一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人的制作方法

本发明涉及软体机器人技术领域，具体为一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人。

背景技术：

目前机器人技术已经应用到了包括工业、民用、军事等领域，然而传统的机器人由于其本体具有非常庞大的机构，并且其组成部件往往采用刚性机构，这很难自主通过狭窄空间，并很难进行复杂的作业环境，因此近年来软体机器人受到了极大的青睐，它是机器人领域的一个非常复杂的产物，软体机器人由于具有自身的柔软性和可变形性，因此可以产生无限自由度的运动，这是传统机器人所无法达到的。

在中国发明专利申请公开说明书cn105346619a中公开的一种软体四足爬行机器人，该软体四足爬行机器人虽然通过蓝牙通讯模块和上位机控制模块，以便于在远端控制机器人的运动，使该机器人的机器人应用于军事领域的障碍扫除、灾难救助、地质勘探等场合，但该机器人的气动导管连接数量较多，且直接裸露在外侧，与异地的气动装置相连接，这样导致该机器人在移动的过程中，气动导管会与外界其他的物体发生接触，会对机器人的移动造成阻碍，且机器人在灾难救助爬行的过程中，无法快速探测前方的环境状况，机器人直接前进会造成其丢失损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人，以解决上述背景技术中提出的在中国发明专利申请公开说明书cn105346619a中公开的一种软体四足爬行机器人，该软体四足爬行机器人虽然通过蓝牙通讯模块和上位机控制模块，以便于在远端控制机器人的运动，使该机器人的机器人应用于军事领域的障碍扫除、灾难救助、地质勘探等场合，但该机器人的气动导管连接数量较多，且直接裸露在外侧，与异地的气动装置相连接，这样导致该机器人在移动的过程中，气动导管会与外界其他的物体发生接触，会对机器人的移动造成阻碍，且机器人在灾难救助爬行的过程中，无法快速探测前方的环境状况，机器人直接前进会造成其丢失损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人，包括主躯干和探测箱，所述主躯干的两侧设置有行动探测肢，且行动探测肢的上端远离主躯干中心线的一侧安置有出气阀，所述探测箱镶嵌于主躯干的上端，所述行动探测肢远离主躯干中心线的一端连接有端头，且端头的内部两侧安装有指示灯，所述端头的内侧中部固定有摄像头，所述主躯干的内部两侧设置有第一进气阀，且第一进气阀与行动探测肢相连接，所述第一进气阀靠近主躯干中心线的一端安置有第一进气管，且第一进气管靠近主躯干中心线的一端镶嵌有主管道，所述探测箱的上端两侧连接有前端探测触角，且前端探测触角的上端安装有探灯，所述探测箱的内部上端两侧固定有第二进气阀，且第二进气阀的上端与前端探测触角相连接，所述第二进气阀的出口端设置有第二进气管，且第二进气管与主管道相连接，所述主管道的下端安置有连接主阀，且连接主阀的下端镶嵌有第三进气管，所述第三进气管的进口端连接有驱动控制箱。

优选的，所述主躯干分别通过第一进气阀与行动探测肢相连接，且主躯干通过连接主阀与第三进气管相连接。

优选的，所述行动探测肢分别等距离排列于主躯干的两侧，且行动探测肢分别通过第一进气阀和第一进气管与主管道相连。

优选的，所述指示灯关于摄像头的中心线轴对称，且摄像头分别安装于端头和探测箱的内部。

优选的，所述驱动控制箱的内部底端安装有第一旋转轴，所述前端探测触角关于探测箱的中心线轴对称，且前端探测触角分别通过第二进气阀和第二进气管与主管道相连接。

优选的，所述第一旋转轴的上端固定有空心收卷筒，且空心收卷筒的上方左侧设置有吸气风泵，所述吸气风泵的下端安置有出气管，且出气管与空心收卷筒相连接，所述空心收卷筒的上方中部外接有吹气风机，且吹气风机的下端镶嵌有连接管，所述连接管与空心收卷筒相连接，其空心收卷筒与第三进气管之间为固定连接，且空心收卷筒通过第一旋转轴与驱动控制箱构成转动结构，而且第三进气管的进口端贯穿于空心收卷筒的内部。

优选的，所述空心收卷筒的上方右侧外接有氧气罐，且氧气罐的左侧连接有氧气管，所述主躯干的左侧安装有驱动控制板，且驱动控制板的左侧上下端固定有驱动轮，所述氧气罐通过氧气管与空心收卷筒相连接，且氧气管与控制阀之间为固定连接。

优选的，所述驱动控制板的正面设置有底盘升降肢，且底盘升降肢的进口端安置有第三进气阀，所述第三进气阀的右侧镶嵌有第四进气管，所述主躯干的右侧安装有固定板，所述底盘升降肢关于主躯干的中心线轴对称，且底盘升降肢通过第三进气阀和第四进气管与主管道相连接。

优选的，所述固定板的右侧固定有支架，且支架的背面右侧设置有滚珠，所述滚珠的两侧安置有第二旋转轴，所述滚珠通过第二旋转轴与支架构成转动结构，且支架均匀设置于固定板的正面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过主躯干与行动探测肢通过第一进气阀相连接，这样两者之间的进气和放气状态都互不干扰，且主躯干能够通过连接主阀和第三进气管来进行进气和放气，当前端的救援环境苛刻，缝隙较小时，可通过放气来减小主躯干的高度，当有物体被异物压住时，可以通过进气来时主躯干膨胀，利用主躯干将异物顶起，从而对被压住的物体进行施救，这样不仅使该软体机器人可以在救援环境运动灵活，又能够起到救援作用。

2、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过接行动探测肢与行动探测肢之间的进气状态和放气状态都是独立的，互不干扰，使每一个行动探测肢运动起来更加灵活，且行动探测肢通过进气和放气来对救援环境内部进行探测，以及控制端头的探测方向，利用进气，使行动探测肢延伸，可以带动端头移动到缝隙内更深处进行探测，从而实现对每一个小角落进行检测，同时利用行动探测肢延伸，可以将形成中的异物推除掉，且当机器人移动受阻时，利用放气使行动探测肢收缩起来，避免对机器人的移动造成阻碍。

3、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过端头和探测箱的内部均有摄像头，探测箱上的摄像头可以拍摄记录前方的环境，而端头内的摄像头可以拍摄周围的状况及环境，这样就可以废墟中的环境及状况全方面拍摄下来，使救援人员更清楚的了解到废墟中的状况，方便救援人员去做相应的施救。

4、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过，前端探测触角可以在机器人的前端来进行探测，当有障碍物时，会对前端探测触角形成阻碍，则可以判定前方环境较差，从而避免机器人直接进入到内部，导致机器人被卡在内部或者受到破坏，且前端探测触角可以进行进气和放气，依次来控制前端探测触角的延伸和收缩，利用前端探测触角的延伸，来将前方可除去的障碍物除去掉。

5、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过第三进气管对机器人进行供气和放气，且可以将机器人与外界物体保持相连接，避免机器人进入到救援环境中而丢失，当机器人向前移动时，空心收卷筒转动，来第三进气管的长度进行延伸，使第三进气管有序的被拉动，当机器人返回时，可以将第三进气管有序的收卷起来，避免第三进气管散乱在外界，与外界物体产生接触而损坏。

6、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过氧气管可以对第三进气管的内部进行提供氧气，当机器人在废墟中检测有受灾人员时，可以将氧气从第三进气管输送到行动探测肢中，受灾人员可打开出气阀来呼吸氧气，这样就可以对受灾人员进行及时的施救，避免等待救援人员过程中，导致受灾人员错失施救时机，使该机器人不仅能够进行检测，又能够对被困人员进行施救，体现该机器人的多功能性。

7、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过底盘升降肢利用第三进气阀和第四进气管来进行进气和放气，当主躯干下端的驱动控制板和驱动轮受到阻碍，无法向前移动时，通过进气来使底盘升降肢延伸，从而将主躯干顶起，则可以使驱动控制板和驱动轮从障碍物上跨过，这样使该机器人在救灾环境中移动灵活，能够自动跨过一些障碍，使其可探测的范围增大。

8、该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人通过滚珠在受到外力时，可以沿着第二旋转轴在支架上转动，则当机器人在缝隙中移动且缝隙较小时，滚珠与上端缝隙壁接触，机器人向前移动时，滚珠与缝隙壁产生滑动，则在支架上转动，这样使机器人在缝隙中的滑动模式转变为滚动模式，减小受到摩擦力和阻力，则机器人移动起来更加顺畅，同时避免上端的缝隙壁对主躯干的上端造成磨损。

附图说明

图1为本发明一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人的俯视剖面结构示意图；

图2为本发明一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人的端头内部结构示意图；

图3为本发明一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人的驱动控制箱正面内部结构示意图；

图4为本发明一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人的机器人左视结构示意图；

图5为本发明一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人的机器人俯视正面结构示意图。

图中：1、主躯干；2、行动探测肢；3、出气阀；4、端头；5、指示灯；6、摄像头；7、第一进气阀；8、第一进气管；9、主管道；10、探测箱；11、前端探测触角；12、探灯；13、第二进气阀；14、第二进气管；15、连接主阀；16、第三进气管；17、驱动控制箱；18、第一旋转轴；19、空心收卷筒；20、吸气风泵；21、出气管；22、吹气风机；23、连接管；24、氧气罐；25、氧气管；26、控制阀；27、驱动控制板；28、驱动轮；29、底盘升降肢；30、第三进气阀；31、第四进气管；32、固定板；33、支架；34、滚珠；35、第二旋转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人，包括主躯干1、行动探测肢2、出气阀3、端头4、指示灯5、摄像头6、第一进气阀7、第一进气管8、主管道9、探测箱10、前端探测触角11、探灯12、第二进气阀13、第二进气管14、连接主阀15、第三进气管16、驱动控制箱17、第一旋转轴18、空心收卷筒19、吸气风泵20、出气管21、吹气风机22、连接管23、氧气罐24、氧气管25、控制阀26、驱动控制板27、驱动轮28、底盘升降肢29、第三进气阀30、第四进气管31、固定板32、支架33、滚珠34和第二旋转轴35，主躯干1的两侧设置有行动探测肢2，且行动探测肢2的上端远离主躯干1中心线的一侧安置有出气阀3，主躯干1分别通过第一进气阀7与行动探测肢2相连接，且主躯干1通过连接主阀15与第三进气管16相连接，主躯干1与行动探测肢2通过第一进气阀7相连接，这样两者之间的进气和放气状态都互不干扰，且主躯干1能够通过连接主阀15和第三进气管16来进行进气和放气，当前端的救援环境苛刻，缝隙较小时，可通过放气来减小主躯干1的高度，当有物体被异物压住时，可以通过进气来时主躯干1膨胀，利用主躯干1将异物顶起，从而对被压住的物体进行施救，这样不仅使该软体机器人可以在救援环境运动灵活，又能够起到救援作用，行动探测肢2分别等距离排列于主躯干1的两侧，且行动探测肢2分别通过第一进气阀7和第一进气管8与主管道9相连接，行动探测肢2与行动探测肢2之间的进气状态和放气状态都是独立的，互不干扰，使每一个行动探测肢2运动起来更加灵活，且行动探测肢2通过进气和放气来对救援环境内部进行探测，以及控制端头4的探测方向，利用进气，使行动探测肢2延伸，可以带动端头4移动到缝隙内更深处进行探测，从而实现对每一个小角落进行检测，同时利用行动探测肢2延伸，可以将形成中的异物推除掉，且当机器人移动受阻时，利用放气使行动探测肢2收缩起来，避免对机器人的移动造成阻碍；

探测箱10镶嵌于主躯干1的上端，行动探测肢2远离主躯干1中心线的一端连接有端头4，且端头4的内部两侧安装有指示灯5，端头4的内侧中部固定有摄像头6，指示灯5关于摄像头6的中心线轴对称，且摄像头6分别安装于端头4和探测箱10的内部，端头4和探测箱10的内部均有摄像头6，探测箱10上的摄像头6可以拍摄记录前方的环境，而端头4内的摄像头6可以拍摄周围的状况及环境，这样就可以废墟中的环境及状况全方面拍摄下来，使救援人员更清楚的了解到废墟中的状况，方便救援人员去做相应的施救，主躯干1的内部两侧设置有第一进气阀7，且第一进气阀7与行动探测肢2相连接，第一进气阀7靠近主躯干1中心线的一端安置有第一进气管8，且第一进气管8靠近主躯干1中心线的一端镶嵌有主管道9，探测箱10的上端两侧连接有前端探测触角11，且前端探测触角11的上端安装有探灯12，探测箱10的内部上端两侧固定有第二进气阀13，且第二进气阀13的上端与前端探测触角11相连接，第二进气阀13的出口端设置有第二进气管14，且第二进气管14与主管道9相连接，主管道9的下端安置有连接主阀15，且连接主阀15的下端镶嵌有第三进气管16，第三进气管16的进口端连接有驱动控制箱17，驱动控制箱17的内部底端安装有第一旋转轴18，前端探测触角11关于探测箱10的中心线轴对称，且前端探测触角11分别通过第二进气阀13和第二进气管14与主管道9相连接，前端探测触角11可以在机器人的前端来进行探测，当有障碍物时，会对前端探测触角11形成阻碍，则可以判定前方环境较差，从而避免机器人直接进入到内部，导致机器人被卡在内部或者受到破坏，且前端探测触角11可以进行进气和放气，依次来控制前端探测触角11的延伸和收缩，利用前端探测触角11的延伸，来将前方可除去的障碍物除去掉；

第一旋转轴18的上端固定有空心收卷筒19，且空心收卷筒19的上方左侧设置有吸气风泵20，吸气风泵20的下端安置有出气管21，且出气管21与空心收卷筒19相连接，空心收卷筒19的上方中部外接有吹气风机22，且吹气风机22的下端镶嵌有连接管23，连接管23与空心收卷筒19相连接，其空心收卷筒19与第三进气管16之间为固定连接，且空心收卷筒19通过第一旋转轴18与驱动控制箱17构成转动结构，而且第三进气管16的进口端贯穿于空心收卷筒19的内部，第三进气管16对机器人进行供气和放气，且可以将机器人与外界物体保持相连接，避免机器人进入到救援环境中而丢失，当机器人向前移动时，空心收卷筒19转动，来第三进气管16的长度进行延伸，使第三进气管16有序的被拉动，当机器人返回时，可以将第三进气管16有序的收卷起来，避免第三进气管16散乱在外界，与外界物体产生接触而损坏，空心收卷筒19的上方右侧外接有氧气罐24，且氧气罐24的左侧连接有氧气管25，主躯干1的左侧安装有驱动控制板27，且驱动控制板27的左侧上下端固定有驱动轮28，氧气罐24通过氧气管25与空心收卷筒19相连接，且氧气管25与控制阀26之间为固定连接，氧气管25可以对第三进气管16的内部进行提供氧气，当机器人在废墟中检测有受灾人员时，可以将氧气从第三进气管16输送到行动探测肢2中，受灾人员可打开出气阀3来呼吸氧气，这样就可以对受灾人员进行及时的施救，避免等待救援人员过程中，导致受灾人员错失施救时机，使该机器人不仅能够进行检测，又能够对被困人员进行施救，体现该机器人的多功能性；

驱动控制板27的正面设置有底盘升降肢29，且底盘升降肢29的进口端安置有第三进气阀30，第三进气阀30的右侧镶嵌有第四进气管31，主躯干1的右侧安装有固定板32，底盘升降肢29关于主躯干1的中心线轴对称，且底盘升降肢29通过第三进气阀30和第四进气管31与主管道9相连接，底盘升降肢29利用第三进气阀30和第四进气管31来进行进气和放气，当主躯干1下端的驱动控制板27和驱动轮28受到阻碍，无法向前移动时，通过进气来使底盘升降肢29延伸，从而将主躯干1顶起，则可以使驱动控制板27和驱动轮28从障碍物上跨过，这样使该机器人在救灾环境中移动灵活，能够自动跨过一些障碍，使其可探测的范围增大，固定板32的右侧固定有支架33，且支架33的背面右侧设置有滚珠34，滚珠34的两侧安置有第二旋转轴35，滚珠34通过第二旋转轴35与支架33构成转动结构，且支架33均匀设置于固定板32的正面，滚珠34在受到外力时，可以沿着第二旋转轴35在支架33上转动，则当机器人在缝隙中移动且缝隙较小时，滚珠34与上端缝隙壁接触，机器人向前移动时，滚珠34与缝隙壁产生滑动，则在支架33上转动，这样使机器人在缝隙中的滑动模式转变为滚动模式，减小受到摩擦力和阻力，则机器人移动起来更加顺畅，同时避免上端的缝隙壁对主躯干1的上端造成磨损。

本实施例的工作原理：该地震救灾中可穿过缝隙进行探测的软体机器人，首先将该软体机器人放置在地面上，使主躯干1下端的驱动控制板27和驱动轮28接触，驱动控制板27内部的驱动电机控制驱动轮28转动，则使该软体机器人开始向前移动，使机器人进入到地震废墟中，向前移动的过程中，探测箱10内的摄像头6将前方的环境及状况拍摄下来，并及时传递到地面上，同时，前端探测触角11可以在机器人的前端来进行探测，当有障碍物时，会对前端探测触角11形成阻碍，则可以判定前方环境较差，从而避免机器人直接进入到内部，导致机器人被卡在内部或者受到破坏，当前方有小的障碍物时，可打开吸气风泵20，并打开第二进气阀13，吸气风泵20通过第三进气管16和第二进气管14对前端探测触角11进行吸气，使前端探测触角11收缩起来，再控制该机器人向前移动一段小的距离，再打开吹气风机22，吹气风机22通过第三进气管16和第二进气管14对前端探测触角11进行吹起，则前端探测触角11开始延伸，就可以将障碍物去除掉，当进入到缝隙内时，打开吸气风泵20和主躯干1内部右侧的连接主阀15，吸气风泵20则可以对主躯干1进行吸气，使主躯干1开始收缩，以降低高度，则机器人可以进入到缝隙内部，且主躯干1上的滚珠34与上端缝隙壁接触，机器人向前移动时，滚珠34与缝隙壁产生滑动，则在支架33上转动，这样使机器人在缝隙中的滑动模式转变为滚动模式，减小受到摩擦力和阻力，则机器人移动起来更加顺畅，同时避免上端的缝隙壁对主躯干1的上端造成磨损，再打开吹气风机22，并打开行动探测肢2相对应的第一进气阀7，则吹气风机22开始对行动探测肢2的内部进行供气，则行动探测肢2开始延伸，使行动探测肢2伸入到机器人进入到的缝隙深处，并将端头4伸入到缝隙深处内部，利用端头4内部的摄像头6对内部进行探测拍摄，观察深处是否有受灾人员，且指示灯5闪烁，已提醒内部的受灾人员，以进行信号相互传递，使外界救援人员及时发现内部受灾人员，当发现有受灾人员被异物压住时，继续对主躯干1的内部进行进气，使主躯干1继续膨胀扩大，利用主躯干1将异物顶起，同时，关闭吹气风机22，打开氧气罐24，氧气罐24将内部的氧气传输到第三进气管16内，并再沿着各级管道输送到行动探测肢2内，打开出气阀3，就可以对受灾人员进行提供氧气，就可以对受灾人员进行及时的施救，避免等待救援人员过程中，导致受灾人员错失施救时机，使该机器人不仅能够进行检测，又能够对被困人员进行施救，体现该机器人的多功能性。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。