适用于狭小空间的深井救援机器人的智能救援方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114569912A(43)申请公布日2022.06.03(21)申请号202210154508.1(22)申请日2017.03.28(62)分案原申请数据201710194767.62017.03.28(71)申请人西华大学地址610039四川省成都市金牛区金周路999号西华大学(72)发明人陈子龙(51)Int.Cl.A62B99/00(2009.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称适用于狭小空间的深井救援机器人的智能救援方法(57)摘要本发明具体涉及一种通过能力强、救援及时、便于携带的适用于狭小空间的深井救援机器人的智能救援方法。所述的机器人包括椭圆球壳形探路体、多个球壳形救援体；探路体、救援体各自的上端面相应位置设置四旋翼或六旋翼式飞行机构，探路体的外侧面上、沿竖直方向设置两排水平环形排列的支腿组，每排支腿组包括多个可自动伸缩的折叠式支腿；救援机器人可以依靠飞行机构或支腿在井下实现飞行运动或爬行运动，体积紧凑且可以满足水下救援，探路体下降时遇到障碍物可以进行躲避，通过能力强，适合狭小空间救援。探路体下降时绘制第一类深井地图、第二类深井地图有利于提高救援体、探路体的下降速度以及上升速度。CN114569912ACN114569912A权利要求书1/3页1.适用于狭小空间的深井救援机器人的智能救援方法，其特征在于：所述的救援方法对应的机器人包括水平设置的椭圆球壳形探路体(1)，多个球壳形救援体(2)，沿竖直方向、探路体(1)与救援体(2)之间、相邻救援体(2)之间通过救援绳(3)相互连接成可拆卸式的串联结构，救援体(2)位于探路体(1)上方，救援绳(3)与探路体(1)、救援体(2)连接的端头处设置自动连接/分离机构，自动连接/分离机构包括分别设置在探路体(1)外表面上端凹槽内、救援体(2)外表面上端凹槽内，可沿竖直方向伸缩的第一电动活塞杆(101)，第一电动活塞杆(101)的端头设置挂环(102)；所述的救援体(2)外表面下端与救援绳(3)的一端连接，救援绳(3)的另一端与电动挂钩(104)连接，挂环(102)与电动挂钩(104)的尺寸相适应；所述救援体(2)的球半径尺寸小于或等于探路体(1)的水平面截面上其椭圆短轴尺寸；所述的探路体(1)、救援体(2)各自的上端面相应位置设置四旋翼或六旋翼式飞行机构(5)，飞行机构(5)包括六角星形状的支架，支架上相应位置分别安装飞行旋翼、蓄电池、速度传感器(51)、陀螺仪(52)、旋翼驱动电机(53)；所述探路体(1)的外侧面上、沿竖直方向设置两排水平环形排列的支腿组，每排支腿组包括多个可自动伸缩的折叠式支腿(12)，支腿(12)收缩进探路体(1)外侧面上相应位置设置的凹槽内后，不突出探路体(1)的外表面；位于探路体(1)外侧面下方的一排支腿(12)向探路体(1)的下方外侧倾斜设置，位于探路体(1)外侧面上方的一排支腿(12)向探路体(1)的上方外侧倾斜设置；所述支腿(12)的外端设置驱动轮，驱动轮内设置轮毂电机及用于制动驱动轮的制动器，驱动轮表面与井壁接触；所述探路体(1)沿水平面截面中其椭圆形长轴附近的支腿(12)完全伸展后的长度小于其椭圆形短轴附近设置的支腿(12)完全伸展后的长度；所述探路体(1)的底部壳体由透明材料制作而成，其底部壳体内侧分别设置无线路由器(7)、水压压力传感器(109)、探路器(111)、第一处理器(112)，红外热成像仪(113)、海拔高度计(117)、摄像头(118)，探路体(1)底部壳体外侧设置用于固定待救人员的救援机构(6)；所述的救援体(2)内设置无线路由器(7)、第二处理器(211)；所述的第一处理器(112)、第二处理器(211)通过各自的无线路由器(7)通信，所述的第一处理器(112)、第二处理器(211)还可以通过各自的无线路由器(7)与远程监控台(9)上设置的第三处理器(91)进行无线通信；所述的救援机构(6)包括探路体(1)底部设置的双臂机械手(61)，双臂机械手(61)上相应位置设置颈部固定机械手(62)；所述的探路体(1)底部壳体外侧还设置有毒气体检测器(114)；所述的救援体(2)的底部壳体外侧设置氧气瓶(115)、有毒气体中和罐(116)；所述的救援方法依次包括探路定位、现场施救、快速上升；所述的探路定位步骤包括释放探路体、绘制地图、释放救援体、定位；所述的释放探路体步骤为：将探路体(1)放在井口正上方，远程监控台(9)的第三处理器(91)向第一处理器(112)发送启动信号，第一处理器(112)启动飞行机构(5)，使探路体(1)以速度V0下降，下降过程中探路器(111)、摄像头(118)实时采集探路体(1)下方一定距离处的多个深井截面图，所述的深井