[发明专利]轮腿结合搜救机器人平台

说明书

本发明公开轮腿结合搜救机器人平台，包含车架、拉杆、差速器、同步带、腿、电机、锂电池、转向电机、履带、三角叉、导向轮、履带轮、蜗轮蜗杆减速器、带轮、曲柄轮，车架前端设有两个带轮架，每个带轮架上均安装有一个曲柄轮、一个带轮和一个同步带，每个腿均与一个拉杆和一个曲柄轮转动连接，车架前端安装有差速器，电机安装于车架上侧，电机输出轴通过差速器驱动四个腿运动，锂电池安装于前车架下侧，车架后端安装转向电机和蜗轮蜗杆减速器，三角叉的转轴与蜗轮蜗杆减速器输出孔安装在一起，三角叉下端安装有两个履带轮和一个导向轮，两个履带轮与导向轮之间各安装有一条履带，转向电机控制机器人平台转向。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及的是轮腿结合搜救机器人平台。

背景技术

21世纪以来，全球的自然灾害(如地震、火灾、洪水)、恐怖袭击(如爆炸)和生化危机(核泄漏、有毒化学物质)等不断威胁着人类的安全，因此对这些灾害的快速处理以及应急能力非常重要。在突发恐怖袭击事件、地震及火灾等灾难发生后，可能会造成一些大范围的房屋坍塌和人员伤亡，因此现场探测与搜救便成为人们最关心的工作。但是灾害现场一般都是复杂的坍塌、危险的废墟环境，搜救人员和搜救犬很难进入一些狭窄且崎岖的缝隙或管道中，导致人们只能在坍塌的废墟表面进行搜救工作。同时搜救人员进入建筑物中也存在一些巨大的危险，他们体重和移动都可能会导致建筑物发生二次倒塌，对受灾者造成第二次伤害。因此，搜救人员必须在结构工程师进行评估分析，并对不稳定的倒塌结构进行支撑加固后才能进入废墟当中，但是这个过程拖延了搜救受灾者的宝贵时间。并且由于搜寻环境条件恶劣，易导致救援队员劳累，从而对周围建筑结构做出错误判断，使错过幸存但没有知觉受灾者的概率上升，而且救援人员的人身安全也存在重大隐患，影响救援工作的快速展开和救援效果。灾难发生后的72小时为黄金抢救时间，救援人员很难快速、高效、安全地展开工作，因此，搜救机器人已经成为一个重要的发展方向。利用机器人技术替代人类进入危险的灾难废墟，并快速开展灾情信息获取和幸存者搜索定位，成为提高地震救援能力和救援效率的关键因素。

搜救机器人是指用在灾后废墟环境中执行搜索与救援任务的特种机器人。机器人在搜索与救援过程中明显具有以下几个方面的优势：在发生倒塌后，机器人可以立即展开对幸存者的搜索，进入结构不稳定的建筑物，降低救援队员的风险，为搜救工作节约时间；机器人可以进入狭窄空间，扩展搜救专家的工作范围；机器人可以携带多种传感器，探测幸存者所处的空间状况，在机器人的帮助下对被搜索区域进行完整的三维搜索，绘制结构图，提升工作效率和可靠性。

目前搜救机器人主要有以下三大类：蛇形搜救机器人、无人机和履带式搜救机器人。蛇形机器人体积相对较小，能够利用各个关节产生的力矩使机器人实现蜿蜒运动，具有灵活的运动特性，但由于结构限制，他们往往只适合在相对平坦的地面或者水中运动；无人机主要是以悬浮在空中通过传感器提供实时信息和运送物资为主，对废墟中的搜救工作起不到关键性的作用，并且恶劣天气对无人机的影响也比较大；履带式搜救机器人由于采用履带作为其驱动方式，面对落差较大的崎岖路面时行驶能力有限，从而限制了其进入废墟内部进行搜索探测的能力，因此其实际应用存在一定的局限性。

发明内容

对于目前技术存在的缺陷，本发明的目的在于设计一种轮腿结合搜救机器人平台，它具有较好的运动能力，同时体积相对较小，性能稳定，并且可以进入废墟缝隙或者狭窄的管道内部进行探测和搜救工作。