一种井下救援装置的制作方法

本发明涉及井下救援工具的技术领域，特别涉及一种井下救援装置。

背景技术：

深井救援是救援工作中比较复杂和困难的一种，尤其是口径小的深井，救援人员无法轻易下去，而且井下的供氧不足，对救援人员也容易造成危害，现实中已经有很多消防队员在深井救援中遇难。

因此我们需要一种井下救援装置，能够深入井下代替消防队员进行救援。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种井下救援装置。

一种井下救援装置，包括放置在井口上方的三角支架，所述三角支架的下方吊有可下放到井下的救援机器人，所述救援机器人包括上方的定位机构和下方的抓取机构，所述定位机构与所述抓取机构之间用过渡转盘连接。

优选的，所述三角支架包括圆形的顶板，所述顶板的侧面铰接有三个环形均布且伸向下方的支腿，所述顶板的下方设有安装定滑轮的改向吊架，其中一个支腿上安装有卷扬轮，所述卷扬轮上的钢丝绳穿过定滑轮后固定在定位机构的上方。

优选的，所述定位机构包括定位主体，所述定位主体为横截面为等边三角形的三棱柱结构，所述定位主体的三个侧面均设有液压缸。

优选的，所述过渡转盘包括上层板、中层板和下层板，所述上层板的上方与所述定位主体固定连接、下方和下层板固定连接，所述中层板的中部固定有转动电机，所述转动电机的动力轮与所述下层板固定连接。

优选的，所述抓取机构包括两个连接在下层板的下方且分别位于两侧的机械手臂，所述机械手臂包括上方的肩部舵机、中间的肘部舵机以及下方的腕部机构，所述肩部舵机固定在下层板的下方，所述肩部舵机的动力轴与肘部舵机的动力轴通过h型架连接，所述肘部电机上固定有u型架，所述u型架与腕部机构连接。

优选的，所述腕部机构包括第一腕部舵机、第二腕部舵机、第三腕部舵机和抓取用的钩爪，所述第一腕部舵机的动力轴与所述u型架连接，所述第一腕部电机与所述第二腕部电机固定连接，所述第二腕部电机的动力轴与第一腕部的动力轴垂直，所述第三腕部电机与第二腕部电机的动力轴固定连接，所述第三腕部电机的动力轴与第二腕部电机的动力轴垂直，所述第三腕部电机的动力轴与第一腕部电机的动力轴也垂直，所述钩爪包括与第三腕部电机的动力轴固定连接的转动块，所述转动块的一侧连接有弯钩，所述弯钩与第三腕部电机的动力轴垂直。

优选的，所述支腿为空心结构，所述支腿的下方套有调节腿，所述支腿上设有固定调节腿的定位螺栓，所述调节腿的下端铰接有垫块。

优选的，所述定位主体的每个侧面的液压缸为两个且分别位于上方和下方，所述定位主体的三个侧面的液压缸呈逆时针或顺时针布置。

本发明的有益效果是：

本发明的井下救援装置，能够将救援机器人下放到深井中，而且救援机器人具有定位机构能够在井中任意的位置停止并进行稳固的定位，然后可以利用抓取机构进行抓取，而且抓取机构可以通过过渡圆盘调节方向，方便、实用。

该定位机构利用液压缸进行定位，便于控制，而且节省空间。

过渡机构能够通过下层板的转动调节机械手臂的方向，能够根据需要调整机械手臂的位置。

抓取机构通过两个机械手臂进行抓取，机械手臂分别利用肩部舵机、肘部舵机和腕部机构模仿人的手臂，活动方便、抓取牢靠，钩爪能够抓住被救人的手腕或脚踝。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为三角支架的结构示意图；

图3为救援机器人的结构示意图；

图4为救援机器人的俯视图；

图5为定位机构的结构示意图；

图6为过渡转盘的结构示意图；

图7为抓取机构的结构示意图；

图8为机械手臂的结构示意图；

图中：1.三角支架、11.顶板、12.支腿、121.调节腿、122.垫块、13.改向吊架、14.卷扬轮、2.救援机器人、3.定位机构、31.定位主体、32.液压缸、4.过渡转盘、41.上层板、42.中层板、43.下层板、44.转动电机、5.抓取机构、51.肩部舵机、52.h型架、53.肘部舵机、54.u型架、55.第一腕部舵机、56.第二腕部舵机、57.第三腕部舵机、58.钩爪。

具体实施方式

本发明的具体实施方式参见图1-8：

本发明主要揭露一种井下救援装置，如图1-8，包括放置在井口上方的三角支架1，所述三角支架1包括圆形的顶板11，所述顶板11的侧面铰接有三个环形均布且伸向下方的支腿12，所述支腿12为空心结构，所述支腿12的下方套有调节腿121，所述支腿12上设有固定调节腿121的定位螺栓，所述调节腿121的下端铰接有垫块122，所述顶板11的下方设有安装定滑轮的改向吊架13，其中一个支腿12上安装有卷扬轮14，所述卷扬轮14上的钢丝绳穿过定滑轮后固定在定位机构3的上方，所述三角支架1的下方吊有可下放到井下的救援机器人2，所述救援机器人2包括上方的定位机构3和下方的抓取机构5，所述定位机构3与所述抓取机构5之间用过渡转盘4连接。

该定位机构3包括定位主体31，所述定位主体31为横截面为等边三角形的三棱柱结构，所述定位主体31的三个侧面均设有液压缸32，所述定位主体31的每个侧面的液压缸32为两个且分别位于上方和下方，所述定位主体31的三个侧面的液压缸32呈逆时针或顺时针布置，该定位机构3利用液压缸32进行定位，便于控制，而且节省空间。

上述的过渡转盘4包括上层板41、中层板42和下层板43，所述上层板41的上方与所述定位主体31固定连接、下方和下层板43固定连接，所述中层板42的中部固定有转动电机44，所述转动电机44的动力轮与所述下层板43固定连接，过渡机构能够通过下层板43的转动调节机械手臂的方向，能够根据需要调整机械手臂的位置。

上述抓取机构5包括两个连接在下层板43的下方且分别位于两侧的机械手臂，所述机械手臂包括上方的肩部舵机51、中间的肘部舵机53以及下方的腕部机构，所述肩部舵机51固定在下层板43的下方，所述肩部舵机51的动力轴与肘部舵机53的动力轴通过h型架52连接，所述肘部电机上固定有u型架54，所述u型架54与腕部机构连接，所述腕部机构包括第一腕部舵机55、第二腕部舵机56、第三腕部舵机57和抓取用的钩爪58，所述第一腕部舵机55的动力轴与所述u型架54连接，所述第一腕部电机与所述第二腕部电机固定连接，所述第二腕部电机的动力轴与第一腕部的动力轴垂直，所述第三腕部电机与第二腕部电机的动力轴固定连接，所述第三腕部电机的动力轴与第二腕部电机的动力轴垂直，所述第三腕部电机的动力轴与第一腕部电机的动力轴也垂直，所述钩爪58包括与第三腕部电机的动力轴固定连接的转动块，所述转动块的一侧连接有弯钩，所述弯钩与第三腕部电机的动力轴垂直；该抓取机构5通过两个机械手臂进行抓取，机械手臂分别利用肩部舵机51、肘部舵机53和腕部机构模仿人的手臂，活动方便、抓取牢靠，所述转动块还可设有锁住弯钩的锁扣，抓取更加牢固。

使用时，将液压缸32用油管与液压泵连接，在机械手臂及过渡转盘4上安装照明设备、语音设备以及摄像头，并在机械手臂上捆绑输氧管，调整三角支架1的位置和高度，下放救援机器人2，通过摄像头及语音设备反馈的信息到达救援位置，打开液压缸32控制阀，液压缸32的伸缩杆伸出顶住井壁，定位机构3将整个机器人稳固的定位，再控制各个电机、舵机转动，操作者通过视频图像找到被救者的手臂，一个机械手抓起手臂，另一个机械手套上安全绳，再找到另一只被救者的手臂，再套上安全绳；如果被救者是儿童，采用的方式是放视频动画，吸引注意力，然后通的图像，把安全绳套孩子的腰上，锁住，然后再抓住孩子的手，然后套上安全绳，锁住，将液压缸32退回并将救援机器人2升起。