一种移动式顶撑机器人，它涉及一种顶撑机器人，以解决地震后的废墟空间狭窄，救援人员无法进入废墟的问题。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构的两侧，且传动机构上的后连接板与二级剪式顶撑机构上的后连接销连接，传动机构上的前连接板与二级剪式顶撑机构上的前连接销连接，传动机构位于右侧阶梯型支撑一侧的传动轴与电机连接，电机固装在右侧阶梯型支撑上，右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑对称设置在二级剪式顶撑机构的左右侧，且传动机构上的直线导轨设置在相应的直线导轨槽中，右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑上分别设有右侧阶梯和左侧阶梯，本发明专利技术用于地震后救援。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种顶撑机器人，具体涉及一种移动式顶撑机器人。
技术介绍
地震灾害作为一种极具突发性和破坏性的自然灾害，从古至今就从未停止对人类的侵扰。地震发生后，在震后的黄金72小时内开展生命救援是至关重要的。然而，地震造成的诸多复杂情况又制约了救援人员在第一时间进行生命救助，主要体现在以下几个方面:一、公共设施和高层民用建筑日益增多，导致地震发生后许多幸存者被压埋在较深的地震废墟中，增加了搜索和救援工作的难度；二、地震现场存在着各种有毒有害物质，如易燃易爆气体、毒性气体和粉尘等，会严重影响救援人员的身体健康；三、由于地震救援需要深入废墟内部营救幸存者，不断发生的余震以及废墟结构的不稳定性使得地震废墟随时都有二次坍塌的可能性，极度危险的地震废墟环境时刻威胁着救援人员的人身安全。随着工业生产的发展和科学技术的进步，特种机器人已经在军事、医疗、农业、月艮务、娱乐等众多领域得到广泛应用。将特种机器人技术和灾难营救技术等多学科知识有机融合，研制与开发用于灾难幸存者搜救的辅助救援机器人，辅助或代替人类在危险、恶劣的条件下完成侦察、检测、搜索、救援等作业任务，是特种机器人未来的发展方向之一，已经成为机器人技术研究中富有挑战性的新领域。本专利技术涉及的移动式顶撑机器人可以进入震后废墟狭窄空间，代替救援人员执行救援通道的打通任务，还可以在机器人上配置多种传感器，实现对废墟狭窄空间中复杂环境的特征探测和危险性评估。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决地震后的废墟空间狭窄，救援人员无法进入废墟的问题，提供一种移动式顶撑机器人。本专利技术包括右侧可变形履带四杆机构、右侧阶梯型支撑、二级剪式顶撑机构、左侧阶梯型支撑、左侧可变形履带四杆机构、蠕动驱动电机、带传动机构和两个传动机构，右侧可变形履带四杆机构和左侧可变形履带四杆机构均包括驱动轴、第一诱导轴、第二诱导轴、第三诱导轴、驱动轮、第一诱导轮、第二诱导轮、第三诱导轮、主动曲柄、履带连杆、被动曲柄、履带、蜗轮、蜗杆、联轴器和四杆机构驱动电机，驱动轴、第一诱导轴、第二诱导轴、第三诱导轴依次顺时针设置且构成平行四边形，驱动轴和第一诱导轴位于上方，驱动轮、第一诱导轮、第二诱导轮和第三诱导轮分别安装在驱动轴、第一诱导轴、第二诱导轴和第三诱导轴上，主动曲柄的一端与第一诱导轴连接，主动曲柄的另一端与第二诱导轴连接，履带连杆的一端与第二诱导轴连接，履带连杆的另一端与第三诱导轴连接，被动曲柄的一端与第三诱导轴连接，被动曲柄的另一端与驱动轴连接，履带安装在驱动轮、第一诱导轮、第二诱导轮和第三诱导轮上，第一诱导轴通过轴承安装在右侧阶梯型支撑上，蜗轮安装在第一诱导轴的输入端上，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆的输入端通过联轴器与和四杆机构驱动电机连接，二级剪式顶撑机构包括上顶撑板、液压缸、底板、销轴、两个第一连杆、两个第二连杆、两个第三连杆、两个第四连杆、两个上滚轮轴、两个上滚轮、两个上滚轮槽、两个下滚轮轴、两个下滚轮、两个下滚轮槽、两个后连接销和两个前连接销，液压缸的尾端与底板铰接，液压缸的活塞杆与销轴铰接，销轴的两端分别与相应的第一连杆铰接，每个第一连杆的上端与相应的上滚轮轴铰接，每个上滚轮轴安装在相应的上滚轮中，上滚轮设置在相应的上滚轮槽中，上滚轮槽固装在上顶撑板的下端面上，每个第一连杆的下端与相应的第二连杆的上端通过一个后连接销铰接，每个第二连杆的下端与相应的下滚轮轴铰接，每个下滚轮轴安装在相应的下滚轮中，下滚轮设置在相应的下滚轮槽中，下滚轮槽固装在底板的上端面上，第三连杆与第一连杆交叉设置，且第三连杆的上端与上顶撑板铰接，每个第三连杆的下端与相应的第四连杆的上端通过一个前连接销铰接，每个第四连杆的下端与底板铰接，上顶撑板的前端设有阶梯型顶撑板，每个传动机构包括前连接板、后连接板、前滑块、后滑块、丝杠螺帽、丝杠、被动轮、主动轮、皮带、传动轴、直线导轨、两个滚珠丝杠支座和两个垫块，主动轮安装在传动轴上，主动轮通过皮带与被动轮连接，被动轮与丝杠固定连接，丝杠螺帽与丝杠螺纹连接，丝杠的两端分别设置在两个滚珠丝杠支座中，滚珠丝杠支座与垫块固连，传动机构位于右侧阶梯型支撑一侧的垫块与右侧阶梯型支撑固连，传动机构位于左侧阶梯型支撑一侧的垫块与左侧阶梯型支撑固连，丝杠螺帽与后连接板的前端连接，后连接板的后端与后滑块连接，后滑块设置在直线导轨上，前滑块位于后滑块的前方，且前滑块的一侧端面与前连接板连接，前滑块的另一侧端面设置在直线导轨上，两个传动机构对称设置在二级剪式顶撑机构的两侧，且传动机构上的后连接板与二级剪式顶撑机构上的后连接销连接，传动机构上的前连接板与二级剪式顶撑机构上的前连接销连接，传动机构位于右侧阶梯型支撑一侧的传动轴与蠕动驱动电机连接，蠕动驱动电机固装在右侧阶梯型支撑上，带传动机构设置在两个传动机构之间，且带传动机构的输入端与右侧传动机构上的传动轴连接，带传动机构的输出端与左侧传动机构上的传动轴连接，右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑的内侧壁上沿水平方向设有直线导轨槽，右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑对称设置在二级剪式顶撑机构的左右侧，且传动机构上的直线导轨设置在相应的直线导轨槽中，右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑上分别设有右侧阶梯和左侧阶梯，右侧可变形履带四杆机构上的驱动轴和第一诱导轴安装在右侧阶梯型支撑上，左侧可变形履带四杆机构上的驱动轴和第一诱导轴安装在左侧阶梯型支撑上。本专利技术具有以下优点:一、本专利技术中间的二级剪式顶撑机构和右侧阶梯型支撑、左侧阶梯型支撑可交替对重物进行支撑，其中二级剪式顶撑机构支撑时，右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑可向前运动(或右侧阶梯型支撑和左侧阶梯型支撑支撑时，二级剪式顶撑机构可向前运动)，使机器人具有了蠕动功能，能够在重物下面穿行。机器人的前端采用阶梯型结构，可插入很小的缝隙中。因而，本专利技术可代替救援人员在救灾现场完成救援通道的建立。二、二级剪式顶撑机构采用液压驱动，其前端设计有阶梯结构，能够插入较小的缝隙中，当二级剪式顶撑机构完全展开时，可获得较大的顶撑间距，顶撑距离可达到液压缸活塞杆行程的3.5倍。三、机器人两侧采用右侧可变形履带四杆机构和左侧可变形履带四杆机构，使机器人在不同的工作模式下具有相应不同的运动方式，增强了运动能力。附图说明图1是本专利技术移动式顶撑机器人的整体结构立体图；图2是二级剪式顶撑机构3的结构立体图；图3是传动机构6与二级剪式顶撑机构3的连接关系立体图；图4是传动机构6的结构立体图；图5是右侧可变形履带四杆机构I或左侧可变形履带四杆机构5的结构立体图；图6是右侧阶梯型支撑2或左侧阶梯型支撑4的内侧立体图；图7是本专利技术移动式顶撑机器人的初始(静止)状态图(图中标记22为被顶撑物)；图8是二级剪式顶撑机构3向前运动时，机器人的状态图；图9是二级剪式顶撑机构3中液压缸3-2的活塞杆3-2-1伸出时，机器人的状态图；图10是右侧可变形履带四杆机构1、右侧阶梯型支撑2、左侧阶梯型支撑4、左侧可变形履带四杆机构5向前运动时，机器人的状态图；图11是二级剪式顶撑机构3中液压缸3-2的活塞杆3-2-1缩回时，机器人的状态图。具体实施例方式具体实施方式一:结合图1 图6说明本实施方式，本实施方式的机器人包括右侧可变形履带四杆机构1、右侧阶梯型支撑2、二级剪式顶撑机构3、左侧阶梯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种移动式顶撑机器人，所述机器人包括右侧可变形履带四杆机构(1)、右侧阶梯型支撑(2)、二级剪式顶撑机构(3)、左侧阶梯型支撑(4)、左侧可变形履带四杆机构(5)、蠕动驱动电机(17)、带传动机构(21)和两个传动机构(6)，右侧可变形履带四杆机构(1)和左侧可变形履带四杆机构(5)均包括驱动轴(1?1)、第一诱导轴(1?2)、第二诱导轴(1?3)、第三诱导轴(1?4)、驱动轮(1?5)、第一诱导轮(1?6)、第二诱导轮(1?7)、第三诱导轮(1?8)、主动曲柄(1?9)、履带连杆(1?10)、被动曲柄(1?11)、履带(1?12)、蜗轮(1?13)、蜗杆(1?14)、联轴器(1?15)和四杆机构驱动电机(1?16)，驱动轴(1?1)、第一诱导轴(1?2)、第二诱导轴(1?3)、第三诱导轴(1?4)依次顺时针设置且构成平行四边形，驱动轴(1?1)和第一诱导轴(1?2)位于上方，驱动轮(1?5)、第一诱导轮(1?6)、第二诱导轮(1?7)和第三诱导轮(1?8)分别安装在驱动轴(1?1)、第一诱导轴(1?2)、第二诱导轴(1?3)和第三诱导轴(1?4)上，主动曲柄(1?9)的一端与第一诱导轴(1?2)连接，主动曲柄(1?9)的另一端与第二诱导轴(1?3)连接，履带连杆(1?10)的一端与第二诱导轴(1?3)连接，履带连杆(1?10)的另一端与第三诱导轴(1?4)连接，被动曲柄(1?11)的一端与第三诱导轴(1?4)连接，被动曲柄(1?11)的另一端与驱动轴(1?1)连接，履带(1?12)安装在驱动轮(1?5)、第一诱导轮(1?6)、第二诱导轮(1?7)和第三诱导轮(1?8)上，第一诱导轴(1?2)通过轴承安装在右侧阶梯型支撑(2)上，蜗轮(1?13)安装在第一诱导轴(1?2)的输入端上，蜗杆(1?14)与蜗轮(1?13)啮合，蜗杆(1?14)的输入端通过联轴器(1?15)与和四杆机构驱动电机(1?16)连接，二级剪式顶撑机构(3)包括上顶撑板(3?1)、液压缸(3?2)、底板(3?3)、销轴(3?4)、两个第一连杆(3?5)、两个第二连杆(3?6)、两个第三连杆(3?7)、两个第四连杆(3?8)、两个上滚轮轴(3?9)、两个上滚轮(3?10)、两个上滚轮槽(3?11)、两个下滚轮轴(3?12)、两个下滚轮(3?13)、两个下滚轮槽(3?14)、两个后连接销(3?15)和两个前连接销(3?16)，液压缸(3?2)的尾端与底板(3?3)铰接，液压缸(3?2)的活塞杆(3?2?1)与销轴(3?4)铰接，销轴(3?4)的两端分别与相应的第一连杆(3?5)铰接，每个第一连杆(3?5)的上端与相应的上滚轮轴(3?9)铰接，每个上滚轮轴(3?9)安装在相应的上滚轮(3?10)中，上滚轮(3?10)设置在相应的上滚轮槽(3?11)中，上滚轮槽(3?11)固装在上顶撑板(3?1)的下端面上，每个第一连杆(3?5)的下端与相应的第二连杆(3?6)的上端通过一个后连接销(3?15)铰接，每个第二连杆(3?6)的下端与相应的下滚轮轴(3?12)铰接，每个下滚轮轴(3?12)安装在相应的下滚轮(3?13)中，下滚轮(3?13)设置在相应的下滚轮槽(3?14)中，下滚轮槽(3?14)固装在底板(3?3) 的上端面上，第三连杆(3?7)与第一连杆(3?5)交叉设置，且第三连杆(3?7)的上端与上顶撑板(3?1)铰接，每个第三连杆(3?7)的下端与相应的第四连杆(3?8)的上端通过一个前连接销(3?16)铰接，每个第四连杆(3?8)的下端与底板(3?3)铰接，上顶撑板(3?1)的前端设有阶梯型顶撑板(3?1?1)，每个传动机构(6)包括前连接板(7)、后连接板(8)、前滑块(9)、后滑块(10)、丝杠螺帽(11)、丝杠(12)、被动轮(13)、主动轮(14)、皮带(15)、传动轴(16)、直线导轨(18)、两个滚珠丝杠支座(19)和两个垫块(20)，主动轮(14)安装在传动轴(16)上，主动轮(14)通过皮带(15)与被动轮(13)连接，被动轮(13)与丝杠(12)固定连接，丝杠螺帽(11)与丝杠(12)螺纹连接，丝杠(12)的两端分别设置在两个滚珠丝杠支座(19)中，滚珠丝杠支座(19)与垫块(20)固连，传动机构(6)位于右侧阶梯型支撑(2)一侧的垫块(20)与右侧阶梯型支撑(2)固连，传动机构(6)位于左侧阶梯型支撑(4)一侧的垫块(20)与左侧阶梯型支撑(4)固连，丝杠螺帽(11)与后连接板(8)的前端连接，后连接板(8)的后端与后滑块(10)连接，后...
【技术特征摘要】
1.一种移动式顶撑机器人，所述机器人包括右侧可变形履带四杆机构(I)、右侧阶梯型支撑(2)、二级剪式顶撑机构(3)、左侧阶梯型支撑(4)、左侧可变形履带四杆机构(5)、蠕动驱动电机(17)、带传动机构(21)和两个传动机构(6)，右侧可变形履带四杆机构(I)和左侧可变形履带四杆机构(5)均包括驱动轴(1-1)、第一诱导轴(1-2)、第二诱导轴(1-3)、第三诱导轴(1-4)、驱动轮(1-5)、第一诱导轮(1-6)、第二诱导轮(1-7)、第三诱导轮(1-8)、主动曲柄(1-9)、履带连杆(1-10)、被动曲柄(1-11)、履带(1-12)、蜗轮(1_13)、蜗杆(1-14)、联轴器(1-15)和四杆机构驱动电机(1-16),驱动轴(1-1)、第一诱导轴(1_2)、第二诱导轴(1-3)、第三诱导轴(1-4)依次顺时针设置且构成平行四边形，驱动轴(1-1)和第一诱导轴(1-2)位于上方，驱动轮(1-5)、第一诱导轮(1-6)、第二诱导轮(1-7)和第三诱导轮(1-8)分别安装在驱动轴(1-1)、第一诱导轴(1-2)、第二诱导轴(1-3)和第三诱导轴(1-4)上，主动曲柄(1-9)的一端与第一诱导轴(1-2)连接，主动曲柄(1-9)的另一端与第二诱导轴(1-3)连接，履带连杆(1-10)的一端与第二诱导轴(1-3)连接，履带连杆(1-10)的另一端与第三诱导轴(1-4)连接，被动曲柄(1-11)的一端与第三诱导轴(1-4)连接，被动曲柄(1-11)的另一端与驱动轴(1-1)连接，履带(1-12)安装在驱动轮(1-5)、第一诱导轮(1-6)、第二诱导轮(1-7)和第三诱导轮(1-8)上，第一诱导轴(1-2)通过轴承安装在右侧阶梯型支撑(2)上，蜗轮(1-13)安装在第一诱导轴(1-2)的输入端上，蜗杆(1-14)与蜗轮(1-13)啮合，蜗杆(1-14)的输入端通过联轴器(1-15)与和四杆机构驱动电机(1-16)连接，二级剪式顶撑机构(3)包括上顶撑板(3-1)、液压缸(3-2)、底板(3-3)、销轴(3-4)、两个第一连杆(3-5)、两个第二连杆(3-6)、两个第三连杆(3-7)、两个第四连杆(3-8)、两个上滚轮轴(3-9)、两个上滚轮(3-10)、两个上滚轮槽(3-11)、两个下滚轮轴(3-12)、两个下滚轮(3-13)、两个下滚轮槽(3-14)、两个后连接销(3-15)和两个前连接销(3_16)，液压缸(3-2)的尾端与底板(3-3)铰接，液压缸(3-2)的活塞杆(3-2-1)与销轴(3_4)铰接，销轴(3-4)的两端分别与相应的第一连杆(3-5)铰接，每个第一连杆(3-5)的上端与相应的上滚轮轴(3-9)铰接，每个上滚轮轴(3-9)安装在相应的上滚轮(3-10)中，上滚轮(3-10)设置在相应的上滚轮槽(3-11)中，上滚轮槽(3-11)固装在上顶撑板(3-1)的下端面上，每个第一连杆(3-5)的下端与相应的第 二连杆(3-6)的上端通过一个后连接销(3-15)铰接，每个第二连杆(3-6)的下端与相应的下滚轮轴(3-12)铰接，每个下滚轮轴(3-12)安装在相应的下滚轮(3-13)中，下滚轮(3-13)设置在相应的下滚轮槽(3-14)中，下滚轮槽(3_14)固装在底板(3-3)的上端面上，第三连杆(3-7)与第一连杆(3-5)交叉设置，且第三连杆(3-7)的上端与上顶撑板(3-1)铰接，每个第三连杆(3-7)的下端与相应的第四连杆(3-...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，臧希喆，李长乐，刘刚峰，刘义祥，毕庆，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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