具有侦查及医疗救护功能的机械臂的制作方法

本发明涉及一种可移动的侦查救援机器人的机械臂，可代替人类在危险环境下，对险情展开侦查，对伤员展开初步医疗救助等工作。

背景技术：

近年来英美法德等国家军队先后装备了若干用于侦检、排险等领域的移动机器人系统，最具有代表性和装备最多的当首推packbot510系列侦察机器人，此外美军部队还广泛装备了一种体积稍大的talonbo侦察机器人，上装机械臂、摄像头、手爪等机构，可对前方阵地进行侦察及危险品处置。美军医学研究与物资战略计划局(usamrmc)也研制了一种jaus机器人，配装核化生侦检系统，并将核化生侦检传感器装载于jaus机器人的机械臂上。法国eca机器人公司研发的cameleon型化学、生物、放射性、核及爆炸物处理无人地面探测车辆，通过集成不同的任务模块，可同时或分别开展反简易爆炸装置、化生探测、扫除地雷及标记污染地域等任务。

医疗救护机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，具有重要的研究价值，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。医疗机器人主要用于伤病员的救援和转运等，此类机器人通过远程遥控制导，从而确保穿越复杂地形，将伤员及时运送到后方医院，它的出现，将显着降低战地医护人员的伤亡概率。除了战地救护外，这种机器人还能用于很多场合，特别是在发生地震、核生化袭击或有害物质泄露的危险环境中，医疗救护机器人都可以凭借非凡的载重能力与韧性一展拳脚。

我国由于机器人的研究起步较晚等原因，在移动侦察机器人的设计、制造以及应用等方面同发达国家仍有一定的差距，代表国内机器人研究水平的当属哈尔滨工业大学机器人所、上海交通大学机器人所和中国科学院沈阳自动化研究所的机器人学国家重点实验室，哈工大研制了一款“反恐机器人”，结构原理与美军的pacbot系列机器人十分接近，但外形体积稍大，沈阳自动化所也研制了一款“反恐防爆机器人”，在行走机构的设计上采用一种变体轮的方式，与哈工大研制的“反恐机器人”略有不同。这两种机器人均可用于放射性物质处理、生化危机处置、爆炸物处理等，在人员遥控下能实现复杂地形环境下的排险作业。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的侦查及救援机器人的机械臂灵活性较差，尚无法有效执行侦查、救援等所需的必要动作，以及价格昂贵、系统复杂、可靠性差、维护困难等缺点，提出了一种全新的机械臂。本发明通过全新的设计，将医疗救护机器人的连杆式机械臂实用性大大提高，机械臂由两节管体组成，第一节管体的首端通过云台与移动底座连接，第一节管体中段部位安装有后视摄像头，第一节管体的末端与第二节管体的首端铰接，第二节管体的首端安装有云台及前视摄像头，两节管体铰接处设置有一抓钩，可抓取或释放安放在移动底座后方的药箱，第二节管体的末端安装有云台及主摄像头。本发明设计简单，可靠性高，功能完备，性能优异，主摄像头安装于机械臂末端，可以跟随机械臂升降、旋转、俯仰等，并在 机械臂末端云台的驱动下以任意角度观察现场情况，机械臂两节管体铰接处设置的抓钩可以抓取车体后方搭载的药箱，投递给伤员进行初步自救。

附图说明

图1是本发明整体轴侧图。

图2机械臂第一节管体与第二节管体连接示意图。

图3机械臂第二节管体末端与主摄像头连接示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，具有侦查及医疗救护功能的机械臂包括第一节管体45、第二节管体57，所述第一节管体45中间部位安装有后视摄像头63，所述第一节管体45末端两侧分别与第一平板部件59、第二平板部件69固接，所述第一平板部件59与第二平板部件69平行，所述第四驱动器55-4固定在第一平板部件59上，其转动轴与第一平板部件59垂直，所述第四驱动器55-4的转动轴固接第三舵盘56-3于轴心位置，所述第三舵盘56-3固接第三平板部件60，其轴心垂直于第三平板部件60，所述第二节管体57首端两侧分别与第三平板部件60、第四平板部件68固接，所述第三平板部件60与第四平板部件68平行，所述前视摄像头平台64固定在第三平板部件60、第四平板部件68上，所述抓钩驱动器58固定在第一平板部件59上，其转动轴与第一平板部件59垂直，所述抓钩驱动器58的转动轴与联动轴61固接，二者轴心重合，所述两个“g”型抓钩62分别安装在联动轴61两端并与其固接，所述两个抓钩62初始位置一致。动作实施过程：与第四驱动器55-4转动轴固接的第二节管体57，由第四驱动器55-4驱动绕其转动轴旋转，抓钩驱动器58转动轴驱动联动轴61转动，从而带动联动轴61上的两个抓钩62转动，改变其位置形态达到抓取或释放药箱102的功能。

所述第二节管体57末端两侧分别与第五平板部件66、第六平板部件67固接，所述第五平板部件66与第六平板部件67平行，所述云台65有两个舵盘a、b，所述舵盘a、舵盘b轴心相互垂直，所述舵盘a固接第五平板部件66，其轴心垂直于第五平板部件66，所述舵盘b固接主摄像头70，其轴心与主摄像头70镜头轴心垂直。动作实施过程：云台65的舵盘a转动，驱动云台绕舵盘a的轴心转动，实现主摄像头70俯仰运动，云台65的舵盘b转动，驱动主摄像头70绕舵盘b的轴心转动，实现主摄像头70左右旋转运动。

技术特征：

技术总结
具有侦查及医疗救护功能的机械臂，它涉及了一种可移动的侦查救援机器人的机械臂。本发明的目的是针对现有的侦查及救援机器人的机械臂灵活性较差，尚无法有效执行侦查、救援等所需的必要动作，以及价格昂贵、系统复杂、可靠性差、维护困难等缺点，提出了一种全新的机械臂，机械臂由两节管体组成，第一节管体中段部位安装有后视摄像头，第一节管体的末端与第二节管体的首端铰接，第二节管体的首端安装有云台及前视摄像头，两节管体铰接处设置有一抓钩，可抓取或释放安放在移动底座后方的药箱，第二节管体的末端安装有云台及主摄像头，本发明可实现侦查现场环境，为伤员投递药品，拖运伤员等功能。

技术研发人员：苏茂
受保护的技术使用者：苏茂
技术研发日：2015.12.30
技术公布日：2017.07.07