[发明专利]一种刚柔混合多臂救援机器人

说明书

本发明涉及一种刚柔混合多臂救援机器人，所述机器人包括行走机构、升降机构、执行机构、上罩和侧挡板；所述升降机构可以相对于行走机构由直线驱动装置驱动沿竖直方向移动，多组托抱装置固定连接于升降机构的下方，且所述工作臂末端设有主动减阻装置；工作时，所述行走机构移动到被救援对象上方，所述升降机构下降至合适位置，所述工作臂按照设定轨迹伸展抱起伤员，所述升降机构上升后离开救援现场。本发明通过变异剪叉组件的设计，发明了一种兼具大承载能力和高安全性、柔顺性的救援机器人，针对平躺姿态无法自主移动的受伤被困人员，实行安全救起并转移的救援任务。

技术领域

本发明涉及救援机器人技术领域，尤其涉及一种刚柔混合多臂救援机器人。

背景技术

生活中存在各种意外事故和自然灾害，例如交通事故、爆炸火灾、地震和山体滑坡等等。灾害发生后，大多被困在废墟中的幸存者都只能在短时间内维持生命，因此必须要快速进入灾区内部对被困幸存者实施有效救援。但对于救援人员而言，实施救援的过程中面临着如高温积热不散，建筑物坍塌等复杂灾害现场，单靠人力完成救援任务不但任务艰巨，而且局限性较大。因此利用救援机器人代替人工，担负起危险环境的救援任务，不仅可以缓解人力劳动，也是降低救援人员伤亡的行之有效的方法。

公开号为CN105666501A的发明专利，公开了一种救援机器人，包括平移架、三爪式可变径驱动轮、卷筒、第一伺服电机等。当机器人到达被困人员所在房间后具有两种施救方案：一种是被困人员进入机器人的救生舱后，由机器人施放救生舱将被困人员从阳台窗户降落到地面脱困，另外一种是被困人员进入救生舱后跟随机器人从楼道内原路返回。但是该救援机器人只能针对可自由活动的被救援对象实施救援，针对无法自主移动的被困对象无法施救。

公开号为CN108818546A的发明专利，发明了一种应急救援机器人，包括移动越障装置、救援运输装置、救援执行机构、通信装置和控制器。救援执行机构中的机械臂负责调整位置，末端抓取装置通过抓住被援对象的衣领等位置来将被援对象提抓至传送带的位置。与运输装置的担架装置的传送带端的配合完成将被援对象从危险区域地面到运输装置的保护外壳内的任务。该专利中对于被救援对象采取的是刚性拖拽的方式，极易对被救援对象造成二次伤害。

公开号为CN110202588A的发明专利，该发明涉及一种救援机器人，包括救援舱体、救援机械爪装置、四足运动装置、蓄电池；救援舱体为矩形箱体，救援机械爪装置安装在救援舱体内部，四足运动装置安装在救援舱体外部前后两侧，蓄电池安装在救援舱体内部为救援机器人整体提供电源。采用机械爪装置及救援舱体能够实现人员救援及保护工作。该专利的救援机械爪与被救援对象之间是刚性接触，容易对被救援对象造成伤害。

针对无法自主移动的被困对象，我们通过多臂和变异剪叉机构的设计，解决了被救援对象无自承性和刚性拖拽的问题，并采用末端减阻装置的设计，解决了刚性机械爪易伤害被救援对象的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于通过变异剪叉机构的设计，发明一种兼具大承载能力和高安全性、柔顺性等特点，并可针对平躺姿态无法自主移动的受伤被困人员，实现安全救起并转移的一种刚柔混合多臂救援机器人。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种刚柔混合多臂救援机器人，包括行走机构、升降机构和执行机构；所述升降机构对称设置在行走机构上方的左右两侧，所述执行机构分别固定连接在两侧升降机构之间；

所述行走机构包括四个支腿、四个麦克纳姆轮和四个驱动电机，所述四个支腿呈矩形布置，所述麦克纳姆轮、支腿和驱动电机之间通过传动轴相连接；

所述升降机构包括第一直线驱动装置和方向控制装置；所述方向控制装置与所述支腿通过第一直线驱动装置连接；

所述执行机构包括两个主梁和多组托抱装置，所述托抱装置前后并列等距，且所述托抱装置的顶部均由主梁通过角接件连接；