多功能无障碍排爆机器人及越障排爆方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能无障碍排爆机器人及越障排爆方法，至少两个行车机构沿底盘的长度方向排列，行车机构包括支架、座板、升降动力件、链轮和履带，支架的上端转动连接底盘，支架的下端铰接座板，升降动力件的两端分别铰接座板和支架，座板并排有两个链轮队列，两个链轮队列的链轮分别传动连接对应的行车马达。转向动力件分别与对应的支架传动连接，转向动力件、升降动力件和行车马达均是电性连接控制器和电源件。极大地扩展机器人灵活度，就改履式越障机器人爬坡能力、越障能力，在有限空间无障碍转身以调整姿态，提高越障机器人的底盘的稳定性；提升越障机器人的智能化水平和越障能力，提升机器人的全地形通过性。提升机器人的全地形通过性。提升机器人的全地形通过性。

【技术实现步骤摘要】
多功能无障碍排爆机器人及越障排爆方法


[0001]本专利技术涉及行走运输机器，特别涉及一种越障排爆机器人及越障排爆方法。

技术介绍

[0002]特种排爆机器人在近些年的市场前景较为广阔，其经济效益也较为明显，且为社会安全和稳定保驾护航，因此排爆机器人越来越受到关注。
[0003]目前的履带排爆机器人与排爆员作业相比，在灵巧性、灵活性、连续工作 时间及越障能力等方面还存有一定差距，特别是需通过复杂地形时，在有限空 间需要转体时，难以满足越障排爆处置的实际需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出 一种越障机器人，能够提升越障机器人的灵活性。
[0005]根据本专利技术的第一方面实施例的一种越障机器人，包括底盘、至少两个行 车机构、至少两个转向动力件、一个或多个CCD相机、机械手、控制器和电源 件，该至少两个行车机构沿所述底盘的长度方向排列，所述行车机构包括支架、 座板、升降动力件、链轮和履带，所述支架的上端转动连接所述底盘，所述支 架的下端铰接所述座板，所述升降动力件的两端分别铰接所述座板和所述支架， 所述座板并排有两个链轮队列，所述链轮队列包括至少两个所述链轮，所述链 轮队列的所述至少两个所述链轮由对应的所述履带绕制，两个所述链轮队列的 所述链轮分别传动连接对应的行车马达；该至少两个转向动力件分别与对应的 所述支架传动连接，所述转向动力件适于驱动所述支架转动；该一个或多个CCD 相机分布在所述底盘上，所述CCD相机适于拍摄路况；所述机械手安装端连接 所述底盘，所述转向动力件、所述升降动力件、所述行车马达、所述CCD相机 和所述机械手均是电性连接所述控制器和所述电源件。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的一种越障机器人，至少具有如下有益效果： 设计多个可转向的行车机构，且各行车机构设计双独立履式行车结构，两组独立 的履式行车结构可执行差速或同速转动；机器人可以仅仅单个行车机构自转，使自 转的行车机构稳定地站在对应地面上/障碍物上；也可以各行车机构分别自转， 使机器人可以以端部为绕行中心(以首/末行车机构为绕行中心，绕行中心的行 车机构绕行小圈，其他行车机构绕行大圈)；也可以各行车机构分别自转，使机 器人以中部为绕行中心(机器人整体呈现为原地旋转，中部行车机构绕行小圈， 端部行车机构绕行大圈)，机器人也可以以其他点位为旋转中心，在有限空间灵 活旋转以调整姿态，以上机械机构提升机器人的全地形通过性；本专利技术解决履 带式越障机器人的灵活性问题，极大地扩展机器人灵活度，就改履式越障机器 人爬坡能力、越障能力，在有限空间无障碍转身以调整姿态，提高越障机器人 的底盘的稳定性；提升越障机器人的智能化水平和越障能力，提升机器人的全 地形通过性；对爆炸装置或武器等危险品自主实施侦察、转移、拆解和销毁， 提高工作人员的安全性。
[0007]根据本专利技术的第二方面实施例的一种越障排爆方法，包括a识别工作、b 越障工作和c排爆工作；
[0008]a识别工作，CCD相机拍摄机器人所处环境，并将信号传递给控制器，控制 器判断机器人前方路况；
[0009]b越障工作，控制器判断机器人前方的障碍物为障碍块或障碍条；
[0010]b1,当障碍物为障碍块或沿行车方向延伸的障碍条时，各所述行车机构相对 底盘旋转调向，机器人以绕开障碍物的行车轨迹而行进；
[0011]b2，当障碍物为横置的障碍条时，控制器计算障碍条的高度及宽度；
[0012]b21，若障碍条高度小于h，且宽度小于预定宽度a1，各行车机构行进且保 持座板的俯仰摆动端朝后，各行车机构间断地抬升及降缩，使各行车机构依次越 过障碍条；
[0013]b22，若障碍条高度小于h，且a1<障碍条宽度<a2，b221，各行车机构保 持座板的俯仰摆动端朝后，各行车机构行进且前行车机构抬升，使前行车机构踏 上障碍物；b222，当前行车机构位于障碍物之上时，机器人以前行车机构为绕 行中心，后行车机构抬升并绕行，使后行车机构绕行至障碍物上端；b223，继 续以前行车机构为绕行中心，后行车机构逐渐降缩并绕行，使后行车机构脱离 障碍物并变换为新前行车机构；b224，原后行车机构绕行以完成越障后，各行 车机构行进且原前行车机构逐渐降缩，使原前行车机构脱离障碍物；
[0014]b23，若障碍条高度小于h，且障碍条宽度>a2，机器人依次完成b221前机 构直上障、b222后机构绕行上障、并行、b223后机构绕行下障及b224原前机 构下障；并行工序中，各行车机构并行，障碍物上的机器人行走至障碍物的前 边缘位置；
[0015]c排爆工作，控制器判断机器人前方存在危险品，机械手将危险品转移至底 盘，或布置除危物质及启动除危物质，或拆分危险品。
[0016]根据本专利技术的第三方面实施例的一种越障排爆方法，b24替换前述的b23；
[0017]b24，若障碍条高度小于h，且障碍条宽度>a2，各行车机构行进，各行车 机构间断地抬升及降缩，使各行车机构依次越过障碍条。
[0018]根据本专利技术的第四方面实施例的一种越障排爆方法，b25替换前述的b22；
[0019]b25，若障碍条高度小于h，且a1<障碍条宽度<a2，执行越障；
[0020]b251，各行车机构保持座板的俯仰摆动端朝后，各行车机构行进且抬升， 使前行车机构踏上障碍物；b252，当前行车机构位于障碍物之上时，前行车机 构自转，使前行车机构的座板的俯仰摆动端朝前；b253，各行车机构行进且行 车机构抬升，使前行车机构开始脱离障碍物且后行车机构开始踏上障碍物； b254，各行车机构行进，前行车机构抬升，且后行车机构降缩，使后行车机构 脱离障碍物。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述底盘上设置水平检测件，所述水平检测件 适于检测所述底盘的水平度，所述水平检测件电性连接控制器；越障工作中， 底盘保持水平。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，还包括d爬坡工作；当坡体的斜度小于α，执 行爬坡工作：
[0023]d1机器人行至坡体前，前行车机构自转，使前行车机构的座板的俯仰摆动 端朝前(朝向坡体)；
[0024]d2，各行车机构行进，前行车机构逐渐降缩，使前行车机构踏上坡体；
[0025]d3，后行车机构开始踏上坡体时，各行车机构继续行进，后行车机构逐渐 抬升，使
后行车机构踏上坡体。
[0026]根据权利要求6所述的越障排爆方法，其特征在于，爬坡工作后执行越坡 顶及下坡：
[0027]d4，前行车机构保持座板的俯仰摆动端朝前，后行车机构保持座板的俯仰 摆动端朝后，使前行车机构逐渐爬越坡顶；
[0028]d5，当前行车机构的座板的中部对应坡顶时，各行车机构继续行进，前行 车机构逐渐降缩，使前行车机构越过坡顶；
[0029]d6，后行车机构爬越坡顶过程中，各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能无障碍排爆机器人，其特征在于，包括：底盘（100）；至少两个行车机构（200），沿所述底盘（100）的长度方向排列，所述行车机构（200）包括支架（210）、座板（220）、升降动力件（230）、链轮（240）和履带（250），所述支架（210）的上端转动连接所述底盘（100），所述支架（210）的下端铰接所述座板（220），所述升降动力件（230）的两端分别铰接所述座板（220）和所述支架（210），所述座板（220）并排有两个链轮队列，所述链轮队列包括至少两个所述链轮（240），所述链轮队列的所述至少两个所述链轮（240）由对应的所述履带（250）绕制，两个所述链轮队列的所述链轮（240）分别传动连接对应的行车马达（260）；至少两个转向动力件（300），分别与对应的所述支架（210）传动连接，所述转向动力件（300）适于驱动所述支架（210）转动；一个或多个CCD相机，分布在所述底盘（100）上，所述CCD相机适于拍摄路况；机械手，安装端连接所述底盘（100）；控制器和电源件，所述转向动力件（300）、所述升降动力件（230）、所述行车马达（260）、所述CCD相机和所述机械手均是电性连接所述控制器和所述电源件。2.一种越障排爆方法，其特征在于，包括a识别工作、b越障工作和c排爆工作；a识别工作，CCD相机拍摄机器人所处环境，并将信号传递给控制器，控制器判断机器人前方路况；b越障工作，控制器判断机器人前方的障碍物为障碍块或障碍条；b1，当障碍物为障碍块或沿行车方向延伸的障碍条时，各所述行车机构（200）相对底盘（100）旋转调向，机器人以绕开障碍物的行车轨迹而行进；b2，当障碍物为横置的障碍条时，控制器计算障碍条的高度及宽度；b21，若障碍条高度小于h，且宽度小于预定宽度a1，各行车机构（200）行进且保持座板（220）的俯仰摆动端朝后，各行车机构（200）间断地抬升及降缩，使各行车机构（200）依次越过障碍条；b22，若障碍条高度小于h，且a1<障碍条宽度< a2， b221，各行车机构（200）保持座板（220）的俯仰摆动端朝后，各行车机构（200）行进且前行车机构（200）抬升，使前行车机构（200）踏上障碍物；b222，当前行车机构（200）位于障碍物之上时，机器人以前行车机构（200）为绕行中心，后行车机构（200）抬升并绕行，使后行车机构（200）绕行至障碍物上端；b223，继续以前行车机构（200）为绕行中心，后行车机构（200）逐渐降缩并绕行，使后行车机构（200）脱离障碍物并变换为新前行车机构（200）；b224，原后行车机构（200）绕行以完成越障后，各行车机构（200）行进且原前行车机构（200）逐渐降缩，使原前行车机构（200）脱离障碍物；b23，若障碍条高度小于h，且障碍条宽度>a2，机器人依次完成b221前机构直上障、b222后机构绕行上障、并行、b223后机构绕行下障及b224原前机构下障；并行工序中，各行车机构（200）并行，障碍物上的机器人行走至障碍物的前边缘位置；c排爆工作，控制器判断机器人前方存在危险品，机械手（400）将危险品转移至底盘（100），或布置除危物质及启动除危物质，或拆分危险品。3.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗泽良，陈晓宗，胡静，李军利，肖威，唐春华，张顺，洪天麒，杨为翔，贺有为，
申请(专利权)人：珠海城市职业技术学院，
类型：发明
国别省市：