一种应急救援破拆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种应急救援破拆机器人，包括底盘系统、控制系统、传感器系统及机械臂系统，控制系统、传感器系统及机械臂系统均与底盘系统固定连接；底盘系统作为应急救援破拆机器人各功能部件的搭载载体和运输系统，采用履带式行走机构，底盘系统内部包括动力系统和传动机构。控制系统包括机器人控制中枢CPU、驱动元件、信息反馈系统及监测系统。机械臂系统包括液压系统和机械臂本体，机械臂本体包括底座装置、第一臂、第二臂和第三臂，由6个关节和1个液压剪扩器组成。该机械臂可实现空间上多轴关节位姿的调整，工作覆盖面广，机构灵活度高，且液压装置负载能力强；该机器人智能化程度高，动力性能强劲，环境与目标识别能力高。环境与目标识别能力高。环境与目标识别能力高。

【技术实现步骤摘要】
一种应急救援破拆机器人


[0001]本专利技术涉及应急救援领域，具体说是一种应急救援破拆机器人。

技术介绍

[0002]公安特警在开展维护和平、营救人员任务时，经常会遇到各种障碍物遮挡，如果公安特警在现场进行临时爆破，会直接暴露身体容易被危险分子远距离隔空袭击，并且有时候危险分子设置的障碍物复杂，需要多种工具才能破拆，严重影响到公安特警的工作效率。
[0003]在这种背景下，开发可以代替公安干警在高温、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆、易坍塌等高危、恶劣环境中进行现场破碎、拆除、救援等作业的可远程控制的移动机器人成为目前的主要研究热点。

技术实现思路

[0004]本专利技术一个目的是提供一种应急救援破拆机器人，该机器人具有高效、智能、柔性的破拆与移除功能，适应现场各种复杂地形，负载能力高，安全性强，可有效提高公安干警的工作效率和人身安全系数。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采取的技术手段为：一种应急救援破拆机器人，包括底盘系统、控制系统、传感器系统及机械臂系统；所述底盘系统为履带式行走机构，作为应急救援破拆机器人各功能部件的搭载载体和运输系统，底盘系统包括动力系统和传动机构，所述动力系统为机器人中的所有运动部件及传感器提供能量，所述传动机构将动力系统的能量转换成履带行走的动能。
[0006]所述传感器系统固设于所述底盘系统上，所述传感器系统用于保护整机；所述控制系统固设于所述底盘系统上，且位于所述传感器系统内，所述控制系统接收手持遥控终端的指令，控制整台机器人的运行。
[0007]机械臂系统包括液压系统和机械臂本体，所述液压系统固设于所述底盘系统上，所述液压系统为所述机械臂本体提供动力；所述机械臂本体固设于所述底盘系统上，所述机械臂本体穿出所述传感器系统，所述机械臂本体用于剪断高强度物体，所述机械臂本体包括底座装置、第一臂、第二臂和第三臂；所述第三臂与第二臂连接，所述第二臂与第一臂连接，所述第一臂与底座装置连接，所述底座装置与底盘系统连接。
[0008]优选的，所述液压系统包括油箱、液压电机、散热器、风扇、散热电机、过滤器和阀组一；所述油箱、液压电机分别与底盘系统连接，所述油箱与所述液压电机相连，所述油箱、所述液压电机组成液压站，为所述机械臂本体提供动力；所述散热器设于所述底盘系统上，所述风扇设于所述散热器一侧，所述风扇与所述散热电机连接，所述散热电机与所述底盘系统连接，所述散热电机驱动所述风扇，使经过所述散热器的液压系统里面液压油降温。
[0009]所述阀组一、所述过滤器分别与所述底盘系统连接，所述过滤器用于过滤液压油的杂质，阀组一控制第一摆缸和第一油缸的运动。
[0010]优选的，所述传感器系统包括避障传感器、照明灯、前端摄像机、护罩、支撑架、报警器、急停按钮、天线、球机支架和球机；所述避障传感器、所述照明灯及所述前端摄像机位于所述护罩的一侧，所述避障传感器位于所述前端摄像机下方，所述照明灯位于所述避障传感器的一侧，所述避障传感器用于检测机器人前端的障碍物，所述照明灯用于增加现场照明强度，所述前端摄像机用于采集机器人前面的图像信息；所述报警器、所述急停按钮及所述天线位于所述护罩的另一侧，所述报警器位于所述急停按钮下方，所述报警器用于根据现场情况进行声光报警提示，所述急停按钮在紧急情况下使机器人停止运动，所述天线与所述底盘系统连接，所述天线穿出所述护罩，所述天线用于无线通讯；所述支撑架与所述底盘系统连接，所述支撑架位于所述护罩中部，所述支撑架穿出所述护罩，所述支撑架用于支撑所述机械臂本体；所述球机支架与所述底盘系统连接，所述球机支架位于所述护罩靠近所述急停按钮的一侧，所述球机支架穿出所述护罩，所述球机设于所述球机支架上，所述球机用于采集机器人周围的图像信息。
[0011]优选的，所述控制系统包括机器人控制中枢CPU、驱动元件、信息反馈系统及监测系统。
[0012]所述机械臂系统包括底座装置、第一臂、第二臂和第三臂。
[0013]优选的，底座装置包括固定底座、第一摆缸、旋转底座、连杆构件及第一轴；所述固定底座内部装有编码器，可实时反馈所述第一摆缸旋转的角度，所述第一摆缸与所述固定底座连接，所述旋转底座与所述第一摆缸连接，所述连杆构件、所述第一轴与所述旋转底座连接，所述第一轴的一端装有编码器，可实时反馈所述第一臂主体相对所述旋转底座转动的角度。
[0014]优选的，所述第一臂包括第一油缸、第二油缸、第一臂主体及第二轴；所述第一油缸、所述第二油缸的一端均分别与所述第一臂主体转动连接，所述第一油缸的另一端与所述连杆构件转动连接，所述第二油缸的另一端与所述第二臂转动连接，所述第一臂主体的一端与所述第一轴转动连接，所述第一臂主体的另一端装有所述第二轴，所述第二轴一端装有编码器，可实时反馈所述第二臂主体相对所述第一臂主体转动的角度。
[0015]优选的，所述第二臂包括第二轴连接件、第三油缸、第三轴、第二臂主体及第二摆缸；所述第二摆缸分别与所述第二轴连接件、所述第二臂主体连接，所述第二轴连接件分别与所述第二油缸、所述第二轴转动连接；所述第三油缸的一端与所述第二臂主体转动连接，所述第三油缸的另一端与所述第三臂连接，所述第三轴安装在所述第二臂主体的一端，所述第三轴一端装有编码器，可实时反馈所述第三臂相对所述第二臂转动的角度。
[0016]所述第三臂包括第三轴连接件、第三摆缸、第三臂主体、液压剪扩器及机械臂摄像机；
所述第三轴连接件与所述第三摆缸连接，所述第三轴连接件分别与所述第三油缸和所述第三轴转动连接，所述第三轴连接件内部装有编码器，可实时反馈所述第三摆缸旋转的角度；所述第三摆缸、所述液压剪扩器及所述机械臂摄像机分别与所述第三臂主体连接，所述液压剪扩器在液压的驱动下，可完成剪切动作；所述机械臂摄像机设于所述液压剪扩器上方，所述机械臂摄像机可采集所述液压剪扩器前方的图像信息；所述第二臂主体内部装有阀组三，所述阀组三接受所述控制系统的指令，控制所述第三摆缸和所述液压剪扩器的运动。
[0017]机械臂系统由液压系统提供动力，机械臂系统受控制系统控制，能够完成空间六个自由度的移动和转动，末端液压剪扩器可剪断高强度物体。
[0018]本专利技术至少包括以下有益效果：该应急救援破拆机器人底盘采用履带式结构，可克服现场各种复杂地形，能适应各种地形的快速战略部署；该机械臂由6个液压驱动装置和一个液压剪扩器组成，有6+1个自由度，相比于少自由的机械装置，该机械臂可实现空间上任意位姿的变化，灵活度高，且液压装置负载能力强，安全性强，控制稳定可靠，环境与目标识别能力高，定位快速精确，可以在很大程度上提高公安干警的工作效率和人身安全系数。
[0019]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0020]图1为本专利技术组成结构示意图；图2为本专利技术内部组成结构示意图；图3为本专利技术液压系统组成结构示意图；图4为本专利技术传感器系统组成结构示意图（正面）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应急救援破拆机器人，其特征在于，包括底盘系统（1）、控制系统（2）、传感器系统（4）及机械臂系统；所述底盘系统（1）为履带式行走机构，作为各功能部件的搭载载体和运输系统，所述底盘系统（1）包括动力系统与传动机构，所述动力系统为机器人中的所有运动部件及传感器提供能量，所述传动机构将动力系统的能量转换成履带行走的动能；所述传感器系统（4）固设于所述底盘系统（1）上，所述传感器系统（4）用于保护整机；所述控制系统（2）固设于所述底盘系统（1）上，且位于所述传感器系统（4）内，所述控制系统（2）用于接收手持遥控终端的指令，控制应急救援破拆机器人整机的运行；所述机械臂系统包括液压系统（3）和机械臂本体（5），所述液压系统（3）固设于所述底盘系统（1）上，所述液压系统（3）为所述机械臂本体（5）提供动力；所述机械臂本体（5）固设于所述底盘系统（1）上，所述机械臂本体（5）穿出所述传感器系统（4），所述机械臂本体（5）用于剪断高强度物体，所述机械臂本体（5）包括底座装置（51）、第一臂（52）、第二臂（53）及第三臂（54）；所述第三臂（54）与所述第二臂（53）连接，所述第二臂（53）与所述第一臂（52）连接，所述第一臂（52）与所述底座装置（51）连接，所述底座装置（51）与所述底盘系统（1）连接。2.根据权利要求1所述的一种应急救援破拆机器人，其特征在于，所述液压系统（3）包括油箱（31）、液压电机（32）、散热器（33）、风扇（34）、散热电机（35）、阀组一（36）及过滤器（37）；所述油箱（31）、所述液压电机（32）分别与所述底盘系统（1）连接，所述油箱（31）与所述液压电机（32）相连，所述油箱（31）、所述液压电机（32）组成液压站，为所述机械臂本体（5）提供动力；所述散热器（33）设于所述底盘系统（1）上，所述风扇（34）设于所述散热器（33）一侧，所述风扇（34）与所述散热电机（35）连接，所述散热电机（35）与所述底盘系统（1）连接，所述散热电机（35）驱动所述风扇（34），使经过所述散热器（33）的液压油降温；所述阀组一（36）、所述过滤器（37）分别与所述底盘系统（1）连接，所述阀组一（36）控制所述底座装置（51）、第一臂（52）运动，所述过滤器（37）用于过滤液压油的杂质。3.根据权利要求1所述的一种应急救援破拆机器人，其特征在于，所述传感器系统（4）包括避障传感器（41）、照明灯（42）、前端摄像机（43）、护罩（44）、支撑架（45）、报警器（46）、急停按钮（47）、天线（48）、球机支架（49）及球机（410）；所述避障传感器（41）、所述照明灯（42）及所述前端摄像机（43）位于所述护罩（44）的一侧，所述避障传感器（41）位于所述前端摄像机（43）下方，所述照明灯（42）位于所述避障传感器（41）的一侧，所述避障传感器（41）用于检测机器人前端的障碍物，所述照明灯（42）用于增加现场照明强度，所述前端摄像机（43）用于采集机器人前面的图像信息；所述报警器（46）、所述急停按钮（47）及所述天线（48）位于所述护罩（44）的另一侧，所述报警器（46）位于所述急停按钮（47）下方，所述报警器（46）用于声光报警提示，所述急停按钮（47）在紧急情况下使机器人停止运动，所述天线（48）与所述底盘系统（1）连接，所述天线（48）穿出所述护罩（44），所述天线（48）用于无线通讯；所述支撑架（45）与所述底盘系统（1）连接，所述支撑架（45）位于所述护罩（44）中部，所述支撑架（45）穿出所述护罩（44），所述支撑架（45）用于支撑所述机械臂本体（5）；
所述球机...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴文良，李东广，刘国亮，王炳南，孙宁，田亚军，尤桂学，杨政杰，
申请(专利权)人：中信重工开诚智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：