一种多驱动柔性救援手制造技术

本发明专利技术公开一种多驱动柔性救援手，包括柔性手掌、柔性手指和轻型手臂，柔性手掌设有供气管，供气管包括膨胀气管、腔室气管、手指气管，柔性手掌前端连通柔性手指，后端连通轻型手臂，柔性手掌侧面设有与进排水腔室连通的进排水口，进排水腔室包括链式移动挡板、齿轮杆和腔室进气孔，链式移动挡板设在进排水腔室内侧，齿轮杆与链式移动挡板配合，进排水腔室后部设有马达、螺旋桨、固定环和方向扇叶，螺旋桨与马达紧合，固定环在柔性手掌背部且紧贴，方向扇叶与固定环配合。本发明专利技术可通过气体和记忆合金共同驱动手指弯曲，救援处于洪水中的人，搜救过程反应迅速、轻便灵活，柔性外表可有效避免二次伤害，且不用搜救人员下水，可以有效保护搜救人员。保护搜救人员。保护搜救人员。

【技术实现步骤摘要】
一种多驱动柔性救援手


[0001]本专利技术涉及水上救援用机器人，具体涉及一种多驱动柔性救援手。

技术介绍

[0002]为保障人民群众生命财产安全，我国救援装备产业不断发展壮大，各种新型智能救援装备应运而生。然而，针对人员不慎落水、意外溺水、汛期洪涝等水上意外事故，仍然是以传统水上救援为主导，即搜救人员乘着救援艇、带着救生圈下水营救遇险者。其中，救生圈抗风浪能力差，极易随波逐流，仅能作为相对平静水域的救援装备；搜救人员在水中营救遇险者时，若此时遇险人员已经昏迷开始下沉或是由于抽筋、受伤无法利用救生圈自救，那么将加大搜救人员的工作难度，甚至搜救人员的生命安全也会受到威胁；而且，救援艇外部为硬质材料，在风浪较大的救援现场可能会反复撞击遇险者，对其造成二次伤害。为了解决传统救生圈抗风浪能力差、自行施救能力差和救援艇可能对人造成二次伤害等问题，我们提出了一种多驱动柔性救援手，其具有反应迅速，轻便灵活和避免二次伤害等优势，可以辅助救援人员搜救，解决上述问题。

技术实现思路

[0003]针对水上救援装备抗风浪能力差、自行施救能力差和可能造成二次伤害等技术问题，本专利技术提供一种多驱动柔性救援手，其具有极高的抗风浪能力、自行施救能力，并且可以有效避免二次伤害和可以有效保护搜救人员。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供如下技术方案予以实现：
[0005]一种多驱动柔性救援手，包括柔性手掌、柔性手指和轻型手臂，所述柔性手掌设有供气管，所述供气管囊括膨胀气管、腔室气管、手指气管，所述柔性手掌的前端连通柔性手指，所述柔性手掌的后端连通轻型手臂，所述柔性手掌侧面设有若干个与进排水腔室连通的进排水口，所述进排水腔室包括链式移动挡板、齿轮杆以及腔室进气孔，所述链式移动挡板设在进排水腔室内侧且紧贴进排水腔室，所述齿轮杆与链式移动挡板配合，所述进排水腔室后部设有马达、螺旋桨、固定环和方向扇叶，所述螺旋桨与马达紧合，所述固定环在柔性手掌背部且紧贴，所述方向扇叶与固定环配合。
[0006]进一步地，所述柔性手掌的背部及所述进排水腔室的顶部设有密封盖。
[0007]进一步地，所述柔性手指为3个；所述进排水口为8个。
[0008]进一步地，所述腔室进气孔设置于进排水腔室的中部，且与腔室气管连接。
[0009]进一步地，所述柔性手指包括内部软体气腔层、外部织物包裹层、记忆合金层，所述内部软体气腔层前端密闭，后端设有气孔与所述手指气管连接，所述外部织物包裹层套设在内部软体气腔层外部且紧贴内部软体气腔层，所述内部软体气腔层的下壁上嵌插着若干个记忆合金丝形成记忆合金层。
[0010]上述柔性手掌在正常状态下没有被挤压变形时，膨胀气管正常供气；当柔性手掌被挤压变形时，膨胀气管增大供气气压。当进排水腔室在下潜状态时，齿轮杆转动，链式移
动挡板工作，进排水口打开；当进排水腔室在上浮状态时，齿轮杆转动，链式移动挡板工作，腔室气管供气，进排水口关闭。当柔性手指在正常状态下没有被挤压变形时，手指气管正常供气；当柔性手指在弯曲变形时，手指气管增大供气气压。
[0011]进一步地，所述轻型手臂包括若干个主干支架、套筒、充气型柔性包裹物、绳索收缩机构和驱动电机，所述轻型手臂由若干个主干支架相互铰接形成主干部分，所述主干部分通过套筒上连接形成双层机构，所述充气型柔性包裹物设于主干部分外部且包裹着主干部分，所述绳索收缩机构两端固定在两侧套筒上，所述驱动电机连接绳索收缩机构。当轻型手臂伸展时，主干支架被压缩从而伸展，柔性包裹物充气膨胀；当轻型手臂收缩时，驱动电机工作驱动绳索收缩机构，柔性包裹物泄气收缩。
[0012]进一步地，所述柔性手掌、进排水腔室的表面和柔性手指均由具有弹性的柔性材料制成。
[0013]进一步地，所述膨胀气管、腔室气管、手指气管均为软体气管材料。
[0014]进一步地，所述齿轮杆和链式移动挡板均由硬度大且质量小的钛合金材料制成。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术在进行施救时，即使遇险者在水中昏迷下沉，也能够通过控制手掌下潜至遇险者下方，再控制手掌上浮将其拖起直至头部高于水面，同时控制手指弯曲抓牢遇险者。
[0017]本专利技术的柔性手掌、柔性手指均由柔性材料制成，抓握动作由气体驱动，工作过程中不用担心对遇险者造成伤害。
[0018]本专利技术的轻型手臂主干部分是刚性结构，外部由充气型柔性包裹物包裹，可浮于水面，能够抵御一定程度的水流冲击，在湍急的河流工作时，能较平稳地将柔性手掌运送至遇险者身旁，从而更利于施救。
[0019]本专利技术可以通过气体和记忆合金共同驱动手指弯曲、救援处于洪水中的人，其搜救过程反应迅速、轻便灵活，其柔性的外表可以有效避免二次伤害，且不用搜救人员下水，可以有效保护搜救人员。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的一种结构示意图；
[0021]图2是柔性手掌的内部结构示意图；
[0022]图3是进排水腔室的内部结构示意图；
[0023]图4是轻型手臂的结构示意图；
[0024]图5是柔性手指的结构示意图；
[0025]图6是柔性手指的结构示意图；
[0026]图7是柔性手指的弯曲示意图。
[0027]图中:1、柔性手掌,2、供气管,3、柔性手指,4、轻型手臂,5、膨胀气管,6、腔室气管,7、手指气管,8、进排水口,9、马达,10、螺旋桨,11、进排水腔室,12、腔室进气孔,13、齿轮杆,14、链式移动挡板,15、固定环,16、方向扇叶,17、柔性包裹物,18、主干支架,19、套筒,20、绳索收缩机构,21、驱动电机,22、外部织物包裹层,23、内部软体气腔层,24、记忆合金层。
具体实施方式
[0028]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0029]本实施例的一种多驱动柔性救援手，如图1、图2所示，柔性手掌1内有膨胀气管5用来给柔性手掌1供气、腔室气管6给进排水腔室11供气并与腔室进气孔12连接、手指气管7用来给柔性手指3连接供气。柔性手掌1后端与轻型手臂4连接，柔性手掌1前端与柔性手指3连接。
[0030]如图3所示，进排水腔室11包括链式移动挡板14、齿轮杆13以及腔室进气孔12，进排水腔室11两侧有进排水口8，链式移动挡板14紧贴进排水腔室11内侧，齿轮杆13与链式移动挡板14配合。进排水腔室11后端有马达9与螺旋桨10连接、固定环15与柔性手掌1底部紧贴、方向扇叶16与固定环15配合。
[0031]如图4所示，在伸展阶段时，轻型手臂4的主干部分被压缩从而伸展。在救援上浮阶段时，柔性包裹物17充气膨胀，整个轻型手臂上浮。在缩回救援阶段，驱动电机21工作驱动绳索收缩机构20，主干支架18收缩。
[0032]如图5、图6所示，在伸展阶段时，柔性手指3的记忆合金层24处于常温状态，内部软体气腔层23与手指气管7连接不导通。在救援上浮阶段时，记忆合金层24被加热弯曲，内部软体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多驱动柔性救援手，其特征在于，包括柔性手掌、柔性手指和轻型手臂，所述柔性手掌设有供气管，所述供气管囊括膨胀气管、腔室气管、手指气管，所述柔性手掌的前端连通柔性手指，所述柔性手掌的后端连通轻型手臂，所述柔性手掌侧面设有若干个与进排水腔室连通的进排水口，所述进排水腔室包括链式移动挡板、齿轮杆以及腔室进气孔，所述链式移动挡板设在进排水腔室内侧且紧贴进排水腔室，所述齿轮杆与链式移动挡板配合，所述进排水腔室后部设有马达、螺旋桨、固定环和方向扇叶，所述螺旋桨与马达紧合，所述固定环在柔性手掌背部且紧贴，所述方向扇叶与固定环配合。2.根据权利要求1所述的多驱动柔性救援手，其特征在于，所述柔性手掌的背部及所述进排水腔室的顶部设有密封盖。3.根据权利要求1所述的多驱动柔性救援手，其特征在于，所述柔性手指为3个；所述进排水口为8个。4.根据权利要求1所述的多驱动柔性救援手，其特征在于，所述腔室进气孔设置于进排水腔室的中部，且与腔室气管连接。5.根据权利要求1所述的多驱动柔性救援手，其特征在于，所述柔性手指包括内部软体气腔层、外部织物包裹层、记忆合金层，所述内部软体气腔层前端密闭，后端设有气孔与所述手指气管连接，所述外部织物包裹层套设在内部软体气腔层外部且紧贴内部软体气腔层，所述内部软体气腔层的下壁上嵌插着若干个记忆合金丝形成记忆合金层。6.根据权利要求1所述的多驱动柔性救援手，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：关汗青，陈恩驰，全昌旭，林栋，刘金程，李雨晴，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：