本發(fā)明涉及一種偵查救援機(jī)器人移動(dòng)底盤(pán),具有很強(qiáng)的通過(guò)性,可代替人類(lèi)深入危險(xiǎn)環(huán)境中開(kāi)展偵查和救援工作。
背景技術(shù):
近年來(lái)英美法德等國(guó)家軍隊(duì)先后裝備了若干用于偵檢、排險(xiǎn)等領(lǐng)域的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng),最具有代表性和裝備最多的當(dāng)首推packbot510系列偵察機(jī)器人,此外美軍部隊(duì)還廣泛裝備了一種體積稍大的talonbo偵察機(jī)器人,上裝機(jī)械臂、攝像頭、手爪等機(jī)構(gòu),可對(duì)前方陣地進(jìn)行偵察及危險(xiǎn)品處置。美軍醫(yī)學(xué)研究與物資戰(zhàn)略計(jì)劃局(usamrmc)也研制了一種jaus機(jī)器人,配裝核化生偵檢系統(tǒng),并將核化生偵檢傳感器裝載于jaus機(jī)器人的機(jī)械臂上。法國(guó)eca機(jī)器人公司研發(fā)的cameleon型化學(xué)、生物、放射性、核及爆炸物處理無(wú)人地面探測(cè)車(chē)輛,通過(guò)集成不同的任務(wù)模塊,可同時(shí)或分別開(kāi)展反簡(jiǎn)易爆炸裝置、化生探測(cè)、掃除地雷及標(biāo)記污染地域等任務(wù)。
醫(yī)療救護(hù)機(jī)器人技術(shù)是集醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、機(jī)械力學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、數(shù)學(xué)分析、機(jī)器人等諸多學(xué)科為一體的新型交叉研究領(lǐng)域,具有重要的研究?jī)r(jià)值,在軍用和民用上有著廣泛的應(yīng)用前景,是目前機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。醫(yī)療機(jī)器人主要用于傷病員的救援和轉(zhuǎn)運(yùn)等,此類(lèi)機(jī)器人通過(guò)遠(yuǎn)程遙控制導(dǎo),從而確保穿越復(fù)雜地形,將傷員及時(shí)運(yùn)送到后方醫(yī)院,它的出現(xiàn),將顯著降低戰(zhàn)地醫(yī)護(hù)人員的傷亡概率。除了戰(zhàn)地救護(hù)外,這種機(jī)器人還能用于很多場(chǎng)合,特別是在發(fā)生地震、核生化襲擊或有害物質(zhì)泄露的危險(xiǎn)環(huán)境中,醫(yī)療救護(hù)機(jī)器人都可以憑借非凡的載重能力與韌性一展拳腳。
我國(guó)由于機(jī)器人的研究起步較晚等原因,在移動(dòng)偵察機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用等方面同發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定的差距,代表國(guó)內(nèi)機(jī)器人研究水平的當(dāng)屬哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人所、上海交通大學(xué)機(jī)器人所和中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈工大研制了一款“反恐機(jī)器人”,結(jié)構(gòu)原理與美軍的pacbot系列機(jī)器人十分接近,但外形體積稍大,沈陽(yáng)自動(dòng)化所也研制了一款“反恐防爆機(jī)器人”,在行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)上采用一種變體輪的方式,與哈工大研制的“反恐機(jī)器人”略有不同。這兩種機(jī)器人均可用于放射性物質(zhì)處理、生化危機(jī)處置、爆炸物處理等,在人員遙控下能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形環(huán)境下的排險(xiǎn)作業(yè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的偵查及救援機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)價(jià)格昂貴、系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性差、維護(hù)困難等缺點(diǎn),提出了一種全新的,具有強(qiáng)大越障能力的偵查及醫(yī)療救護(hù)機(jī)器人移動(dòng)底盤(pán)。本發(fā)明是用于搭載機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境偵查及傷員救護(hù)的移動(dòng)底盤(pán)裝置,為非承載式車(chē)體結(jié)構(gòu),采用履帶式行走機(jī)構(gòu),通過(guò)全新的底盤(pán)設(shè)計(jì),提高機(jī)器人的越障能力和通過(guò)能力,確保其能穿越復(fù)雜地形到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)偵查及救援功能。本發(fā)明由車(chē)體框架、右履帶輪機(jī)構(gòu)和左履帶輪機(jī)構(gòu)組成,車(chē)體框架由車(chē)體上層結(jié)構(gòu)、車(chē)體下層結(jié)構(gòu)組成,機(jī)器人履帶式移動(dòng)底盤(pán)采用履帶式行走機(jī)構(gòu),右履帶輪機(jī)構(gòu)和左履帶輪機(jī)構(gòu)各有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪兩個(gè)從動(dòng)輪,右履帶輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸與右輪萬(wàn)向節(jié)輸出端固接,所述左履帶輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸與左輪萬(wàn)向節(jié)輸出端固接。本發(fā)明設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可靠性高,功能完備,性能優(yōu)異,能通過(guò)草地、雪地、泥地、沙漠、沙石地等復(fù)雜地形。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明整體軸側(cè)圖。
圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的分解示意圖。
圖3是右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1和左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是車(chē)體框架103軸側(cè)圖。
圖5是車(chē)體框架103結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖6是上層車(chē)體框架103-1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是下層車(chē)體框架103-2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是下層車(chē)體框架前端103-2-1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是下層車(chē)體框架后端103-2-2結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要零部件:
103.車(chē)體框架104-1.右履帶輪機(jī)構(gòu)104-2.左履帶輪機(jī)構(gòu)
103-1.上層車(chē)體框架103-2.下層車(chē)體框架103-2-1.下層車(chē)體框架前端
103-2-2.下層車(chē)體框架后端1.履帶4.驅(qū)動(dòng)輪
36.左側(cè)履帶輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)37.右側(cè)履帶輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)
具體實(shí)施方式一:如圖1、圖2、圖3和圖9所示,所述機(jī)器人履帶式移動(dòng)底盤(pán)包括車(chē)體框架103、右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1和左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2,所述車(chē)體框架103的第一橫梁22的一端與右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1的內(nèi)支撐桿2和外支撐桿3固接,所述車(chē)體框架103的第二橫梁34的一端與右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1的內(nèi)支撐桿2和外支撐桿3固接,將右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1安裝固定在車(chē)體框架103右側(cè),所述車(chē)體框架103的第一橫梁22的另一端與左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2的內(nèi)支撐桿2和外支撐桿3固接,所述車(chē)體框架103的第二橫梁34的另一端與左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2的內(nèi)支撐桿2和外支撐桿3固接,將左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2安裝固定在車(chē)體框架103左側(cè)。所述右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1和左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2由履帶1、內(nèi)支撐桿2、外支撐桿3、驅(qū)動(dòng)輪4、第一從動(dòng)輪5、第二從動(dòng)輪6、驅(qū)動(dòng)軸7、第一輪軸8、第二輪軸9組成,所述驅(qū)動(dòng)軸7固接于驅(qū)動(dòng)輪4的軸心位置,所述驅(qū)動(dòng)軸7兩端分別套入軸承10-1和軸承10-2,所述軸承10-1基座固定在內(nèi)支撐桿2后段,所述軸承10-2基座固定在外支撐桿3后段,所述第一輪軸8安裝在第一從動(dòng)輪5軸心位置,所述第一輪軸8兩端分別套入軸承10-3和軸承10-4,所述軸承10-3基座固定在內(nèi)支撐桿2中段,所述軸承10-4基座固定在外支撐桿3中段,所述第二輪軸9安裝在第二從動(dòng)輪6軸心位置,所述第二輪軸9兩端分別套入軸承10-5和軸承10-6,所述軸承10-5基座固定在內(nèi)支撐桿2前段,所述軸承10-6基座固定在外支撐桿3前段,所述履帶1將驅(qū)動(dòng)輪4、第一從動(dòng)輪5和第二從動(dòng)輪6包圍,使其均與履帶1內(nèi)表面接觸,所述右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1的驅(qū)動(dòng)軸7與右輪萬(wàn)向節(jié)45輸出端固接,所述左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2的驅(qū)動(dòng)軸7與左輪萬(wàn)向節(jié)44輸出端固接。
具體實(shí)施方式二:如圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示,所述車(chē)體框架103包括設(shè)備箱11、車(chē)體上層結(jié)構(gòu)103-1、車(chē)體下層結(jié)構(gòu)103-2,車(chē)體上層結(jié)構(gòu)103-1的鋁板18兩端分別與車(chē)體下層結(jié)構(gòu)103-2的第一鋁板38、第二鋁板39后端固接,車(chē)體上層結(jié)構(gòu)103-1的短橫梁16兩端分別與車(chē)體下層結(jié)構(gòu)103-2的第一立柱25、第二立柱23上端固接。所述車(chē)體上層結(jié)構(gòu)103-1由面板12,第一縱梁13,第二縱梁14,短橫梁15、16,鋁板18、部件17、21,加固件19、20組成,所述面板12兩邊分別固接于第一縱梁13、第二縱梁14上部。所述第一縱梁13前端通過(guò)直角連接件與短橫梁15、16垂直固接,所述第二縱梁14前端通過(guò)直角連接件與短橫梁15、16垂直固接,所述第一縱梁13后端、部件17、鋁板18一端依次疊加固接,加固件19一端固接鋁板18,另一端固接第一縱梁13后端,所述第二縱梁14后端、部件21、鋁板18另一端依次疊加固接,加固件20一端固接鋁板18,另一端固接第二縱梁14后端。所述車(chē)體下層結(jié)構(gòu)103-2包括前端框架103-2-1和后端框架103-2-2,所述后端框架103-2-2的第一鋁板38、第二鋁板39分別固接于前端框架103-2-1的上橫梁31下部。
所述前端框架103-2-1由第一立柱25、第二立柱23、第一橫梁22、第二橫梁34、前加強(qiáng)部件24、右加強(qiáng)部件26、左加強(qiáng)部件27、后加強(qiáng)部件35、第三立柱30、第四立柱33、上橫梁31、支撐件32、底板21組成,所述第一橫梁22固接在底板21中部,所述第一立柱25、第二立柱23下端分別固接于第一橫梁22同一側(cè)面,所述前加強(qiáng)部件24一端固接于第一立柱25上端,另一端固接于第二立柱23下端,所述右加強(qiáng)部件26、左加強(qiáng)部件27一端分別固接于第一橫梁22同一側(cè)面,所述右加強(qiáng)部件26另一端固接于第三立柱30上端,所述左加強(qiáng)部件27另一端固接于第四立柱33上端,所述右支撐架28底端固接于第三立柱30上端,所述左支撐架29底端固接于第四立柱33上端,所述第三立柱30、第四立柱33下端分別垂直固接于第二橫梁34上部,所述上橫梁31兩端分別垂直固接于第三立柱30、第四立柱33中間部位,所述支撐件32、后加強(qiáng)部件35兩端分別垂直固接于上橫梁31、第二橫梁34中間部位,所述第二橫梁34下部與底板21后端固接。
所述后端框架103-2-2由第一鋁板38、第二鋁板39、后橫梁40、第一支撐柱41、第二支撐柱42、電機(jī)支架43、右輪萬(wàn)向節(jié)45、左輪萬(wàn)向節(jié)44、右輪電機(jī)37、左輪電機(jī)36組成,所述第一鋁板38、第二鋁板39后端固接于后橫梁40兩端的上部,所述后橫梁40中部側(cè)面固接第一支撐柱41、第二支撐柱42上端,所述第一支撐柱41和第二支撐柱42下端之間固接電機(jī)支架43一端,所述右輪電機(jī)37底座固接于第二鋁板39前端下部,所述右輪電機(jī)37前部固接于電機(jī)支架43圓弧缺口處,所述右輪電機(jī)37轉(zhuǎn)動(dòng)軸與右輪萬(wàn)向節(jié)45一端固接,所述右輪萬(wàn)向節(jié)45的另一端固接右履帶輪機(jī)構(gòu)104-1的驅(qū)動(dòng)軸7一端,所述左輪電機(jī)36底座固接于第一鋁板38前端下部,所述左輪電機(jī)36前部固接于電機(jī)支架43圓弧缺口處,所述左輪電機(jī)36轉(zhuǎn)動(dòng)軸與左輪萬(wàn)向節(jié)44一端固接,所述左輪萬(wàn)向節(jié)44的另一端固接左履帶輪機(jī)構(gòu)104-2的驅(qū)動(dòng)軸7一端。