、两个轮胎履带(16)、4个小履带轮(5)、4个摆臂履带(6)和2组摆臂(10),所述的轮胎(7)、轮胎履带轮(19)、轮胎履带(16)和小履带轮(5)和摆臂履带(6)对称分布在箱体两侧,2组摆臂分别位于箱体的前方和后方,轮胎电机(23)和摆臂电机(22)与箱体固定连接。由摆臂电机(22)驱动摆臂(10)上下动作。本发明专利技术同时提供上述机器人的行走方法。本发明专利技术的机器人可以在复杂地形中顺利行进。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于安防领域,涉及一种可在复杂地形排除爆炸物的排爆机器人。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展,恐怖主义也日益猖獗,违法分子自制炸药,自制遥控和定时炸弹装置的能力也越来越强,对世界各国造成了威胁,给各国人民造成了恐慌。恐怖活动带来的破坏和伤亡也日益加剧,与此同时在危险和突发事故的处置中,机器人的应用日益广泛。排爆机器人可以代替人工进入危险区域进行侦查,排除爆炸物。目前,国际市场上多为陆地式排爆机器人,而在复杂崎岖的地形环境中的排爆案例日益增多,同时对下部车体要求越来越高,对车体的开发也越来越成熟,但还存在一定缺陷,机动性差,布局失衡,越障能力差,不能够越过较高障碍,不能攀爬楼梯,只能穿越路面情况复杂的平地。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺陷,本专利技术解决的技术问题是:基于一种摆臂履带式排爆机器人,给出其在各种地形中行进的方式。本专利技术的技术方案如下:一种摆臂式履带排爆机器人,包括车体(4),机械臂(2),位于机械臂(2)前端并用于夹持爆炸物的机械手爪(1-1)以及视觉监视系统,其特征在于,所述的车体(4)包括箱体(20)、4个轮胎(7)、4个轮胎履带轮(19)、两个轮胎履带(16)、4个小履带轮(5)、4个摆臂履带(6)和2组摆臂(10),所述的轮胎(7)、轮胎履带轮(19)、轮胎履带(16)和小履带轮(5)和摆臂履带(6)对称分布在箱体两侧,2组摆臂分别位于箱体的前方和后方,轮胎电机(23)和摆臂电机(22)与箱体固定连接;每个轮胎(7)固定在轮胎连接筒(18)上,轮胎连接筒(18)固定在带轮连接盘(17)上,带轮连接盘(17)与轮胎履带轮(19)固定连接;每个轮胎履带(16)越过两个轮胎履带轮(19)、轮胎履带张紧轮和轮胎履带导向轮,并通过T型槽对轮胎履带张紧轮的位置的改变来调节轮胎履带(16)的张紧程度,轮胎履带导向轮使轮胎履带(16)保持正确位置不偏离;轮胎电机(23)驱动轮胎履带轮(19),轮胎履带轮(19)带动轮胎履带(16)运动;每组摆臂包括用摆臂连接杆(21)连接起来并对称分布在箱体两侧的2个摆臂,摆臂(10)通过轴承(28)与箱体相连,通过轴承(27)与轮胎履带轮(19)相连,由摆臂电机(22)驱动摆臂(10)上下动作;4个小履带轮(5)分别通过摆臂小履带轮轴(49)连接在相应的摆臂(10)的前端;每个摆臂履带(6)越过位于同侧并相邻的小履带轮(5)、轮胎履带轮(19)、张紧轮和摆臂履带导向轮,并通过T型槽对摆臂履带张紧轮的位置的改变来调节摆臂履带(6)的张紧程度,摆臂履带导向轮使摆臂履带(6)保持正确位置不偏离;所述的视觉监视系统,包括三个摄像头,在机械臂的前端固定有第一摄像头,用于精确定位目标物的位置,在车体前端固定有第二摄像头(15),用于监测车体前方路况,在车体上还设置有用于固定第三摄像头的摄像头升降机构(3),所述的摄像头升降机构(3)包括升降板(43),在升降板(43)上连接有能够水平旋转的第一舵机(42),在第一舵机(42)上还连接有能够竖直旋转的第二舵机(41),在第二舵机(41)上固定连接有第三摄像像头(38)和光源(37) ο本专利技术同时提供此种机器人的行进方法:上述该机器人的行走方法如下:利用摆臂电机抬起两组摆臂,使其脱离地面,利用轮胎电机(23)驱动轮胎履带轮(19),由轮胎履带轮(19)带动轮胎履带(16)运动,使机器人在较为平坦的路面上只用轮胎行走;利用摆臂电机将两组摆臂放平与地面平行,使得各个小履带轮(5)置于地面上;利用轮胎电机(23)驱动轮胎履带轮(19),由轮胎履带轮(19)带动轮胎履带(16)运动油轮胎履带轮(19)同时通过各个摆臂履带(6)带动相应的小履带轮(5)转动,从而使得机器人对地面作用的压强较低,像坦克一样行走;利用摆臂电机立起两组摆臂,使其车体的其他部位脱离地面,架高整个机器人;利用轮胎电机(23)驱动轮胎履带轮(19),由轮胎履带轮(19)通过各个摆臂履带(6)带动相应的小履带轮(5)转动,从而使得机器人以较高的姿态行走;根据地形,利用摆臂电机调整每组摆臂的姿态,使得各个小履带轮(5)置于不同高度的路面上;利用轮胎电机(23)驱动轮胎履带轮(19),由轮胎履带轮(19)带动轮胎履带(16)运动;由轮胎履带轮(19)同时通过各个摆臂履带(6)带动相应的小履带轮(5)转动,从而使得机器人在不平坦的路面上像坦克一样行走。本专利技术将整个机器人行走部分设计为坦克式履带行走方式,整个机器人的底部都由履带绕过,既解决了动力的传输方式,也增加了整个机器人的稳定性及越障能力,较长的摆臂可当桥梁使用,遇到较深的沟壑可以用摆臂当桥梁直接碾压过,同时遇到障碍物在摆臂的帮助下可轻松越过而不会被困,履带的安装问题通过张紧轮得到了更加合理的解决,在行走过程中更加平稳,越障性能好,动作灵活,且可攀爬楼梯,机械臂中摄像头的设计使排爆机器人机械手的抓获动作更加精确,车尾摄像头升降机构可全向旋转,实时监控机械手臂和手爪完成对危险品的寻找定位、抓取、投放全过程。【附图说明】图1为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人的整体结构示意图图2为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人的整体结构正视图图3为机械臂结构示意图图4为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人车体结构(该机器人的车体部分,车体外观为轴对称结构,正面的两个轮胎和背面的两个轮胎是对称的,为了便与结构的展示将正面的两个轮胎卸下,以便于看清内部的连接结构)图5为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人剖视图示意图(为车体的俯视图,表明剖视图剖视的位置)图6为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人A-A剖视图图7为图6局部放大图一图8为图6局部放大图二图9为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人B-B剖视图图10为模块化摆臂履带式反恐排爆机器人C-C剖视图图11为摄像头升降机构整体结构图12为摄像头升降机构中摄像头放大图图13为反恐排爆机器人的四种行走状态:A为两组摆臂10前后同时抬起只用轮胎行走;B为将两组摆臂放平与地面平行,与轮胎一起转动使该机器人像坦克一样行走;C为抓取较低位置爆炸物是排爆机器人的形态,两摆臂立起,架高整个机器人;D为前后两组摆臂一上一下;E为两组摆臂直立像人腿一样立起;F为该机器人使用摆臂与轮胎爬楼梯示意图。图中:1_1、机械手爪,2、机械臂包括(1-2、机械臂移动关节,1-3、机械臂小臂,1-4、推杆电机,1-5、机械臂肘关节,1-10、机械臂固定盖板,1-11、机械臂肩关节蜗轮蜗杆传动装置,1-14机械臂肩关节,1-15机械手爪驱动电机、1-16,机械臂肘关节的蜗轮蜗杆传动装置、1-17,机械臂肘关节的电机、1-18机械臂肩关节的电机、1-19机械臂腕关节、1-20推杆电机固定块、1-21推杆、1-当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆臂式履带排爆机器人,包括车体(4),机械臂(2),位于机械臂(2)前端并用于夹持爆炸物的机械手爪(1‑1)以及视觉监视系统,其特征在于,所述的车体(4)包括箱体(20)、4个轮胎(7)、4个轮胎履带轮(19)、两个轮胎履带(16)、4个小履带轮(5)、4个摆臂履带(6)和2组摆臂(10),所述的轮胎(7)、轮胎履带轮(19)、轮胎履带(16)和小履带轮(5)和摆臂履带(6)对称分布在箱体两侧,2组摆臂分别位于箱体的前方和后方,轮胎电机(23)和摆臂电机(22)与箱体固定连接;每个轮胎(7)固定在轮胎连接筒(18)上,轮胎连接筒(18)固定在带轮连接盘(17)上,带轮连接盘(17)与轮胎履带轮(19)固定连接;每个轮胎履带(16)越过两个轮胎履带轮(19)、轮胎履带张紧轮和轮胎履带导向轮,并通过T型槽对轮胎履带张紧轮的位置的改变来调节轮胎履带(16)的张紧程度,轮胎履带导向轮使轮胎履带(16)保持正确位置不偏离;轮胎电机(23)驱动轮胎履带轮(19),轮胎履带轮(19)带动轮胎履带(16)运动;每组摆臂包括用摆臂连接杆(21)连接起来并对称分布在箱体两侧的2个摆臂(10),摆臂(10)通过轴承(28)与箱体相连,通过轴承(27)与轮胎履带轮(19)相连,由摆臂电机(22)驱动摆臂(10)上下动作;4个小履带轮(5)分别通过摆臂小履带轮轴(49)连接在相应的摆臂(10)的前端;每个摆臂履带(6)越过位于同侧并相邻的小履带轮(5)、轮胎履带轮(19)、张紧轮和摆臂履带导向轮,并通过T型槽对摆臂履带张紧轮的位置的改变来调节摆臂履带(6)的张紧程度,摆臂履带导向轮使摆臂履带(6)保持正确位置不偏离;所述的视觉监视系统,包括三个摄像头,在机械臂的前端固定有第一摄像头,用于精确定位目标物的位置,在车体前端固定有第二摄像头(15),用于监测车体前方路况,在车体上还设置有用于固定第三摄像头的摄像头升降机构(3),所述的摄像头升降机构(3)包括升降板(43),在升降板(43)上连接有能够水平旋转的第一舵机(42),在第一舵机(42)上还连接有能够竖直旋转的第二舵机(41),在第二舵机(41)上固定连接有第三摄像像头(38)和光源(37)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁承君马郡陈永胜彭巨伟
申请(专利权)人:泰华宏业天津机器人技术研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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