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专利号: 2017110013340
申请人: 西安航空学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种仿蜘蛛型救援机器人,包括机身和上位机,所述机身上分布有多个用于移动的机械腿;其特征在于:还包括至少两把用于发射救援缆绳的缆枪及瞄准系统,每一所述缆枪均通过旋转盘转动连接在机身上,且缆枪与相应旋转盘之间设有用于调节缆枪仰角的仰角调节器;所述机身中设有用于驱动旋转盘旋转的驱动机构Ⅰ;所述瞄准系统包括处理器、图像传感器、镜头、激光测距仪和无线通信器;所述镜头固定在缆枪上用于捕捉被瞄准物的影像并发送至图像传感器,所述图像传感器接收镜头采集的图像以将光线转变为微电子信号发送至处理器,所述激光测距仪固定在缆枪上用于采集被瞄准物的距离信号并发送至处理器,所述处理器通过无线通信器与上位机相连;所述处理器的信号输出端与仰角调节器及驱动机构Ⅰ的信号输入端相连,所述缆枪通过仰角调节器及驱动机构Ⅰ的动作而调节其转动角度及俯仰角度。

2.根据权利要求1所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述驱动机构Ⅰ包括电机Ⅰ、固定在电机Ⅰ输出轴的主动齿轮Ⅰ及与主动齿轮Ⅰ啮合传动的从动齿轮Ⅰ,所述从动齿轮Ⅰ套在转轴Ⅰ上,转轴Ⅰ穿出机身并与旋转盘的中心孔配合固定。

3.根据权利要求2所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述缆枪的中部设有定位座、尾部设有定位杆;所述定位杆的一端固定连接于缆枪、另一端铰接于旋转盘;所述仰角调节器为液压缸结构并包括缸筒Ⅰ和活塞杆Ⅰ,所述活塞杆Ⅰ远离缸筒Ⅰ的一端铰接于定位座。

4.根据权利要求3所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述机身呈圆盘状,多个所述旋转盘沿周向均匀分布在机身上。

5.根据权利要求2所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述机械腿包括第一腿、第二腿、第三腿及支撑筒,所述第一腿与机身连接,所述第二腿的一端通过转轴Ⅱ与第一腿铰接、另一端通过转轴Ⅲ与第三腿铰接;所述第一腿中设有用于驱动第二腿转动的驱动机构Ⅱ,所述第三腿中设有用于驱动第三腿转动的驱动机构Ⅲ;所述支撑筒为空心结构并固定在第三腿底部,所述支撑筒内设有可沿其轴向移动的卡爪,所述卡爪上均匀设置的多个爪子沿径向向内折叠收纳于支撑筒内并在伸出支撑筒时在弹性件作用下沿径向向外发散展开。

6.根据权利要求5所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述第一腿与机身之间设有用于驱使第一腿横向移动的横向驱动器;所述横向驱动器为液压缸结构并包括固定于机身缸筒Ⅱ和活塞杆Ⅱ,所述活塞杆Ⅱ远离缸筒Ⅱ的一端固定于第一腿;所述支撑筒内设有用于驱使卡爪移动的卡爪驱动器;所述卡爪驱动器为液压缸结构并包括缸筒Ⅲ和活塞杆Ⅲ,所述活塞杆Ⅲ远离缸筒Ⅲ的一端固定于卡爪。

7.根据权利要求6所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述驱动机构Ⅱ包括电机Ⅱ、固定在电机Ⅱ输出轴的主动齿轮Ⅱ及与主动齿轮Ⅱ啮合传动的从动齿轮Ⅱ,所述从动齿轮Ⅱ套在转轴Ⅱ上,转轴Ⅱ穿过第一腿并与第二腿固定连接;所述驱动机构Ⅲ包括电机Ⅲ、固定在电机Ⅲ输出轴的主动齿轮Ⅲ及与主动齿轮Ⅲ啮合传动的从动齿轮Ⅲ,所述从动齿轮Ⅲ套在转轴Ⅲ上,转轴Ⅲ穿过第三腿并与第二腿固定连接。

8.根据权利要求7所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述机身上均匀设有若干滚动导轨机构,所述滚动导轨机构包括滑轨和可在滑轨上滑动的滑块,所述滑轨固定在机身底部,所述滑块通过纵向驱动器连接有用于在地面钻孔的钻孔机;所述纵向驱动器为液压缸结构并包括设在滑块内的缸筒Ⅳ和活塞杆Ⅳ,所述活塞杆Ⅳ远离缸筒Ⅳ的一端固定于钻孔机。

9.根据权利要求8所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:还包括用于给各用电部件供电的蓄电池,所述蓄电池与用于为蓄电池供电的太阳能发电装置电连接;所述太阳能发电装置包括底座及设于底座的支柱,所述底座中设有连接于支柱并用于驱动支柱自轴旋转的驱动器Ⅰ;所述支柱中设有驱动器Ⅱ,所述支柱远离驱动器Ⅰ的一端通过转轴较接有一框架,所述驱动器Ⅱ的驱动端连接于框架并可驱动框架沿转轴旋转,所述框架上安装有太阳能电池板及用于探测太阳方位的太阳定位跟踪器;所述底座中还设有控制器,所述控制器分别与蓄电池、太阳定位跟踪器、驱动器Ⅰ和驱动器Ⅱ电连接,所述控制器根据太阳定位跟踪器的检测数据而向驱动器Ⅰ和驱动器Ⅱ发出控制信号。

10.根据权利要求9所述的仿蜘蛛型救援机器人,其特征在于:所述太阳定位跟踪器包括基板和设于基板上表面的检测组件,所述基板与太阳能电池板以共面的方式设于框架;

所述检测组件包括支撑杆、第一遮光板、第二遮光板、第三遮光板、第一光敏电阻组、第二光敏电阻组和第三光敏电阻组;所述第一遮光板、第二遮光板和第三遮光板均为圆板结构并沿支撑杆由下往上依次平行设置且尺寸逐渐减小;

所述第一光敏电阻组包括多个位于第一遮光板正下方并固定设置于基板上表面的第一光敏电阻,多个所述第一光敏电阻沿周向均匀分布并用于检测第一遮光板受垂直光线直射时的影子边界;

所述第二光敏电阻组包括多个位于第二遮光板正下方并固定设置于第一遮光板上表面的第二光敏电阻,多个所述第二光敏电阻沿周向均匀分布并用于检测第二遮光板受垂直光线直射时的影子边界;

所述第三光敏电阻组包括多个位于第三遮光板正下方并固定设置于第二遮光板上表面的第三光敏电阻,多个所述第三光敏电阻沿周向均匀分布并用于检测第三遮光板受垂直光线直射时的影子边界;

所述控制器分别与第一光敏电阻、第二光敏电阻和第三光敏电阻电连接并根据这些光敏电阻的检测数据而向驱动器Ⅰ和驱动器Ⅱ发出控制信号。