井下救援机器人的制作方法

本发明属于救生设备技术领域，涉及井下救援机器人。

背景技术：

过去每年全国都会发生多起人员坠井事件，通常在井口较大的情况下，由救援人员头向下带绳下去实现救助，但救援人员因为头部充血所能坚持的时间很有限，在井口较小的情况下只能靠开挖的方式实现，通常需要数小时甚至数十小时，且作业工程量大，危险性高。当前所用的技术装备多为环境探测设备，再有部分用于井下救援的工具，这些工具功能有限，不能在被拯救人无法配合的情况下作业，不解决根本问题，依然需要大量的人工作业，效率和功能有限。

技术实现要素：

本发明的目的是提供井下救援机器人，实现了在井下目标无法配合的情况下进行救援。

本发明所采用的技术方案是，井下救援机器人，其特征在于，包括支撑结构，支撑结构通过转轴连接有抓取结构。

其中支撑结构包括固定用支撑杆，固定用支撑杆两端分别通过铰链连接有侧壁附着件和固定结构上端盖，固定结构上端盖底面安装有支撑杆调整电机，且固定结构上端盖连接有固定结构下端盖，其中连接支撑结构和抓取结构的转轴穿过固定结构下端盖，固定结构下端盖靠近固定结构上端盖的表面焊接有桶型吊耳器，桶型吊耳器侧面设置有齿轮放置孔，齿轮放置孔处设置有机械臂总成旋转齿轮，且机械臂总成旋转齿轮套合于连接支撑结构和抓取结构的转轴外壁，机械臂总成旋转齿轮与机械臂总成旋转电机相连；

其中抓取结构包括抗扭支撑结构，抗扭支撑结构一端固定连接有机械臂总成上端盖，抗扭支撑结构另一端固定连接有机械臂总成下端盖，机械臂总成下端盖底面安装有机械臂上下移动电机，其中抗扭支撑结构连接有机械臂，机械臂中设置有机械手旋转电机，机械臂的另一端连接有机械手支架，机械手支架依次连接有机械手调整电机和机械手，机械手上固定有机械手开合电机。

其特点还在于，

其中抗扭支撑结构设有完全相同的两组，且两组抗扭支撑结构以连接支撑结构和抓取结构的转轴为对称轴呈对称结构。

其中抗扭支撑结构上与所述机械臂的对应位置设置有滑轨。

其中机械臂设有完全相同的两组，且两组机械臂以连接支撑结构和抓取结构的转轴为对称轴呈对称结构。

其中机械臂包括机械臂上臂，机械臂上臂连接有上臂推杆，其中机械臂上臂铰接连接有机械臂下臂，机械臂下臂连接有下臂推杆。

其中固定用支撑杆能够向外展开。

其中机械臂能够上下滑动。

其中机械手能够进行开合。

其中机械臂上臂和机械臂下臂能够折叠和展开。

本发明的有益效果是，本发明井下救援机器人通过合理的结构和控制原理设计实现了在目标无法配合的情况下进行救援，并且可以对口径小于25cm深井井下目标救援，有望在进入作业现场后，几十分钟内将目标成功救出，无需现场开挖，消除了开挖过程时间长以及面临塌方危险等问题，最大限度保全被救目标的生命，降低救援人员所面临的风险。

附图说明

图1是本发明井下救援机器人折叠状态的结构示意图；

图2是本发明井下救援机器人展开状态的结构示意图。

图中，1.转轴，2.固定用支撑杆，3.固定结构上端盖，4.桶型吊耳器，5.机械臂总成旋转电机，6.上臂推杆，7.下臂推杆，8.机械手旋转电机，9.滑轨，10.机械臂总成旋转齿轮，11.侧壁附着件，12.抗扭支撑结构，13.支撑杆调整电机，14.机械臂上下移动电机，15.机械手角度调整电机，16.机械手开合电机，17.固定结构下端盖，18.机械臂上臂，19.机械臂下臂，20.机械手，21.机械手支架，22.机械臂总成上端盖，23.机械臂总成下端盖，24.齿轮放置孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了井下救援机器人，如图1和图2所示，包括支撑结构，支撑结构通过转轴1连接有抓取结构。

其中支撑结构包括固定用支撑杆2，固定用支撑杆2两端分别通过铰链连接有侧壁附着件11和固定结构上端盖3，固定结构上端盖3底面安装有支撑杆调整电机13，且所述的固定结构上端盖3连接有固定结构下端盖17，其中转轴1穿过固定结构下端盖17，固定结构下端盖17靠近固定结构上端盖3的表面焊接有桶型吊耳器4，桶型吊耳器4侧面设置有齿轮放置孔24，齿轮放置孔24处设置有机械臂总成旋转齿轮10，且机械臂总成旋转齿轮10套合于转轴1外壁，机械臂总成旋转齿轮10与机械臂总成旋转电机5相连；

其中抓取结构包括抗扭支撑结构12，抗扭支撑结构12一端固定连接有机械臂总成上端盖22，抗扭支撑结构12另一端固定连接有机械臂总成下端盖23，机械臂总成下端盖23底面固定有机械臂上下移动电机14，其中抗扭支撑结构12连接有机械臂，机械臂中设置有机械手旋转电机8，其中机械臂的另一端连接有机械手支架21，机械手支架21依次连接有机械手调整电机15和机械手20，机械手20上固定有机械手开合电机16。

其中抗扭支撑结构12设有完全相同的两组，且两组抗扭支撑结构12以转轴1为对称轴呈对称结构。

其中抗扭支撑结构12上与所述机械臂的对应位置设置有滑轨9。

其中机械臂设有完全相同的两组，且两组机械臂以转轴1为对称轴呈对称结构。

其中机械臂包括机械臂上臂18，机械臂上臂18连接有上臂推杆6，机械臂上臂18铰接连接有机械臂下臂19，机械臂下臂19连接有下臂推杆7。

其中固定用支撑杆2能够向外展开。

其中机械臂能够上下滑动。

其中机械手20能够进行开合。

其中机械臂上臂18和机械臂下臂19能够折叠和展开。

在使用井下救援机器人进行救援时，系统开机，设备自检，然后使用专用环境探测设备进行环境侦察，在井下氧气不足以及可燃气体浓度过大的情况下强制通风，将三脚架自井口展开，给桶型吊耳器4的挂耳挂上钢缆及安全绳，井下救援机器人入井，人力通过棘轮绞盘释放，通过监视器观察到达目标上方适当位置后，将固定用支撑杆2展开，使侧壁附着件11附着在深井内壁并固定井下救援机器人的位置，建立工作面，钢缆绷紧、锁定，机械臂下行并展开，通过机械手20抓取目标可附着部位，机械臂上升以确认目标抓取可靠，固定用支撑杆2收回，人员处于悬挂状态，井外救援人员通过棘轮绞盘提升机器人升井，目标出井后机械手20释放附着部位，由人力将目标转移，系统设备停机，井下救援机器人自三脚架卸下，将三脚架折叠，井下救援机器人清洗后上电折叠，导出现场作业数据，然后系统断电，系统装箱保存。

桶型吊耳器4的作用是用于固定钢丝绳和安全绳。

抗扭支撑结构12的作用是提供机械臂总成的支撑和抵抗作业过程的扭力。

上臂推杆6的作用是使机械臂上臂18打开和折叠。

下臂推杆7的作用是使机械臂下臂19打开和相对于机械臂上臂18进行开合。

机械手旋转电机8的作用是驱动机械手20旋转。

机械手角度调整电机15使用钢丝牵拉的方式配合弹簧实现机械手20的角度调整。

机械手开合电机16的作用是以丝杠驱动机械手开合。

机械臂上下移动电机14的作用是以丝杠驱动机械臂沿滑轨9上下移动。

通过上述方式，本发明井下救援机器人，实现了在目标无法配合的情况下进行救援，并且可以对口径小于25cm深井井下目标救援，有望在进入作业现场后，几十分钟内将目标成功救出，无需现场开挖，消除了开挖过程时间长以及面临塌方危险等问题，最大限度保全被救目标的生命，降低救援人员所面临的风险。