【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及紧急救援，具体是基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人。
技术介绍
1、地震、矿山事故等应急救援较为特殊，会面临房屋、矿山等大面积建筑物坍塌人员被掩埋等类似情况。在这种突发紧急情况下，密闭狭隘空间废墟中的救援任务成为一项极具挑战性的工作。废墟中的空间具有封闭、狭隘、地形曲折等特点容易产生突发情况，此极限环境使得人类无法进入或容易受阻。因此，开发一种能够在狭隘空间下进行空间扩张并进行救援运输的机器人成为了迫切的需求。
2、故公开号为cn105253735b的专利公开了一种狭窄竖井救援提升器，该专利在上导向连接杆和下导向连接杆上设有通孔，固定器穿过通孔将连接杆旋紧，防止连接杆的松动，在可调横杆上设有第二绳索固定件，绳索固定导向架上设有第一绳索固定孔和第二绳索固定孔，第二绳索固定在第二绳索固定件上并穿过第二绳索固定孔，第一伸缩固定在第一绳索固定孔上，两个绳索的绳头留在井外，将提升器竖直放入井下，当到达井底时候放松第二绳索，使可调横杆展开，让井下被困人员有着很好的着力点，通过提拉伸缩能够将被困人员从井底救出；各部件可快速进行拆装搬运，及时运到需救援的小口径竖井处进行救援，具有救援简单和有效的优点；
3、但是该技术使用的过程中还需人为普遍干预救援过程，会加大救援人员的危险，其使用自动化程度也不佳，人员劳动强度大；
4、因此，公开号为cn103144114b的专利公开了一种移动式顶撑机器人，该专利通过二级剪式顶撑机构上的上顶撑板的前端设有阶梯型顶撑板，两个传动机构对称设置在二级剪式顶撑机
5、但是该技术在实际使用的过程中，该装置用于承托人员的顶部狭窄，对于救援人员使用而言不能完好的承托救援人员的身体，增加了救援的不适性，也会加剧被救人员的恐慌，其在狭隘空间的救援过程中进步不明显，改进不彻底，依然存在部分问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，利用机器人的红外线感应装置、煤矿单体防倒固定装置、液压单体支柱夹紧装置、救护装置和拓展装置配合进行狭隘空间的救援，减少空间内障碍物、增大救援空间以及减少救援时因空间问题而产生的救援难度，提高了救援速度、从而降低了救援中不确定性带来的危险，保证了救援的效果。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，包括救援机构，该救援机构包括机器人、行走机构和救护装置，所述行走机构和救护装置均设置在机器人的外侧，其中行走机构供机器人行走，救护装置供机器人搭救和人员运输；
3、稳定机构，该稳定机构包括机器人内部的液压单体支柱夹紧装置和煤矿单体防倒固定装置，所述液压单体支柱夹紧装置与机器人配合组成稳定的三角形结构并供机器人与外部环境固定，所述煤矿单体防倒固定装置包括可活动的凸轮结构、该凸轮结构与机器人配合并供机器人防倒支撑；以及
4、空间扩展机构，该空间扩展机构包括设置在机器人两侧的扩展装置并可在狭隘空间内扩展和支撑，以供机器人良好度过狭隘空间。
5、本申请的工作原理为：当面对因坍塌后产生的狭隘空间，机器人会通过坍塌间的细缝进入到狭隘空间内进行救援，进入到狭隘空间内时机器人会通过自身装备的红外线感应装置检测到狭隘空间内合适的支撑点，救援机器人底盘上的煤矿单体防倒固定装置、液压单体支柱夹紧装置会将已经识辨到的支撑点对救援机器人进行固定，固定完以后根据前期对救援机器人输入的指令，救援机器人会在固定完成后其内部由原来的螺旋结构伸展成多个蜂窝结构单位，多个蜂窝结构单位外部安装有气囊，在不断对外伸展的过程中，气囊逐渐变大，从而对狭隘空间进行扩展，达到对狭隘空间进行扩展进行救援的目的；
6、为被困者产生更多的生存空间，减少被困者的被困压力，对救援提供更多空间帮助，救援机器人的滑轨外保护支架会通过滑轮进行延展，延展成担架结构后通过红外线感应，确定被困人员位置，将被困人员从被扩展的狭隘空间内救出；
7、同时救援机器人装有通讯监控装置，可以实时检测到被困人员的被困情况，减少被困人员的被困心理压力。
8、本申请的有益效果为
9、在此过程中，作为本专利技术再进一步的方案：还包括红外线感应装置，所述红外线感应装置固定安装在机器人的外部空间并通过视觉捕捉系统查找和分析机器人的支撑点、以供机器人良好支撑，进入到狭隘空间内时机器人会通过自身装备的红外线感应装置检测支撑点，当检测到狭隘空间内合适的支撑点时底盘上的煤矿单体防倒固定装置、液压单体支柱夹紧装置会将已经识辨到的支撑点对机器人进行固定，支撑效果好，防倒效果好。
10、在此过程中，作为本专利技术再进一步的方案：所述扩展装置包括容置在扩展容置槽内部的螺旋气道和气囊，所述螺旋气道为螺旋状结构且气囊均匀的分布在其上，所述螺旋气道和气囊在工作时可由螺旋状扩张为蜂窝状并供机器人在狭窄空间内支持，根据前期对机器人输入的指令，机器人会在固定完成后其内部由原来螺旋结构的螺旋气道伸展成由螺旋气道和气囊组成的多个蜂窝结构单位，由于多个蜂窝结构单位外部安装有气囊，在不断对外伸展的过程中，气囊逐渐变大，从而对狭隘空间进行扩展，达到对狭隘空间进行扩展进行救援的目的。
11、在此过程中，作为本专利技术再进一步的方案：所述救护装置包括与机器人固定连接的磁性板以及设置在磁性板上方的救护床和磁性轨道，其中磁性板、磁性轨道和磁性活动体均通过电磁驱动运动，通过控制电流大小可使两两磁性相反的磁性板、磁性轨道和磁性活动体的个体在楞次定律的影响下活动，达到磁悬浮活动的效果并实现救护装置内部设备的移动调节。
12、在此过程中，作为本专利技术再进一步的方案：所述液压单体支柱夹紧装置包括液压缸和固定套，所述固定套与液压缸固定连接，所述液压缸的输出端缸筒固定连接有缸头，所述液压单体支柱夹紧装置设置有两组、且轴线的延长线方向构成等腰三角形，通过设置两组轴线的延长线方向构成等腰三角形的液压单体支柱夹紧装置，在机器人进行固定时可形成稳定的三角形结构并使液压单体支柱夹紧装置牢牢卡住地面，机器人的固定效果好。
13、在此过程中，作为本专利技术再进一步的方案：所述煤矿单体防倒固定装置包括突出体、伺服电机和凸轮，所述伺服电机与突出体固定连接、且其输出端穿过突出体与凸轮固定连接，所述凸轮共设置有两组并分置于机器人内部的两侧，通过设置有两组并分置于机器人内部两侧的凸轮，在机器人固定后可利用凸轮的转动使其与被接触物快速卡住，实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，包括救援机构，该救援机构包括机器人（1）、行走机构（3）和救护装置（5），所述行走机构（3）和救护装置（5）均设置在机器人（1）的外侧，其中行走机构（3）供机器人（1）行走，救护装置（5）供机器人（1）搭救和人员运输；
2.根据权利要求1所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，还包括红外线感应装置（2），所述红外线感应装置（2）固定安装在机器人（1）的外部空间并通过视觉捕捉系统查找和分析机器人（1）的支撑垫、以供机器人（1）良好支撑。
3.根据权利要求2所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述扩展装置（6）包括容置在扩展容置槽（9）内部的螺旋气道（61）和气囊（62），所述螺旋气道（61）为螺旋状结构且气囊（62）均匀的分布在其上，所述螺旋气道（61）和气囊（62）在工作时可由螺旋状扩张为蜂窝状并供机器人（1）在狭窄空间内支持。
4.根据权利要求3所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述救护装置（5）包括与机器人
5.根据权利要求4所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述液压单体支柱夹紧装置（4）包括液压缸（41）和固定套（42），所述固定套（42）与液压缸（41）固定连接，所述液压缸（41）的输出端缸筒（43）固定连接有缸头（44），所述液压单体支柱夹紧装置（4）设置有两组、且轴线的延长线方向构成等腰三角形。
6.根据权利要求5所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述煤矿单体防倒固定装置（7）包括突出体（71）、伺服电机（72）和凸轮（73），所述伺服电机（72）与突出体（71）固定连接、且其输出端穿过突出体（71）与凸轮（73）固定连接，所述凸轮（73）共设置有两组并分置于机器人（1）内部的两侧。
7.根据权利要求6所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述行走机构（3）包括履带（31）、履带轮（32）和行走连接簧（33），所述履带（31）和履带轮（32）构成机器人（1）的行走主体结构，所述行走连接簧（33）供机器人（1）行走时缓冲。
8.根据权利要求7所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述固定套（42）的外部安装有铰链（45），并通过铰链（45）进行机器人（1）与液压缸（41）的强化连接。
9.根据权利要求8所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述机器人（1）的底部设置有底盘（8），所述突出体（71）的外侧设置有供底盘（8）卡接的弹簧板（74）。
10.根据权利要求9所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述救护床（52）的外侧固定连接有供人员保护的保护斜板（54）和保护扶手（55）。
...【技术特征摘要】
1.基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，包括救援机构，该救援机构包括机器人（1）、行走机构（3）和救护装置（5），所述行走机构（3）和救护装置（5）均设置在机器人（1）的外侧，其中行走机构（3）供机器人（1）行走，救护装置（5）供机器人（1）搭救和人员运输；
2.根据权利要求1所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，还包括红外线感应装置（2），所述红外线感应装置（2）固定安装在机器人（1）的外部空间并通过视觉捕捉系统查找和分析机器人（1）的支撑垫、以供机器人（1）良好支撑。
3.根据权利要求2所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述扩展装置（6）包括容置在扩展容置槽（9）内部的螺旋气道（61）和气囊（62），所述螺旋气道（61）为螺旋状结构且气囊（62）均匀的分布在其上，所述螺旋气道（61）和气囊（62）在工作时可由螺旋状扩张为蜂窝状并供机器人（1）在狭窄空间内支持。
4.根据权利要求3所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述救护装置（5）包括与机器人（1）固定连接的磁性板（51）以及设置在磁性板（51）上方的救护床（52）和磁性轨道（53），其中磁性板（51）、磁性轨道（53）和磁性活动体（56）均通过电磁驱动运动。
5.根据权利要求4所述的基于狭隘空间下空间扩张废墟及运输救援机器人，其特征在于，所述液压单体支柱夹紧装置（4）包括液压缸（41）和固定套（42），所述固定套（42）与液压...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦园园，范纹瑜，太梓臣，杨明艳，李文鑫，
申请(专利权)人：华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心，
类型：发明
国别省市：
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