一种轮式救援机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人，具体涉及一种轮式救援机器人，属于紧急救援设备技术领域。

背景技术：

随着科技的进步，在生活或工作中出现了各种智能机器，例如智能扫地机、智能煮菜机以及出现在餐馆里的智能机器人等。这些智能化机器设备方便了人们的生活，降低了人们的劳动成本，逐渐被人们接受。特别是对于一些突发情况的救援现场(例如火灾、爆炸、坍塌、地震等)，由于救援现场复杂而又恶劣给救援工作带来了巨大的阻力。因此，在提高救援效率的同时还能减少因救援工作带来的巨大损失与伤害，目前机器人逐渐被应用在很多紧急救援的工作上。

目前市场的救援机器人各有各的特点，例如授权公告号为206455650U的中国实用新型专利公开了一种便携式救援机器人，包括车体和机械手，所述机械手设置于车体的上部，车体的下部设置有行走机构和驱动机构，所述行走机构包括固定设置在车体上的轮轴、以及设置在轮轴上的两个左侧驱动轮和两个右侧驱动轮，左侧驱动轮与右侧驱动轮均为偏心轮；所述机械手包括机械臂、机械手控制器和两个抓手夹，每个抓手夹上设有一个连接机构，每个连接机构上连接有两个舵机，每个连接机构上连接的两个舵机通过Y型电线与机械手控制器电连接；在车体的下部还具有遥控接收器。该种结构的救援机器人的行走机构为轮式具有行走速率快的特点，但其用于抓取工作的机械手设置在机架的上方，整机占用空间大，转弯、调头等灵活性低；此外无其机械手误防护设施，在抓取、搬运物品时易出现滑落情况，大大影响救援效率。

技术实现要素：

针对上述的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、工作灵活、抓取牢固的轮式救援机器人。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种轮式救援机器人，包括机架、行走机构、抓取机构、控制模块、遥控器和用于供电的电源，所述行走机构包括安装在机架下方的转轴和用于驱动转轴的电机，所述电机的输出轴通过轴承与转轴轴接，所述转轴的两端分别安装有行走轮；所述控制模块安装在机架上并通过无线通信模块与遥控器连接，其中所述抓取机构安装在机架的前端，包括升降舵机、机械手、U形支架和L形托举板，所述升降舵机安装在机架上且升降舵机的输出轴与所述U形支架相连接，所述机械手的非抓取端固定在U形支架上，所述L形托举板的竖直端固定在U形支架的侧部、其水平端与机械手相平行设置且设于机械手的下方，在机械手的非抓取端安装有用于控制机械手抓取工作的机械手舵机。

上述方案中，所述机械手可以包括支撑架、上固定板、两根销轴、两片上钳爪和两片与上钳爪相对应设置的下钳爪，所述上固定板的一端端部固定在U形支架的侧部上，所述支撑架的一端与上固定板相固接、其另一端固装有与上固定板相平行的下固定板，所述上钳爪铰装在上固定板上，所述下钳爪铰装在下固定板上，每一根销轴的一端与上钳爪连接、其另一端与对应的下钳爪连接，且每一根销轴均与机械手舵机的输出轴连接。

上述方案中，为了提高上钳爪和下钳爪抓取时的同步性和机械手的牢固性，可在同一侧上的上钳爪与下钳爪之间设有一撑杆，所述撑杆的顶端铰装在上钳爪上、其底端铰装在下钳爪上。

上述方案中，为了提高机器人整体的灵活性，所述机械手的长度最好是车架的长度的二分之一。

上述方案中，沿顺时针方向，所述U形支架绕升降舵机的输出轴可进行0°～100°的转动。

上述方案中，所述电源通过降压模块分别与控制模块、升降舵机、机械手舵机和电机的供电端连接。

本实用新型的有益效果为：

1、本结构的机器人将作为抓取机构的机械手安装在机架的前端，在机械爪的正下方安装一L形托举板，这样可以牢牢地托住机械手上的目标抓取物，不会出现因为机械手抓取松动而出现目标抓取物掉落的情况，有效减少了机器人的抓取故障率，结构简单；

2、通过设置的U形支架将机械手安装在机架的前端，并在升降舵机的驱动下实现机械手整体的提升或下降，具有结构简单、转动灵活轻便的特点。

附图说明

图1为轮式排爆救援机器人的一种结构示意图。

图2为轮式排爆救援机器人的俯视结构示意图。

图3为轮式排爆救援机器人的控制框图。

图中标号为：1、机架，2、行走轮，3、电机，4、电源，5、控制模块，6-1、上钳爪，6-2、下钳爪，7、撑杆，8、上固定板，9、L形托举板，10、机械手舵机，11、U形支架，12、升降舵机，13、支撑架。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种轮式救援机器人，包括机架1、行走机构、抓取机构、控制模块5、遥控器和电源4。所述电源4为22V锂电池。

所述行走机构包括安装在机架1下方的转轴和用于驱动转轴的电机3，所述电机3的输出轴通过轴承与转轴轴接。所述转轴的两端分别安装有行走轮2。所述控制模块5安装在机架1上并通过无线通信模块与遥控器连接。本实施例中，所述控制模块5选用型号为STM32F103系列的单片机。所述电机3为JGB37-3525直流无刷减速电机。

所述抓取机构安装在机架1的前端，包括升降舵机12、机械手、U形支架11和L形托举板9。所述升降舵机12安装在机架1上且升降舵机12的输出轴与所述U形支架11相连接。所述机械手的非抓取端固定在U形支架11上。沿顺时针方向，所述U形支架11绕升降舵机12的输出轴可进行0°～100°的转动，这样使得本结构的机器人在转弯和移动时更加灵活。所述L形托举板9的竖直端固定在U形支架11的侧部、其水平端与机械手相平行设置且设于机械手的下方。为了能够适应不同场合的应用，可将所述L形托举板9的竖直端设计成可调节高度的结构。即将L形托举板9上的竖直端设计成2块设有相同通孔的板块，并配有用于将两个板块拧紧在一起的螺栓和螺母。使用时，将其中一块板材固定在U形支架11上、另一块板材作为高度活动调节板，其下端与L形托举板9的水平端固接、而其上端通过螺栓、螺母与固定在U形支架11上的板材相连接。

在机械手的非抓取端安装有用于控制机械手抓取工作的机械手舵机10。

本实施例中，可将机械手的长度设置成是车架的长度的二分之一。进一步地，所述机械手包括支撑架13、上固定板8、两根销轴、两片上钳爪6-1和两片与上钳爪6-1相对应设置的下钳爪6-2。所述上固定板8的一端端部固定在U形支架11的侧部上，所述支撑架13的一端与上固定板8相固接、其另一端固装有与上固定板8相平行的下固定板。所述上钳爪6-1铰装在上固定板8上，所述下钳爪6-2铰装在下固定板上。且在同一侧上的上钳爪6-1与下钳爪6-2之间设有一撑杆7。即所述撑杆7的顶端铰装在上钳爪6-1上、其底端铰装在下钳爪6-2上。每一根销轴的一端与上钳爪6-1连接、其另一端与对应的下钳爪6-2连接，且每一根销轴均与机械手舵机10的输出轴连接。即通过机械手舵机10对销轴的驱动，实现机械手的张合、抓取目标物的工作。

本实施例中，所述电源4通过降压模块分别与控制模块5、升降舵机12、机械手舵机10和电机3的供电端连接。所述降压模块具体为LM2596降压模块，将22V电压降压为5V电压和12V电压，其中5V电压给控制模块5、升降舵机12和机械手舵机10进行供电，而12V电压给电机3供电。

当然，所述机器人还应设有相应的探测和传感器。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。