机器人有效负载运送装置制造方法

机器人有效负载运送装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种便携式机器人车辆，所述便携式机器人车辆具有模块化部件，所述模块化部件可以相互交换以将车辆定制用于特定任务或地势，以便将有效负载运送到期望目标。有效负载连接部分可以与包括聚能药包的不同的有效负载相互交换，用于，安全地引爆或者破坏临时准备的爆炸装置。有效负载可以被升高或者在特定方向被引导，用于定位聚能药包或者以其他方式引导从有效负载的发射。
【专利说明】机器人有效负载运送装置
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2010年11月30日申请的名称为“EQUIPMENT FOR ROBOTIZINGAPAYL0AD”的美国临时申请第61/418，257号以及2010年11月30日申请的名称为“EQUIPMENT FOR ROBOTIZING APAYL0AD”的美国临时申请第61/418，261号的优先权，上述
申请在此整体并入供参考。
【技术领域】
[0003]本发明涉及监控机器人。更具体地，本发明涉及用于监控机器人的辅助装置和驱动结构。
【背景技术】
[0004]近年来，在战斗、警察行动和其他危险情况中越来越多地使用远距离操作的无人驾驶机(drone)。具体地，无人操纵驾驶的地面车辆可用于遥控运送诸如监视系统或军需品的有效负载到目标而不具有对操作者造成伤害或死亡的危险。地面车辆通常具有轻重量和紧凑设计，使得车辆可以被运载到战斗现场。类似地，所述车辆的尺寸通常形成为在以其自己的动力行驶到最终目的地之前通过操作者被带动短距离。
[0005]虽然无人驾驶机的紧凑尺寸提供显著的优点，但是所述车辆的小尺寸可能会造成车辆在障碍物上或障碍物周围的操纵更具有挑战性。类似地，不同地势会表现出需要特定车辆或对特定地势进行改装的独特挑战。然而，由于车辆通常被运载到操作场所，因此承载适于不同地势的多个车辆或者用于在现场改装车辆的设备是不切实际的。
[0006]通常，有效负载需要被运送到操作场所的特定使用地方，例如破坏或摧毁临时准备的引爆装置(“IED”)的爆炸物。明显有利的是通过除人步行之外的方式运送这种有效负载并将这种爆炸物放置在IED处，因此机器人运送选择是理想的。已知的是水聚能药包实现IED的这种破坏或摧毁。这种药包可获得大约13英寸长x3英寸宽x2.5英寸高的标准尺寸，并且在爆炸时在最前面喷射出窄的、高速度、小体积的成形水，和向下发射较低速度、较大体积的展开集水爆炸。参见图29的现有技术。这种药包具有喷水发射方向f且将具有两个贮水槽，一个用于高速度喷水，而一个用于较低速度集水爆炸。显然，方向可以变化，但是所述的这种方向已经成功地在战场上用于破坏和摧毁IED。为了最佳效果，需要提升方向和接近水平两者的关键定位。具体地，IED埋在土地中或车辆主体内，较低速度的集水爆炸通常通过压力板触发基于IED的地面，较高速度的喷射切入车辆主体中的IED并破坏 IED。
[0007]因此，对于运送到操作场所的装置需要一种能够处理不同地势和障碍物的可容易运送的机器人地面车辆。

【发明内容】

[0008]本发明涉及一种具有模块化部件的便携式机器人车辆，所述模块化部件可以相互交换以使车辆定制用于特定的任务或地势。所述机器人车辆可以总体包括一个或多个有效负载连接部分和定位在有效负载连接部分的两侧的至少两个可移除侧驱动组件。有效负载连接部分可以对于不同的有效负载(包括但不限于传感器组件、电池、武器和爆炸物)可以容易地连接和相互交换。在一个实施例中，有效负载可以包括用于安全地引爆或损坏临时准备的引爆装置(IED)的聚能药包，特别如【背景技术】中所述的那些。类似地，侧组件可以包括用于运输和升降有效负载的不同类型的驱动系统。驱动系统可以根据要运输的具体有效负载、要覆盖的地势类型以及运送有效负载所用的装置来选择。
[0009]根据一个实施例，机器人车辆可以总体包括有效负载连接部分和两个侧组件，其中每一个侧组件可以还包括单个轮组件。每一个轮组件可以包括电动机、轮轴和可移除轮。轮组件可以独立操作以驱动机器人车辆和使机器人车辆转向。两个轮的设计允许机器人车辆被紧凑地装载以便运输。根据一个实施例，每一个侧组件可以还包括具有可展开尾部的可折叠尾部组件，所述可展开尾部可在缩回位置与展开位置之间折叠，在所述缩回位置，可展开尾部被定位成靠在有效负载连接部分上，在所述展开位置，所述尾部向外伸出以稳定机器人车辆。根据一个实施例，有效负载连接部分可以横跨升降机构连接件连接到每一个侧组件。连接件可以被致动以相对于侧组件升起有效负载连接部分。在该结构中，可折叠尾部组件可用于稳定机器人车辆，以在有效负载连接部分升起时将车辆保持在竖直位置。
[0010]根据一个实施例，机器人车辆可以总体包括有效负载连接部分和两个可移除侧组件，其中每一个侧组件可以还包括安装在可旋转臂上的两个轮组件。在两轮结构中，每一个轮组件可以包括电动机、轮轴和可移除轮。每一个轮组件还可以单独或以各种组合来操作，以推动或旋转机器人车辆。可旋转臂可以独立或以不同组合旋转以改变有效负载连接部分的方向和高度。
[0011]根据一个实施例，每一个轮子可以包括多轮辐结构，所述多轮辐结构具有从每一个轮辐经过边缘延伸的钩状部分。钩状部分适于接合障碍物，例如楼梯台阶，以将机器人车辆向上拉到障碍物上，并且整体提高每一个轮子的牵引力。钩状部分可以包括定向为接合障碍物的多个钩状件，而不用考虑轮子旋转的方向。
[0012]根据一个实施例，每一个电动机可以平行于轮轴定向。可选地，每一个轮组件可以还包括用于垂直于轮轴定位电动机而同时使轮轴仍然旋转的直角齿轮箱。在该方向上，机器人车辆的电动机可以被定向成改进机器人车辆的地面间隙。
[0013]根据一个实施例的一种安全引爆IED的方法包括以下步骤:提供机器人车辆，所述机器人车辆具有容纳聚能药包的有效负载连接部分、第一轮和第二轮、第一电动机和第二电动机、以及升起每一个轮的第一装置和第二装置。所述方法还包括以下步骤:通过借助于第一电动机使第一轮旋转以及借助于第二电动机使第二轮旋转沿第一方向推进车辆，其中第一电动机和第二电动机可以独立操作。所述方法还包括操纵机器人车辆接近IED的步骤。所述方法还包括以下步骤:升起有效负载连接部分以将聚能药包接近IED定位到期望位置。最后，所述方法包括引爆聚能药包以摧毁或破坏IED的步骤。在本发明的实施例中，聚能药包还用于摧毁机器人车辆的所有部分或一部分，具体地与电子设备和控制电路有关的部分，使得不存在可以被其他人使用的可回收部件。
[0014]在特定实施例中，聚能药包不需要被放置成有效地摧毁机器人车辆的关键部分，而可以放置为保护机器人车辆的部件或一部分。[0015]在本发明的实施例中，一对驱动机构连接到聚能药包的每一个端部，驱动机构具有适于连接到聚能药包的形状。聚能药包具有长度为10-16英寸的标准尺寸。
[0016]在本发明的实施例中，包括电动机、齿轮和轮子的一对驱动机构分离一定距离以容纳标准尺寸的聚能药包，即大约12.75英寸。构造成底盘的横跨构件可以在驱动机构之间延伸，由此底盘和两个驱动机构限定聚能药包容纳区。驱动机构可以包括高度调节机构。
[0017]在一个实施例中，一对驱动机构中的每一个被定位在聚能药包的端部，聚能药包具有喷水器和用于引爆的集水爆炸能力。每一个驱动机构都可以具有闻度调节能力以升起和降低聚能药包。驱动机构中的至少一个可以具有从其延伸的延伸部分，以用于提供关于延伸通过两个驱动机构的两个轮子的轴线的旋转稳定性。延伸部分可以为尾部以拖在地上，或者为接合地面的轮子。
[0018]本发明的各种代表性实施例的上述
【发明内容】
不意味说明本发明的每一个显示的实施例或每一个实施方式。相反地，所述实施例被选择和说明以是的本领域的技术人员可以认识和理解本发明的原理和实施。以下更具体地详细说明的附图例示了这些实施例。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]本发明可以从以下结合附图对本发明的各种实施例的详细说明得到全面理解，在附图中:
[0020]图1是根据本发明的一个实施例的机器人车辆的立体图；
[0021]图2是图1中所示的机器人车辆的部分分解立体图；
[0022]图3是根据本发明的一个实施例的轮-轮轴-电动机组件的横截面侧视图；
[0023]图4是根据本发明的一个实施例的齿轮箱的横截面侧视图；
[0024]图5是根据本发明的一个实施例的具有定位在升高位置的有效负载连接部分的图1中所示的机器人车辆的立体图；
[0025]图6是根据本发明的一个实施例的图1中所示的机器人车辆的侧视图，其中有效负载连接部分被定位在下降位置；
[0026]图7是根据本发明的一个实施例的图1中所示的机器人车辆的侧视图，其中有效负载连接部分被定位在升高位置；
[0027]图8是根据本发明的一个实施例的图1中所示的机器人车辆的前视图，其中有效负载连接部分被定位在下降位置；
[0028]图9是根据本发明的一个实施例的图1中所示的机器人车辆的前视图，其中有效负载连接部分被定位在升高位置；
[0029]图10是根据本发明的一个实施例的图1中所示的机器人车辆被移除轮子的仰视图；
[0030]图11是图1所示的机器人车辆具有旋转到伸出位置的至少一个可展开尾部的侧视图；
[0031]图12是根据本发明的一个实施例的图11所示的机器人车辆的侧视图，其中可展开尾部通过锁定销旋转和锁定到适当的位置；
[0032]图13是根据本发明的一个实施例的图1中所示的机器人车辆的俯视图，其中可展开尾部折叠到缩回位置；[0033]图14是根据本发明的一个实施例的图13中所示的机器人车辆的立体图；
[0034]图15是根据本发明的一个实施例的图13中所示的机器人车辆的局部侧视图；
[0035]图16是根据本发明的一个实施例的机器人车辆的立体图；
[0036]图17是图16中所示的机器人车辆的侧视图；
[0037]图18是图16中所示的机器人车辆的前视图；
[0038]图19是根据本发明的一个实施例的侧组件的仰视图；
[0039]图20是根据本发明的一个实施例的臂致动组件的横截面侧视图；
[0040]图21是图16中所示的机器人车辆的立体图，其中臂致动组件已经操作以使致动臂旋转而升起有效负载连接部分；
[0041]图22是图21中所示的机器人车辆的侧视图；
[0042]图23是图16中所示的机器人车辆的部分分解立体图；
[0043]图24是根据本发明的一个实施例的有效负载连接部分的可旋转轴的局部立体图；
[0044]图25是根据本发明的一个实施例的有效负载连接部分的仰视图；
[0045]图26是根据本发明的一个实施例的图16中所示的机器人车辆具有相对于侧组件旋转的有效负载连接部分的侧视图；
[0046]图27是根据本发明的一个实施例的臂致动组件的侧视图；
[0047]图28是图26中所示的机器人车辆的立体图；
[0048]图29是发射喷水流和集水爆炸的聚能药包的示意性视图；
[0049]图30-31是将聚能药包运送到地面中的IED的机器人车辆的简化正视图；
[0050]图32是将聚能药包运送到车辆主体中的IED的机器人车辆的简化正视图；
[0051]图33是根据本发明的一个实施例的机器人车辆的视图；
[0052]图34是根据本发明的一个实施例的机器人车辆的视图；以及
[0053]图35是根据本发明的一个实施例的机器人车辆的视图。
[0054]虽然本发明可被修改为各种变型和替换形式，但已经以示例的方式在附图中显示且将详细说明本发明的具体实施例。然而，要理解的是本发明不限于所述的特定实施例。相反，本发明涵盖落入所附权利要求所限定的本发明的精神和保护范围中的所有变型、等效形式和可选形式。
【具体实施方式】
[0055]如图1-2中所示，根据一个实施例的机器人车辆40可以包括底盘或有效负载连接部分42以及两个侧组件44，有效负载容纳区45位于底盘或有效负载连接部分42与侧组件44之间。有效负载连接部分42可以包括电子设备和控制电路46，所述电子设备和控制电路可以限定指定的关键部分47和用于操作机器人车辆40的其他部件。根据一个实施例，有效负载连接部分42可以连接到聚能药包48以用于破坏或摧毁IED。所述连接可以采用包括螺栓、螺钉、铆钉、突出部-槽、条带、卡扣、钩子和环物质或其它传统的机械连接装置的各种紧固装置。侧组件44每一个可以还包括电动机50、轮轴52、可移走轮54和安装组件56，所述安装组件用于将每一个侧组件44连接到有效负载连接部分42。在一个实施例中，侧组件和底盘42的尺寸形成为且分隔开为容纳长度为大约12-14英寸、深度为3-4英寸以及高度为2-3英寸的标准尺寸的药包。底盘中可以限定另外的有效负载容纳区57。容纳其中的这种有效负载可以为包括用于引爆聚能药包48的部件的遥控引爆控制单元59。
[0056]如图2-3中所示，每一个轮轴52可以还包括在轮轴52的端部处的螺栓头58。如图2-3中所示，螺栓头58包括T形，但是也可以包括六角形或其它传统的螺栓头形状。在本结构中，可移走轮54可以还包括轮毂60，所述轮毂限定与螺栓头58相对应的插孔62。在操作中，螺栓头58插入插孔62中以将轮子54固定到轮轴52。根据一个实施例，轮毂60可以还包括至少两个卡爪61，所述至少两个卡爪可以闭合以夹持螺栓头58，以便将螺栓头58保持在轮毂60内。弹簧63偏压卡爪61使其闭合以接合螺栓头58。
[0057]如图1-4中所示，每一个电动机50可操作地接合到相应的轮轴52以使轮轴52和任何连接的轮子54旋转。如图2和图4中所示，根据一个实施例，每一个侧组件44可以还包括允许电动机50横向于相应轮轴52的旋转轴线以一定角度定位的传动箱58。如图4中所不，根据一个实施例，电动机50可以以一定角度被定向成垂直于轮轴52。
[0058]如图5-9中所示，构造成为驱动机构的侧组件44可以通过安装组件56安装到有效负载连接部分42，使得有效负载连接部分42在轮子54定位在相应的轮轴52上时悬挂在地面上方。根据一个实施例，轮子54的尺寸可以形成为使得有效负载连接部分42可以悬挂在地面上方的至少六英寸处。每一个安装组件56还包括蜗轮64和具有用于接合蜗轮64的螺纹部分的有效负载托架65。如图5-9中所示，蜗轮64的旋转使有效负载托架65沿着蜗轮64的长度移动。有效负载托架65被安装到有效负载连接部分42，使得蜗轮64的旋转升高或降低有效负载连接部分42。如图14-15中所示，根据一个实施例，安装组件56可以还包括可旋转连接件67，所述可旋转连接件用于使有效负载连接部分42相对于侧组件44旋转，从而允许更有效地运输机器人车辆40。
[0059]如图11-15中所示，每一个侧组件44可以还包括具有可展开尾部68和铰接托架70的可折叠尾部组件66。每一个可展开尾部68还包括延伸部分72和球窝接头插孔74。铰接托架70还包括可插入球窝接头插孔74中的球头螺栓78。在操作中，可展开尾部68的延伸部分72可关于第一轴线绕着球头螺栓78在图13所示的缩回位置与图11所示的伸出位置之间旋转，其中在所述缩回位置，延伸部分72被定位成靠在有效负载连接部分42上，而在所述伸出位置，延伸部分72从有效负载连接部分42向外延伸。根据一个实施例，可展开尾部68还限定第一孔80。类似地，铰接托架70还可以限定与第一孔80相对应的第二孔82。在延伸部分72旋转到伸出位置之后，延伸部分72可以接着绕着第二轴线旋转以对准第一和第二孔80、82。根据一个实施例，第一和第二孔80、82被定位成使得延伸部分72的末端被定位成在机器人车辆40的移动期间接合地面并将有效负载连接部分42保持在竖直部分中。锁定销84可以通过第一和第二孔80、82插入以将延伸部分72锁定在伸出位置。如图11-12中所示，可展开尾部68可以还包括用于在可展开尾部68伸出时接合地面以稳定车辆40的成角度部分85。
[0060]在操作中，机器人车辆40可以通过轮子54被运送到操作场所，所述轮子能够被移除以允许更紧密地封装机器人车辆40。在到达时，每一个侧组件44的螺栓头58可以插入轮子54的相应插孔62中。根据一个实施例，机器人车辆40可以通过可展开尾部68运输，所述可展开尾部能够缩回而靠在有效负载连接部分42上以使运输期间机器人车辆40所需空间最小化。在到达场所之后，可展开尾部68可以在运输期间展开以稳定机器人车辆40，并且升起或降低有效负载连接部分42。机器人车辆40可以接着由操作者驾驶到期望位置。轮子54的尺寸形成为使得有效负载连接部分42悬挂在地面上方，而与机器人车辆40的方向无关。类似地，根据一个实施例，机器人车辆40可以通过折叠而靠在有效负载连接部分42上的可展开尾部68被运输到展开位置。一旦移动到期望位置，每一个侧组件44的涡轮传动装置64会被致动，以升起有效负载连接部分42并因此升起连接到所述有效负载连接部分的聚能药包48。
[0061]如图16-18中所示，根据一个实施例，机器人车辆40可以可选地包括有效负载连接部分42和两个可移除侧组件90。每一个可移除侧组件90可以还包括两个致动臂92和臂致动组件94。每一个致动臂92还包括在一个端部处的齿轮108以及定位在相对端部处的电动机50、轮轴52和可移除轮54。每一个臂致动器组件94还包括齿形接合元件96和蜗轮98。
[0062]如图19-20中所示，每一个轮轴52被定位成延伸通过相应的致动臂92的端部，使得电动机50和可移除轮54在可移除轮54安装到螺栓头58时被定位在致动臂92的相对侦U。在相对的端部处，每一个致动臂92的齿轮108接合驱动组件94的齿形接合元件96。致动组件94的蜗轮98可以旋转以轴向移动齿形接合元件96，其中齿形接合元件96的移动使齿轮98旋转以旋转相应的臂92。如图21-22中所示，每一个臂92可以在第一角度与第二角度之间旋转，其中在第一角度，臂92基本上水平，其中有效负载连接部分42下降到接近地面，而在第二角度，有效负载连接部分42基本上被升高到地面上方。根据一个实施例，每一个单个侧组件90的两个臂92的蜗轮98可与同一个齿形接合元件96接合，使得臂92同时旋转。
[0063]如图23-25中所示，根据一个实施例，每一个侧组件90可以还包括限定具有至少一个槽103的锁定孔102的安装组件100。在该结构中，有效负载连接部分42可以包括限定接合齿106的相应的可旋转轴104。可旋转轴104通过与槽103对准的接合齿106插入锁定孔102中。可旋转轴104接着旋转直到齿106与槽103不对准为止，从而将有效负载连接部分42锁定到侧组件90。根据一个实施例，可旋转轴104可以还包括用于不用工具旋转可旋转柱螺栓104的手柄108。根据一个实施例，有效负载连接部分42可以还包括至少一个定位轴109,所述至少一个定位轴与至少一个定位孔111相对应以用于防止侧组件90在侧组件90和有效负载连接部分42连接之后相对于有效负载连接部分42扭转。
[0064]如图23中所示，机器人车辆40可以设置有分离的可移除侧组件90和有效负载连接部分42。根据一个实施例，轮子54还可以被从侧组件90移除。每一个可旋转轴104接着插入相应的锁定孔102中并旋转以将侧组件90锁定到有效负载连接部分42。类似地，每一个电动机轴52的螺栓头58可以接着插入每一个轮子54的相应插孔62中以将轮子54连接到侧组件90。在车辆40的操作期间，电动机50可以单独或组合操作以将车辆40推动到期望位置。臂驱动组件94可以操作以旋转致动臂92，从而升起或降低有效负载连接部分42。
[0065]如图1和图16中所示，每一个轮子54可以还包括边缘110和从轮毂60延伸到边缘112的多个轮辐110。根据一个实施例，每一个轮子54可以还包括至少一个夹条114，每一个所述夹条都具有至少两个钩状突起116。钩状突起116被定向成使得钩状突起116中的至少一个可以接合障碍物，而不会影响轮子54正在旋转的方向。[0066]如图26-28中所示，每一个安装托架100可以通过旋转连接件118可操作地连接到相应的臂驱动组件94。旋转连接件118可以操作以使有效负载连接部分42相对于臂驱动组件94和臂92旋转。
[0067]根据一个实施例，有效负载连接部分42可以包括用于摧毁或破坏IED装置的聚能药包48。聚能药包48可以配备有用于产生水柱的水容器122或者用于破坏IED装置功能的叶片，而不会引爆IED装置。升降安装组件56或臂驱动组件94可用于将含有聚能药包120的有效负载连接部分42升高到接近IED或者聚能药包48前面的含有IED的车辆。类似地，根据一个实施例，旋转连接件118可以用于使有效负载连接部分42旋转以使聚能药包48指向IED。在有效负载连接部分42被恰当地定位之后，聚能药包48可以被引爆以摧毁或破坏IED装置。
[0068]根据一个实施例，有效负载连接部分42可以容纳大部分必需的电子设备，包括通信设备、电源和传感器。另外，侧组件44、90可以容纳诸如电动机驱动器的周边的电子设备，该电子设备可以通过电缆连接到中心组件。有效负载连接部分42可以容纳一个或多个照相机，所述照相机可以面向各个方向，包括向下，从而允许例如通过使目标对象对准操作者的显示单元上的标线或类似对准标记来精准定位有效负载。操作者可以使用机器人的运动控制来调节位置，直到目标对准标线为止。一些或所有照相机可以具有补充光杆，所述补充光杆可以通过诸如IR或可见光的适当光谱的光照亮环境。
[0069]根据一个实施例，机器人40可以通过由受到最少训练的使用者操作的辅助手持单元来远距离控制和监控。手持单元可以包括辅助机器人的发射器和接收器的发射器和接收器、诸如视频屏幕的用于监控机器人的界面、和诸如操纵杆或按钮组的控制界面。手持单元还可以包括构造成与可以连接到机器人的爆炸物有效负载一起使用的专用发射器。在一个实施例中，爆炸物封装体可以被构造成同时摧毁目标IED和机器人或者摧毁机器人的一部分。美国专利第7，559，385B1号在此引入供参考，并且包括关于通过摄像机遥控机器人的公开内容。
[0070]参照图30-32，显示了本发明的实施例在操作场所中的操作。在图30中，具有包括水的聚能药包的机器人车辆被遥控驾驶到与IED126相邻的引爆位置125。机器人车辆升高聚能药包到期望高度e并引爆所述药包，从而摧毁机器人车辆的指定关键部分，例如底盘中的遥控电路和聚能药包的引爆装置，并且提供引爆IED的向下集水爆炸。IED的引爆本身可能不足以摧毁机器人车辆的特定部分，该特定部分由聚能药包破坏。
[0071]参照图32，机器人车辆被以封装体128从包含一个或多个这种聚能药包的聚能药包封装体129运输到使用位置130。机器人车辆被组装，并且聚能药包48被放置在接收区45中，在实施例中，引爆控制单元59同样被放置在机器人车辆中。车辆被移动到期望位置，例如车辆142的主体中的IED140下方。聚能药包被升高到其期望操作位置并被引爆。所述引爆通过切入主体的成形水喷流摧毁IED并使IED散开，在实施例中摧毁机器人车辆的诸如遥控电路的指定关键部分。
[0072]在特定的实施例中，聚能药包不需要放置来有效摧毁机器人车辆的关键部分。
[0073]参照图33，在本发明的实施例中，每一个至少包括电动机和轮子的一对驱动机构150连接到聚能药包154的每一个端部，驱动机构具有例如通过托架155或其它机械连接器连接到聚能药包的适当形状。驱动机构可以具有升降能力。聚能药包可以具有喷水器和用于引爆的集水爆炸能力。
[0074]参照图34，在本发明的实施例中，包括电动机、齿轮和轮子的一对驱动机构150分离距离d以容纳标准尺寸的聚能药包，即大约12.75英寸。例如，距离d可以为12.75英寸到14英寸。构造成为底盘156的横跨构件可以在设定所述距离的驱动机构之间延伸。底盘和两个驱动机构限定聚能药包容纳区，聚能药包154在所述聚能药包容纳区中。驱动机构可以包括高度调节机构。底盘和聚能药包限定主体部分，在所述主体部分中，两个驱动机构之间的主体部分的大部分体积为聚能药包。聚能药包可以具有喷水器和用于引爆的集水爆炸能力。
[0075]参照图34，在一个实施例中，一对驱动机构中的每一个被定位在聚能药包的端部，聚能药包具有喷水器和用于引爆的集水爆炸能力。每一个驱动机构都可以具有高度调节能力以升起和降低聚能药包。驱动机构中的至少一个可以具有从其延伸的延伸部分160，以用于提供关于延伸通过两个驱动机构的两个轮子的轴线的旋转稳定性。延伸部分可以为尾部以拖在地上，或者为接合地面的轮子。
[0076]参照图35，在一个实施例中，一对驱动机构中的每一个被定位在聚能药包的端部，聚能药包具有喷水器和用于引爆的集水爆炸能力。主体部分可以在轮子161之间延伸并主要定位在轮子的下半部。主体部分可以重量上大多为聚能药包。由于轮子旋转而不是主体部分旋转，机器人车辆的驱动能力的稳定性源自于聚能药包的重量。诸如尾部的延伸部分可以为了进一步的稳定性而是可选的。在一个实施例中，具有聚能药包的机器人车辆包括主体部分、位于主体部分的每一个端部上的一对驱动机构、和控制电路，主体部分在一对驱动机构之间延伸，至少基本上包括聚能药包。
[0077]再次参照图16，有效负载可以包括在有效负载容纳区中安装到底盘的装置170，所述装置具有发射器172，所述发射器具有发射方向174。发射方向可以通过底盘的倾斜来控制。发射装置可以为照明装置、激光器、气体或流体发射装置或者发射固体投射弹的装置。发射方向174可以通过底盘的倾斜来控制。底盘可以通过相对于一组轮子升起或降低底盘的一侧关于y轴线倾斜。例如，左侧一对轮子180可以通过一起移动臂92 —起移走，从而升起底盘的左侧。底盘可以通过相对于左侧和右侧的两个侧组件旋转底盘相对于z轴线旋转，如箭头183所标示。底盘可以通过操作轮子绕着X轴线旋转，以使整个车辆旋转，通常左侧轮子沿一个方向旋转，右侧轮子186沿相反方向旋转。
[0078]虽然本发明可被修改为各种变型和替换形式，但已经以示例的方式在附图中显示且详细说明本发明的具体实施例。然而，要理解的是本发明不限于所述的特定实施例。相反，本发明涵盖落入所附权利要求所限定的本发明的精神和保护范围中的所有变型、等效形式和可选形式。
【权利要求】
1.一种用于运送有效负载的机器人车辆，包括: 两个侧组件，所述两个侧组件定位在底盘的两侧中的每一侧，每一个所述侧组件包括: 电动机，所述电动机具有轮轴；和 可展开尾部，所述可展开尾部能够在缩回位置与展开位置之间旋转，在所述缩回位置，所述尾部折叠而靠在所述有效负载连接部分上，在所述展开位置，所述尾部从所述有效负载连接部分向外伸出以稳定所述车辆；和 两个可移除轮，每一个可移除轮能够定位在所述轮轴中的一个上，所述机器人车辆还包括摄像机和用于遥控的控制电路。
2.根据权利要求1所述的机器人车辆，其中，每一个所述侧组件还包括蜗轮和能够操作地安装到所述有效负载连接部分的有效负载安装件，其中所述有效负载安装件限定螺纹部分，所述螺纹部分用于接合所述蜗轮，使得所述蜗轮的旋转使所述有效负载安装件沿着所述蜗轮移动以升起或降低所述有效负载连接部分。
3.根据权利要求1所述的机器人车辆，其中，当连接所述可移除轮时，所述侧组件将所述有效负载连接部分悬吊到地面上方的至少大约6英寸处。
4.一种机器人车辆，包括定位在一对驱动组件之间的底盘和两个轮子，每一个所述驱动组件具有一个轮子，每一个轮子能够至少在相对于所述底盘的垂直方向上旋转和移动，由此当所述轮子位于地面上时，所述底盘可以被升高和下降，所述底盘具有至少一个有效负载容纳区，所述机器人车辆还包括摄像机和用于遥控至少一个轮子的驱动、所述底盘的升起和下降以及摄像机的操作的控制电路。
5.根据权利要求4所述的机器人车辆，其中，所述底盘能够相对于关于所述轮子的两个轴线倾斜。
6.根据权利要求5所述的机器人车辆，还包括: 连接到所述底盘的激光器，所述激光器由此能够提供对由所述摄像机观察到的物体的指向或照明。
7.根据权利要求4所述的机器人车辆，其中，所述底盘能够相对于所述轮子旋转至少180 度。
8.根据权利要求4所述的机器人车辆，其中，所述机器人车辆结合有效负载，所述有效负载包括聚能药包、照明装置、流体分配装置和激光器中的至少一个。
9.根据权利要求4所述的机器人车辆，其中，所述机器人车辆具有在每一侧上的一对轮子，所述轮子定位在从各自的侧组件延伸的臂的端部处，所述底盘能够通过朝向彼此向内枢转的所述臂升起。
10.一种用于运送有效负载的机器人车辆，包括: 底盘； 仅有两个地面接合轮，所述轮被驱动并定位在所述底盘的每一侧； 聚能药包，所述聚能药包定位在所述底盘中并在引爆时具有喷水能力，所述聚能药包基本上定位在所述两个地面接合轮之间；和 摄像机和用于遥控所述机器人车辆的电子控制设备。
11.根据权利要求10所述的机器人车辆，还包括:升降机构，所述升降机构连接到所述底盘的每一侧以用于升降所述聚能药包。
12.根据权利要求10所述的机器人车辆，其中，所述底盘上具有用于遥控所述聚能药包的引爆的无线接收器。
13.根据权利要求10所述的机器人车辆，其中，所述聚能药包具有喷水发射方向，所述电子控制设备被定位在喷水发射方向的阻隔位置。
14.一种触发IED的方法，包括以下步骤: 在机器人车辆中将具有向上指向喷水能力和向下指向集水爆炸能力的聚能药包定位在要破坏的所述机器人车辆的指定关键控制部分的下方； 遥控所述机器人车辆至与IED相邻的引爆位置；和 引爆所述聚能药包，从而通过所述喷水摧毁所述机器人车辆的所述指定关键控制部分并通过所述集水爆炸触发所述IED。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤: 当所述机器人车辆位于所述引爆位置时使所述聚能药包升起。
16.一种破坏或摧毁IED的方法，包括以下步骤: 运输机器人车辆到使用位置，所述机器人车辆以封装体的形式被折叠或拆分； 运输为单独封装体的聚能药包； 组装所述机器人车辆； 将所述聚能药包放置在所述机器人车辆中； 将所述机器人车辆遥控到引爆位置； 使所述聚能药包自动升起到期望位置；和 引爆所述聚能药包。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤: 选择装载有水的聚能药包用于在引爆时提供喷水。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤: 选择装载有水的聚能药包以在引爆时提供向上的喷水和向下的集水爆炸。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤: 通过使用所述喷水将指定关键部分定位在阻隔位置来摧毁所述机器人车辆的指定关键部分。
20.一种破坏或摧毁IED的方法，包括以下步骤: 将在引爆时能够提供喷水的聚能药包放置在机器人车辆中，所述机器人车辆具有包括控制电路的指定关键部分，执行定位所述指定关键部分和定向所述聚能药包中的至少一个操作以将所述喷水引导到所述指定关键部分； 将所述机器人车辆遥控驱动到与候选IED相邻的引爆位置；和 引爆所述聚能药包。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括以下步骤: 通过遥控升起所述聚能药包。
22.一种机器人车辆，所述机器人车辆具有底盘和一对驱动轮，所述底盘具有用于容纳聚能药包的容纳区，所述驱动轮中的每一个在所述容纳区的相应一侧且分离至少所述聚能药包的长度，所述轮能够通过遥控旋转，所述底盘能够通过遥控相对于所述轮升起。
23.根据权利要求22所述的机器人车辆，其中，所述车辆仅具有两个驱动地面接合轮并具有用于稳定性的尾部。
24.根据权利要求22所述的机器人车辆，还包括: 位于所述容纳区中的聚能药包，所述聚能药包具有喷水能力。
25.根据权利要求22所述的机器人车辆，其中，所述车辆具有两个另外驱动轮，在所述容纳区的每一侧具有一个另外驱动轮。
26.一种机器人车辆，所述机器人车辆具有底盘，所述底盘具有用于容纳有效负载的容纳区，所述有效负载能够被沿特定方向引导，所述机器人车辆包括: 一对侧组件，所述一对侧组件安装在所述底盘的两侧中的每一侧，所述侧组件包括多个驱动轮，所述底盘能够至少相对于所述轮的两个轴线倾斜，所述车辆具有摄像机和具有发射器的有效负载，所述有效负载在所述容纳区处连接到所述底盘，由此所述有效负载的所述发射器的方向能够通过遥控所述底盘的倾斜来控制。
27.根据权利要求26所述的机器人车辆，其中，所述有效负载包括激光器。
28.根据权利要求26所述的机器人车辆，其中，所述有效负载包括聚能药包。
29.根据权利要求28所述的机器人车辆，其中，所述摄像机向下指向。
【文档编号】B25J5/00GK103596732SQ201180066358
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2011年11月30日 优先权日:2010年11月30日
【发明者】马修·M·塞尔纳, 安德鲁·W·德雷尔, 亚历山大·J·克赛特 申请人:侦察机器人技术公司