一种新型救援机器人

1.本实用新型涉及消防救援领域，具体而言，涉及一种新型救援机器人。


背景技术：

2.当前国内外的救援机器人功能单一，在一些复杂的场景下，需要使用具有不同功能的机器人进行救援，不同类型的机器人之间的工作协调难度较高，这会导致整体救援工作的执行效率降低。目前，也有通过对机器人的属具进行更换的方式来应对不同的场景，但是目前机器人在更换属具时效率低下，这也会直接影响救援效率。
3.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新型救援机器人，其结构简单，能够快速、方便地更换属具，大大提高了对复杂消防场景的应对能力，提高了新型救援机器人的单体应对能力，这样使新型救援机器人的救援效率得到了明显提高。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.一种新型救援机器人，其包括：机器人主体、机械臂、工具架和属具。机械臂和工具架均安装于机器人主体。机械臂具有用于与属具可拆卸式连接的连接部。工具架具有多个安装位，安装位包括定位板，定位板开设有缺口，缺口由定位板的边缘朝其中部延伸形成。属具具有用于与缺口配合的配合部，沿垂直于定位板的方向，属具与定位板固定连接。
7.进一步地，属具包括基座和安装于基座的工作部，配合部为开设于基座表面的凹槽。
8.进一步地，连接部包括安装座、活动杆和卡爪。多个卡爪沿安装座的周向间隔设置，卡爪的底部均铰接于安装座。活动杆可滑动地配合于安装座，安装座设有用于驱动活动杆滑动的驱动组件，卡爪与活动杆之间设置有连接杆。连接杆一端铰接于活动杆，另一端铰接于卡爪的中部。驱动组件用于驱动活动杆，从而带动卡爪将属具抓紧，从而实现与属具可拆卸式连接。
9.进一步地，驱动组件包括：伺服电机、转动臂和传动臂。伺服电机安装于安装座，转动臂固定连接于伺服电机的动力输出轴，转动臂沿伺服电机的动力输出轴的径向设置，传动臂一端铰接于转动臂远离伺服电机的动力输出轴的一端，传动臂的另一端铰接于活动杆。伺服电机用于驱动转动臂转动，从而驱动活动杆滑动。
10.进一步地，活动杆具有向外延伸的延伸段，基座开设有用于与延伸段配合的配合孔。
11.进一步地，延伸段的侧壁设置有呈球状的定位珠，配合孔的孔壁开设有用于与定位珠配合的配合槽，配合槽由配合孔的口部沿配合孔的轴向呈螺旋状延伸。
12.进一步地，基座开设有用于与卡爪的爪尖配合的卡槽。
13.进一步地，机器人主体的行走部件为履带轮组，机器人主体还具有摆动履带，摆动
履带设于机器人主体的前端，摆动履带的前端可上下摆动。
14.进一步地，摆动履带的最后端的履带轮与履带轮组最前端的履带轮同轴心设置。
15.进一步地，机器人主体设置有摄像头、温度传感器、距离传感器中至少一者。
16.本实用新型实施例的有益效果是：
17.本实用新型实施例提供的新型救援机器人在工作过程中，工具架用于放置不同的属具，每一个安装位安装一个属具。属具配合在定位板的缺口当中，可以通过将属具从缺口的口部(即缺口靠近定位板边缘的端部)滑出，即可将属具从安装位取出。
18.属具可以与机械臂的连接部拆卸式连接，从而将属具安装到机械臂上。当需要更换不同类型的属具时，先利用机械臂将原本连接在机械臂上的属具移动到工具架，并使该属具从控的安装位的缺口的口部滑入到缺口当中，就实现了将属具放回到安装位中。
19.随后，解除属具与机械臂之间的连接关系，机械臂沿垂直于定位板的方向运动，因为在垂直于定位板的方向上属具与定位板是固定连接的，属具在该方向上被固定在安装位，机械臂就能够沿着该方向与属具分离。
20.与原来的属具分离后，机械臂的连接部就可以用来跟其他的属具进行可拆卸式连接，当机械臂的连接部与所需的新属具连接后，使机械臂驱动属具从缺口的口部滑出，就能够将对应的属具从安装位取出，这样就完成了对属具的更换。
21.需要再次更换属具时，重复上述操作即可。
22.通过以上改进，使属具的更换非常简单，无需借助外部辅助，机械臂可以自己完成对属具的更换，非常高效、简单，能够在工作过程中随时更换属具，以适应不同的救援环境，大大提高了新型救援机器人在救援过程中对不同环境情况的应对能力和适应能力，新型救援机器人的单体工作能力大大提高。
23.总体而言，本实用新型实施例提供的新型救援机器人结构简单，能够快速、方便地更换属具，大大提高了对复杂消防场景的应对能力，提高了新型救援机器人的单体应对能力，这样使新型救援机器人的救援效率得到了明显提高。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本实用新型实施例提供的新型救援机器人的整体结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的新型救援机器人的工具架的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的新型救援机器人的机械臂与属具的装配结构示意图；
28.图4为提供的新型救援机器人的机械臂与属具的装配关系示意图；
29.图5为图4中a区域的放大图；
30.图6为图4中b区域的放大图；
31.图7为本实用新型实施例提供的新型救援机器人的属具的基座的结构示意图。
32.图标：新型救援机器人1000；机器人主体100；履带轮组110；摆动履带120；机械臂
200；连接部210；安装座211；条形通孔212；活动杆213；延伸段214；定位珠215；卡爪220；连接杆230；伺服电机241；动力输出轴242；转动臂243；传动臂244；工具架300；安装位310；定位板320；缺口330；属具400；基座410；配合孔420；配合槽430；配合部440；工作部450。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
38.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0039]“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。
[0040]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041]
实施例
[0042]
请参照图1、图2和图3，本实施例提供一种新型救援机器人1000，其包括：机器人主
体100、机械臂200、工具架300和属具400。
[0043]
机械臂200和工具架300均安装于机器人主体100。机械臂200具有用于与属具400可拆卸式连接的连接部210。
[0044]
工具架300具有多个安装位310，安装位310包括定位板320，定位板320开设有缺口330，缺口330由定位板320的边缘朝其中部延伸形成。
[0045]
属具400具有用于与缺口330配合的配合部440，沿垂直于定位板320的方向，属具400与定位板320固定连接。
[0046]
在工作过程中，工具架300用于放置不同的属具400，每一个安装位310安装一个属具400。属具400配合在定位板320的缺口330当中，可以通过将属具400从缺口330的口部(即缺口330靠近定位板320边缘的端部)滑出，即可将属具400从安装位310取出。
[0047]
属具400可以与机械臂200的连接部210拆卸式连接，从而将属具400安装到机械臂200上。当需要更换不同类型的属具400时，先利用机械臂200将原本连接在机械臂200上的属具400移动到工具架300，并使该属具400从控的安装位310的缺口330的口部滑入到缺口330当中，就实现了将属具400放回到安装位310中。
[0048]
随后，解除属具400与机械臂200之间的连接关系，机械臂200沿垂直于定位板320的方向运动，因为在垂直于定位板320的方向上属具400与定位板320是固定连接的，属具400在该方向上被固定在安装位310，机械臂200就能够沿着该方向与属具400分离。
[0049]
与原来的属具400分离后，机械臂200的连接部210就可以用来跟其他的属具400进行可拆卸式连接，当机械臂200的连接部210与所需的新属具400连接后，使机械臂200驱动属具400从缺口330的口部滑出，就能够将对应的属具400从安装位310取出，这样就完成了对属具400的更换。
[0050]
需要再次更换属具400时，重复上述操作即可。
[0051]
通过以上改进，使属具400的更换非常简单，无需借助外部辅助，机械臂200可以自己完成对属具400的更换，非常高效、简单，能够在工作过程中随时更换属具400，以适应不同的救援环境，大大提高了新型救援机器人1000在救援过程中对不同环境情况的应对能力和适应能力，新型救援机器人1000的单体工作能力大大提高。
[0052]
总体而言，新型救援机器人1000结构简单，能够快速、方便地更换属具400，大大提高了对复杂消防场景的应对能力，提高了新型救援机器人1000的单体应对能力，这样使新型救援机器人1000的救援效率得到了明显提高。
[0053]
进一步地，请结合图4～图7，在本实施例中，属具400包括基座410和安装于基座410的工作部450，配合部440为开设于基座410表面的凹槽，工作部450可以是抓取工具(例如机械手、抓取夹)、钩子、钳子、切割机等，用于在救援现场进行剪断、切割、钩取等工作，且不限于此，根据不同需要，可以为新型救援机器人1000配备具有不同类型工作部450的属具400。
[0054]
需要说明的是，凹槽沿基座410的周向连续延伸呈环状，这样更便于将属具400放回安装位310，在基座410的周向上，转动任意角度都可以顺利地将凹槽与定位板320的缺口330配合，属具400的放回更加顺畅、简单。
[0055]
进一步地，连接部210包括安装座211、活动杆213和卡爪220。
[0056]
多个卡爪220沿安装座211的周向间隔设置，卡爪220的底部均铰接于安装座211。
[0057]
活动杆213可滑动地配合于安装座211，卡爪220与活动杆213之间设置有连接杆230。连接杆230一端铰接于活动杆213，另一端铰接于卡爪220的中部。
[0058]
安装座211设有用于驱动活动杆213滑动的驱动组件，驱动组件用于驱动活动杆213，从而带动卡爪220将属具400抓紧，从而实现与属具400可拆卸式连接。
[0059]
具体的，驱动组件包括：伺服电机241、转动臂243和传动臂244。伺服电机241安装于安装座211，转动臂243固定连接于伺服电机241的动力输出轴242，转动臂243沿伺服电机241的动力输出轴242的径向设置，传动臂244一端铰接于转动臂243远离伺服电机241的动力输出轴242的一端，传动臂244的另一端铰接于活动杆213。伺服电机241用于驱动转动臂243转动，使转动臂243能够带动传动臂244，从而使传动臂244驱动活动杆213相对安装部滑动。活动杆213发生滑动后，会带动连接杆230运动，连接杆230会带动卡爪220相对安装座211运动，从而实现卡爪220的张开和收拢，进而能够将属具400的基座410抓紧或释放。
[0060]
在本实施例中，多个卡爪220沿安装座211的周向均匀间隔设置，安装座211具有用于安装活动杆213的内腔(图未示)，活动杆213可滑动地容纳于安装座211的内腔当中，活动杆213与安装座211同轴设置。连接杆230位于卡爪220靠近活动杆213的一侧。安装座211的侧壁开设有用于与其内腔连通的条形通孔212，传动臂244通过该条形通孔212与活动杆213的外壁铰接。
[0061]
进一步地，活动杆213具有向外延伸的延伸段214，外延段呈圆柱状，外延段与活动杆213同轴连接，基座410开设有用于与延伸段214配合的配合孔420。
[0062]
延伸段214的侧壁设置有呈球状的定位珠215，配合孔420的孔壁开设有用于与定位珠215配合的配合槽430，配合槽430由配合孔420的口部沿配合孔420的轴向呈螺旋状延伸。
[0063]
连接部210与属具400连接的过程中，在卡爪220收拢之前，先将机械臂200相对属具400的基座410进行转动，使定位珠215充分配合至配合槽430当中，这样能够大大提高配合稳定性。
[0064]
在本实施例中，基座410开设有用于与卡爪220的爪尖配合的卡槽，当卡爪220收拢后，卡爪220的爪尖配合于卡槽当中，能够进一步提高卡爪220对基座410的固定效果，防止松脱。
[0065]
机器人主体100的行走部件为履带轮组110，机器人主体100还具有摆动履带120，摆动履带120实际也为一组履带行走机构。摆动履带120设于机器人主体100的前端，摆动履带120的前端可上下摆动。在本实施例中，摆动履带120的最后端的履带轮与履带轮组110最前端的履带轮同轴心设置，可以利用伺服电机241驱动摆动履带120的前端进行上下摆动，以适应不同的坡度，或者用于翻越障碍物。
[0066]
具体的，摆动履带120的摆动角度可以灵活设置，根据实际情况可以灵活调整。
[0067]
机器人主体100设置有摄像头、温度传感器和距离传感器，便于观察救援现场的具体情况，在本实施例中，新型救援机器人1000可以通过设置在机器人主体100中的智能控制模组统一控制，也可以通过远程控制中心统一远程控制。
[0068]
总的来说，当前国内外已经研发了各种具备救援功能的灾后小型救援机器人，但其实际研发和应用的情况还是存在一些问题和不足，主要的问题是目前救援机器人仍然无法完全满足能够适应灾后复杂现场和环境的灾后小型救援机器人要求，而且救援机器人越
来越多，但是很多机器人的救援工具比较专一，在一些场景下面还需要多功能进行配合工作才能完成的工作很难实现。
[0069]
在行动方面，传统机器人大多是传统履带式或者是轮式运动，在一些路况不好的地方很难前进。
[0070]
本技术的技术方案解决了行动问题和更换属具400的问题，在主履带两侧增加的摆动履带120来使新型救援机器人1000适应更多的路况，在机械臂200末端采用可拆卸设计，方便机器人自动更换属具400。
[0071]
综上所述，新型救援机器人1000结构简单，能够快速、方便地更换属具400，大大提高了对复杂消防场景的应对能力，提高了新型救援机器人1000的单体应对能力，这样使新型救援机器人1000的救援效率得到了明显提高。
[0072]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。