版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
环境适应的深自动探测机器的救方法环境适应性强的井自动探测救援器人的救援方法1.本技术是申号为:201710194611.8,请日:2017-03-28,专名称“一种深井自动探测援机器人及救援法”的发明专利的分案申。技术领域2.本发明涉及井救援技术领域特别涉及环境适应强的深井自动探救援机器人的救援方。背技:3.在我们的生环境中存在着大各种不同用途的孔洞,如废弃机井矿井、探井、管道建筑基桩孔、排深井等。由于各原因使人或物意外入其中的事件时有生,而目前的救方式仍需要用绳吊起施救人员,施人员深入井下寻找救人员,由于这类井、孔大多直较小空气流通较差至含有毒气体使得救人员的救援危和难度都很大,至会导致施救人员迷,而有的孔洞于狭小,施救人难以进入。4.为了克服现救援方式的不足已有相应的发明,如cn201010032458.7中所述的一种小直深井救援器,该案包括1个定管,1个动管,1个护板开合调节管,1个板,2个护板,3个直流电其中一个为动管降电机、一个为托板摆动电机、个为护板开合电,3个观察摄像头,3个照明灯1套语音通话器,1根气软管,1个12v直流便携气泵(或氧气瓶),1个12v便携式直流电源,1小型笔记本电脑相应的电器控制关和连接电缆线等该装置可以实现施救员在地面上通过直径深井救援器井下被困对象实施援,避免了让施人员直接进入深,且救援器的尺可以适应较狭窄孔。但是该发明存在下问题:5.1.该救援器降过程是由现场员操作,而很多孔洞并不是垂直设,而是存在斜度或弧,且井内无光照能见度很低,这情况下为了避免磕,救援器下降的速往往很慢,而当援器抓住待救人向上运动时,一般在井口拉拽绳索将援器拉起,同样要注意救援器上的地理环境,导致援器上升速度缓慢而深井救援的一非常重要的问题是施救时间短,施速度决定了施救效,因此该救援器际使用过程中的救效果不甚理想。6.2.该救援器设置了多种装置导致其重量、体积大,难以实现小化、轻量化,尤其是了维持待救人员生命而携带的氧瓶或气泵体积往往大,进一步导致援器升降速度降。7.3.该救援器降至一定深度后可能会因为与地面间的距离过远而致无法传输信号,这情况下救援器无使用,且无法收。8.4.若在深井遇到沿深井截面向突出的障碍物,救援器无法躲避行,适用范围有限。9.专利cn201610102781.4中所的基于wifi的井下机器人信控制系统,该系统在多跳wifi网络术的基础上,提了新的临时wifi网络的建设方法可使井下机器人无线通信距离随机人的行进而不断长,保证井下机人与控制设备的通。解决了在矿井内原有无线通信系无法使用的情况,井下机器人与控设备的无线通信距有限的问题。该利解决了机器人下救援时的通信问,但是仍未解决救速度、救援器躲障碍物等问题。10.专利cn201610384423.7中所述的一种井下巷道高精度三维模型描设备与方法,该设备包无人飞行器携带距模块,能够在道中自动巡航飞行飞行过程中测距模将所有经过的巷断面的点都进行距,再结合多种传器的数据,将这些距结果通过配套件生成巷道的高度三维点云图,进步将点云图进行网化处理,最终得巷道的高精度三模型。该发明利用光测距能够获得极的精度且不受光条件的影响;该案可以实现井下巷断面建模,但是由采用飞行器,对井内复杂环境难适应,遇到障碍物法躲避,且该设备能实现建模,无开展救援工作,未解决如何提高救援速度的问题。11.以上几种救援式都只能对枯井行救援或探测,无对深井中有水存的情况开展救援或测。技实要素:12.针对上述问题本发明目的是提一种通过能力强、援及时、可适应内复杂环境的深井动探测救援机器及救援方法。13.为实现上述发目的,本发明所用的技术方案是:境适应性强的深自动探测救援机器的救援方法,机人包括水平设置椭圆球壳形探路体探路体上、沿其竖方向轴线同轴设的通孔内穿过救绳,探路体与救援之间分别设置可探路体沿救援绳降的电梯式升降驱机构,以及可使路体相对于救援绳旋的旋转驱动装置所述的电梯式升驱动机构包括升降机,升降电机输端依次与离合器减速器、滑轮连,滑轮与救援绳紧且可沿救援绳滑动滑轮上还设置制装置;14.所述救援绳的一端伸出井口并绕在支架的绕线滚上,绕线滚轴与有离合器的绕线电的输出端连接,线电机安装在支上;所述的救援绳还挂设多个球壳形援体,救援体位探路体上方,所的探路体与救援体间、相邻救援体间设置自动连接/分离机构;15.所述探路体的端分别设置探路、第一处理器,红热成像仪、海拔度计、摄像头,以用于固定待救人的救援机构;探体上还携带多个可探路体自动分离的线路由器,路由上设置的电动式钩可以与救援绳构可拆卸式连接;16.所述的救援体、沿其竖直方向线同轴设置的通孔设置可使救援体救援绳升降的电梯升降驱动机构;援体内还设置无路由器、第二处理;所述的第一处理、第二处理器通各自的无线路由通信,所述的第一理器、第二处理器可以通过各自的线路由器与远程控台上设置的第三理器通信;17.所述救援体的半径尺寸小于或于探路体的水平面面上其短轴尺寸18.优选的,所述路体的外侧面上沿竖直方向设置两水平环形排列的腿组,每排支腿组括多个可自动伸的折叠式支腿,腿收缩进探路体后不突出探路体的外面;位于探路体侧面下方的一排腿向探路体的下方侧倾斜设置,位于路体外侧面上方的一排支腿探路体的上方外倾斜设置;所述腿的外端设置驱动,驱动轮内设置轮电机及用于制动动轮的制动器,动轮表面与井壁接;所述探路体沿水面的截面中其椭圆形长轴近的支腿完全伸后的长度小于其椭圆形短轴附设置的支腿完全展后的长度。19.优选的,所述救援机构包括探体底部设置的双臂械手,双臂机械上相应位置设置颈固定机械手。20.优选的,所述支腿为多个支杆两首尾相互铰接形的w式波浪状结构,支腿上设置可使个支杆收缩成w式波浪结或展开成一个接长直杆结构的支腿驱动装置,述支杆为电动式电动液压式可伸杆,所述的驱动轮支腿连接处设置压传感器。21.优选的,所述探路体上还设置毒气体检测器;所的救援体的壳体携带氧气瓶、有毒体中和罐。22.根据上述任意境适应性强的深自动探测救援机器的救援方法,所的救援方法依次包探路定位、现场救、快速上升;23.所述的探路定步骤包括释放探体、绘制地图、释救援体、定位;24.所述的释放探体步骤为:将携有探路体、救援体支架摆放在井口近,使探路体位井口正上方;探体上的电梯式升驱动机构保持制动态,使探路体与援绳连为一体;程监控台控制绕电机,缓慢释放救绳,探路体与救绳一起进入井口定深度后,远程控台停止释放救援;25.探路器、摄像分别采集探路体方一定距离处的多个深井面图,所述的深井截面图为与路体运动方向呈90°的井壁截面轮廓状,第一处理器比探路器、摄像各自采集的深井截图,将两个深井面图中井壁截面廓更大的一个记第一类深井截面图另一个记为第二类井截面图;然后择离探路体下端最近的一个第一类井截面图计算多个腿的伸展距离d及伸展时t,同时实时控制支腿动装置使支腿伸展,当力传感器检测到动轮与井壁接触达到一定压力后,腿停止伸展;26.当第一处理器测到探路体相对两个侧面上各自至有2个支腿的压力传感器发送的压力达到预期,则控绕线电机的离合分离,与绕线转轴开;压力值达到期的驱动轮上的毂电机运动,使路体、救援绳共同速度v1向下运动27.所述的v1计算方法为:第处理器根据与探路最接近的一个第类深井截面图计算出个支腿的伸展距d及伸展时间t,根据多个伸展间t中的最大值计算出路体向下运动至深井截面处的最速度,该最大速度为v1;28.所述的绘制地步骤为:释放探体步骤中,探路器摄像头按照一定率向第一处理器发探路体下方一定离处的多个第一深井截面图、第二深井截面图,海拔度计按照时间顺、将深度h分别标记在第一类深截面图、第二类深井面图中,第一处器提取出第一类井截面图、第二类井截面图的轮廓尺,以探路体的椭球心的运动轨迹扫描线,分别以第类深井截面图、第类深井截面图的廓尺寸为截面,多截面扫略方式绘出两个三维模型,第一类深井截面对应的三维模型为第一类深井地图与第二类深井截面相对应的三维模记为第二类深井图;第一处理器分在第一类深井地图第二类深井地图标记救援绳的位;第一处理器实时过无线路由器向其方的一个或多个援体、远程监控台发送第一类深地图、第二类深井地图29.所述的释放救体步骤为:探路以速度v1下降一定深度后,支架设置的多个救援体按一定的间隔时间次释放,使救援与探路体之间、相救援体之间的距离持在一定范围之;释放时首先让援体控制其上的电式升降驱动机构的合器接合,然后救援体脱离支架升降电机驱动滑轮动,从而带动救体相对于救援绳相对下降速度v2运动,此时救体的绝对速度为v1v2;30.所述的救援体降过程中,第二理器根据v1、第二类深井地图实调整v2,使救援体探路体之间的距、相邻救援体之间安全距离始终保在一定范围之内;所的救援体下降过中,通过其上设的无线路由器实时其上方的一个或多救援体、远程监台发送第一类深地图、第二类深井图;31.所述的定位步为:当探路体上置的红外热成像仪测到下方有待救员时,探路体运动待救人员上方一距离后停止下降并发出定位信号,上方的多个救援体到定位信号后以大速度v3向下运动至探路体附并与探路体自动连接成串结构;所述的v3为救援体根探路体传递的第类深井地图计算出的最大下速度,当第二处器计算出第二类井地图其中一段无相应障碍物,则救援的最大下降速度v3为自由落速度;多个救援下降过程中第二处理器实时整v3,使相邻救援体之间安全距离始终保持一定范围之内;32.所述的探路定步骤中,探路体下运动时,若其与方的最近的一个援体之间的通信信强度降低到一个值以下,或者探体与远程监控台之的通信信号强度降到一个阀值以下则探路体在该时分离一个路由器,离的路由器固定在援绳上,探路体续向下运动时通固定在救援绳上的由器与救援体或远监控台通信;33.所述的现场施步骤为:探路体达待救人员上方附后,第一处理器析红外热成像仪、像头传递的待救员轮廓参数,识出待救人员的躯干置、胳膊位置、部位置,探路体据待救人员的躯位置、胳膊位置控多轴式双臂机械手抱在待救人员腋部位;34.救援体到达后探路体构成串联构,并向待救人员部位置附近投放气瓶、有毒气体中罐;探路体、救体上设置的升降动机构同时动作,动待救人员缓慢向运动一定距离,待救人员双脚离后,双臂机械手上置的颈部固定机械将待救人员的颈靠紧;然后由红热成像仪、摄像头集待救人员的外轮参数并传递给第处理器;35.所述的快速上步骤为:绕线电的离合器结合,使线电机与绕线转连接,第一处理器据第二类深井地、待救人员的外廓参数计算出安全升路径及最大安全升速度v4,所述的安全上路径为待救人员上时第一处理器实时控制旋转动装置、支腿以证待救人员的外廓不与第二类深井图的轮廓发生干涉路径;所述的v4包括绕线电旋转使救援绳上的速度v5,以及探路、救援体相对于援绳(3)向上运动的速度v6;36.探路体、救援将待救人员按照全上升路径、以最上升速度v4向上运动至井口,救援束。37.优选的,所述探路定位步骤中若第一处理器判断路体下方的第一深井地图中出现沿井截面方向突出的障碍物则第一处理器控旋转驱动装置,使探路体沿援绳旋转一定角后继续下降,若路体旋转角度后无法通过,则第一理器控制位于探路下方的一排支腿,靠近障碍物一的多个支腿伸长,离障碍物一侧的多支腿缩短;位于方的一排支腿中与下方相应伸长的腿位于同一侧的缩,与下方相应缩的支腿位于同一的伸长;使探路体对于水平面倾斜并过障碍物;若下没有继续出现障物,则探路体恢复平姿势继续下降。38.优选的,所述探路定位步骤中有毒气体检测器实检测深井中的有气体成分及含量,一处理器将有毒体成分及含量标在深井地图中,同将该信息分别传递救援体、远程监台;所述的探路位步骤中,救援体降至第二类深井地中标示的有毒气含量较高的区域,打开其上设置的毒气体中和罐进行毒气体中和;当一处理器判断第类深井中存在有毒体中和罐无法处理有毒气体,则向程监控台发送报信号。39.优选的,所述路体的底面设置压传感器,所述的路定位步骤中,一处理器采集水压感器发送的压力号,当第一处理判断探路体进入了中,则控制探路上的轮毂电机由速状态变为驱动态,并将水位信息记在第二类深井图中,救援体在水前,提前一定时将其上的电梯式降驱动机构由减速状变为驱动状态。40.优选的,所述现场施救步骤中双臂机械手环抱待人员后,远程监台控制绕线电机的合器接合并启动线电机,使救援上升带动待救人员速度v5缓慢上升当待救人员双脚地后,双臂机械手设置的颈部固定械手将待救人员的颈靠紧;当多个救体下降并与探路串联后,所述的探体、救援体相对救援绳以速度v6上升,此时救人员的上升速仍为v4。41.本发明的有益果在于:本发明井下救援划分为探定位、现场施救快速上升步骤;救机器人由探路体救援体组成,探体主要负责探路定、现场施救,救援负责现场辅助施及快速上升,救机器人各部分分段计,体积紧凑,合狭小空间救援通过能力强。探体的下降时绘制第类深井地图、第二深井地图有利于高救援体、探路的下降速度,同时高上升速度。快速升步骤中,救援及探路体可相对救援绳上升,提高升速度,有效减小拽救援绳的绕线机的功率和体积使机器人便于携带当深井中有水时,路体的轮毂电机证其下降速度,援体的电梯式升降动机构保证其下降度;使机器人可满足水下救援,境适应性强。附图说明42.图1为机器人路系统原理图;43.图2为探路体侧的支腿与井壁触正视图;44.图3为图2中a-a剖视图;45.图4为探路定步骤中释放探路示意图;46.图5为探路定步骤中释放救援示意图;47.图6为探路定步骤中探路体绕障碍物示意图;48.图7为快速上步骤中救援机构作示意图;49.图8为机器人行救援的救援方流程图。具体实施方式50.如图1-图6所的环境适应性强的井自动探测救援器人的救援方法,包括水平设置的圆球壳形探路体1,探路1上、沿其竖直方向的线同轴设置的通孔内穿救援绳3,探路体1与救绳3之间分别设置可使路体1沿救援绳3升降的梯式升降驱动机5,以及可使探路体1相对于救援绳3旋转的旋转驱动置110;所述的电梯式升驱动机构5包括安装在路体1壳体内的升降电,升降电机输出依次与离合器、速器、滑轮连接,轮与救援绳3紧贴且沿救援绳3滑动,滑轮上还设制动装置;51.所述的旋转驱装置110可以是在探路体1上、沿其直方向轴线的通内设置齿圈,在救绳3上设置可相对于救援3滑动但不能旋转的齿,齿轮与齿圈配合,则用一个电机驱动圈旋转即可实现路体1相对于救援绳3旋转;也可以是路体1上、沿其竖直方向线的通孔与一个动轴承外圈连接,滚动轴承内套在救援绳3上,滚动轴内圈可相对于救绳3滑动但不能旋转,同样可实现探路体1相对于救援3旋转,为了更好的控探路体1的旋转方向,援绳3为防旋转式绳索。52.所述救援绳的另一端伸出口并缠绕在支架8的绕线滚轴上,线滚轴与带有离合器的绕电机81的输出端连接,绕线机81安装在支架8上;绕线电机81可与远监控台9通信,由第三处理器91进行控制,也可以将线电机81单独与带控制功能的单片或微型处理器连接所述的救援绳3上还挂设多个球壳形救体2,救援体2位于探路1上方,所述的探路体1与救援体2之间、相邻救体2之间设置可自动连接/分离机,该自动连接/分离机构可以是分别在路体1上端面、救援体2的上端及下端面设置电铁,通过控制电磁铁是带电来实现自动接/分离,也可以是在探体1的上端面、救援体2的上端面下端面分别设置环与电动式挂钩,过控制挂环与电挂钩实现自动连接分离。53.所述探路体底端的外壳部由透明材料制作成,可以是透明脂复合材料,也可以是透pvc塑料材料,也可以是他具有一定强度透明复合材料,探路体1底面侧分别设置探路111、第一处理器112,红外热成仪113、海拔高度计117、摄像头118,探路体1底面上设置用于固定待人员的救援机构6,援机构6可以伸缩进探路1的壳体内,这样可以探路体1具有防水功能;述的探路器111可以是超波式探路器,也以是激光式探路器,也可以是他方式的探路器54.所述的探路体1上还携带多个可自动分离无线路由器7,可以是电磁式自动分离结构,可以是挂环与电挂钩式自动分离构,也可以是其他式的自动分离结构路由器7上设置的电动式钩可以与救援绳3构成拆卸式连接,路由器7外裹防水罩,实现水功能。55.所述的救援体2上、沿其竖直方向的轴线轴设置的通孔内置可使救援体2沿救援绳3升的电梯式升降驱动构5;救援体2的壳体内还设置无路由器7、第二处理211;所述的第一处理器112、第处理器211通过各的无线路由器7相互通,所述的第一处器112、第二处理器211还可以通过自的无线路由器与远程监控台9上设置的三处理器91通信。56.探路体1不用带氧气瓶,其体可以大大减小,可更快下降,所述路体1的外形为椭圆形,可以有效减其横截面尺寸,当到障碍物时,探体1可以旋转一定度绕过障碍物,高其通过性能;为保证探路体1顺利下降,其水平面的椭圆球截面轮小于我国第5百分成年女子肩膀处截面轮廓,为了保救援体2顺利下降,救援体2的球径尺寸小于或等探路体1椭圆球截面轮廓的短轴寸。57.所述探路体的外侧面上、竖直方向设置两水平环形排列的腿组,每排支腿组包括多可自动伸缩的折式支腿12,支腿12收缩进探路1后,不突出探路体1的表面;位于探路1外侧面下方的一排支腿12向探路体1的下方外侧倾斜置,位于探路体1外侧面方的一排支腿12向探体1的上方外侧倾斜设置所述的支腿12的外端设置驱轮,驱动轮内设轮毂电机及用于制动驱动轮制动器,所述的动轮表面与井壁触;所述的驱动轮支腿连接处设置压传感器119。58.所述的支腿12为个支杆121两两首尾相互铰接成的w式波浪状结构,支腿12上设置使多个支杆121收缩成w式波结构或展开成一接近长直杆结构的支腿驱动置122,支腿驱动装置122可以一个液压泵,支121作为一个液压活塞,在支杆121内设置液压道,支杆121相互铰接设置一个液压旋转阀件液压泵工作时即实现支腿12的收缩或伸展;支驱动装置122也可以是多支杆121相互铰接的铰接处设置驱动电机使支腿12成为电动式多轴机械,铰接点处设置动电机动作实现腿12的收缩或伸展。59.所述支杆121电动式或电动液式可伸缩杆,当支12由w式的波浪形状展开成长直杆状后,支杆121本身的长变化,可以进一延长支腿12展开后的长度。60.由于深井的截类似于圆形,而了提高探路体1的通过能力,其状为椭圆球壳形,因此好的实施方式是沿水平截面,所探路体1椭圆形长轴附近的支腿12完伸展后的长度小其椭圆形短轴附近置的支腿12完全伸展后的长度,这样以有效减小探路1的重量。61.所述的救援机6包括探路体1底部设置多轴式双臂机械61,双臂机械手61上相应置设置颈部固定械手62。62.所述的探路体1上还设置有毒气体检测器114;所的救援体2的壳体携带氧气瓶115、毒气体中和罐116。63.如图8所示的根据上述任意环适应性强的深井自探测救援机器人救援方法,进行救的方法依次包括路定位、现场施、快速上升;64.所述的探路定步骤包括释放探体、绘制地图、释救援体、定位;65.所述的释放探体步骤为:将携有探路体1、救援体2的支架8摆放在井口附近,将救援3的一端依次穿过多个救体2、探路体1,使探体1位于井口正上方,同暂时将救援体2与支架8连接,以是支架8上设卡箍,也可以是支架8上置拉绳;此时探体1上的电梯式升降驱动机构5保持制动状态,使探路1与救援绳3连为一体;援体2上的电梯式升降动机构5的制动装置不作而离合器分离使救援体2可相对于救援绳3滑。66.远程监控台的第三处理器91控制绕电机81旋转,缓慢释放援绳3,探路体1与救援绳3一起进入井口一定深度后,远监控台9停止释放救援3;67.探路器111摄像头118分别采集探路1下方一定距离处的多深井截面图,所述的深井面图为与探路体1运动方呈90°的井壁截面轮廓状,第一处理器112对比路器111、摄像头118各自采集的深井截面图,两个深井截面图井壁截面轮廓更的一个记为第一类井截面图,另一个为第二类深井截图;然后选择离路体1下端面最近的一个第一类深井截图计算多个支腿12伸展开、支腿12的驱动轮与该一类深井截面图中的井壁紧贴的展距离d及伸展时间t,时实时控制支腿动装置122使支腿12伸展,压力传感器119检测到驱动轮井壁接触并达到定压力后,支腿12停止伸,此时驱动轮上毂电机的制动器保制动状态;当第处理器112检测到探路1相对的两个侧面上各自至少2个支腿12的压力传器119发送的压力达到预期,则控制线电机81的离合器分离,与绕线轴脱开;同时压力值到预期的驱动轮轮毂电机的制动减小制动力,使探体1、救援绳3共以速度v1向下运动;68.所述的v1计算方法为:第处理器112根据与探路体1最接的一个第一类深井截面图算出多个支腿12的伸展距离d及伸展时间t,根据多伸展时间t中的最大值算出探路体1向下运动至该深截面处的最大速,该最大速度即为v169.当深井内没有时,探路体1主要依靠其力下降,轮毂电主要作用是作为缓速器以保持路体1下降速度稳定;当井内有水时,探体1依靠轮毂电机产生驱动力降,以保证探路1的下降速度。70.所述的绘制地步骤为:释放探体步骤中,探路器111、摄像头118按照一定频率向第一理器112发送探路体1下一定距离处的多个第一深井截面图、第二类深截面图,海拔高计117按照时间顺序、将深度h分别标记在第一类深井截图、第二类深井面图中,第一处器112提取出第一类深井截面图、第二深井截面图的轮尺寸,以探路体1的椭圆球心的动轨迹为扫描线,分别第一类深井截面、第二类深井截图的轮廓尺寸为截,以多截面扫略方绘制出两个三维型,与第一类深截面图对应的三维型记为第一类深井图,与第二类深截面图相对应的维模型记为第二类井地图;第一处理112实时通过无线路由器7向其方的一个或多个援体2、远程监控台发送第一类深井图、第二类深井地;71.所述的释放救体步骤为:探路1以速度v1下降一定深度后,支8上设置的多个救援2按照一定的间隔时间依释放,使救援体2与探体1之间、相邻救援体之间的距离保在一定范围之内释放时首先让救体2控制其上的电梯式降驱动机构5的离合器接,然后使救援体2脱离架8,升降电机驱动滑滚动,从而带动援体2相对于救援绳3以相对下速度v2运动,此时救援2的绝对速度为v1v2;深井中没有水时救援体2上的电梯式升降驱动构5主要起减速作用,当井中有水时,救体2依靠电梯式升降驱动机构向下运动,以证下降速度。72.所述的救援体2下降过程中,第二处理器211根据v1第二类深井地图实时计算并调整v2,救援体2与探路体1之间距离、相邻救援2之间的安全距离始终保持一定范围之内;述的救援体2下降过程中,通过上设置的无线路由器7实向其上方的一个多个救援体2、远程监控台9发送第一类深井地图、第类深井地图;73.所述的定位步为:当探路体1上设置的外热成像仪113探测到方有待救人员时,探路1运动到待救人员上方一距离后停止运动并发出定位信号,其上方的多救援体2收到定位信号后最大速度v3向下运动探路体1附近并与探路体自动连接成串结构;所述的v3为救援体2根据路体1传递的第二类深井图计算出的最大降速度,多个救援体2下降过程实时调整v3,使相邻援体2之间的安全距离始终持在一定范围之内74.如图7所示的所述的现场施救骤为:探路体1到达待救人员上附近后,第一处理器112分析红外成像仪113、摄像头118传递的待人员轮廓参数,识出待救人员的躯位置、胳膊位置面部位置,探路1根据待救人员的躯干位置、胳膊位置制多轴式双臂机手61环抱在待救人员腋部位;75.如果待救人员于枯井中,则救体2到达后立即向待救人面部位置附近投放氧气瓶115有毒气体中和罐116,使氧气中和气体在待救人周围扩散;如果待救人处于水中溺水状,则救援体2不进行投放。76.多个救援体到达并与探路1构成串联结构后,探路体1、救体2上设置的升降驱动机5同时动作,带动待救人缓慢向上运动一距离,当待救人员双脚离地后双臂机械手61上设置的颈部定机械手62将待救人的颈部靠紧;然后由外热成像仪113、摄像头118采待救人员的外轮参数并传递给第一处理112;77.所述的快速上步骤为:第一处器112给第三处理器91发送请求号,第三处理器91制绕线电机81的离合器结,使绕线电机81与绕转轴连接,第一处理器112根第二类深井地、待救人员的外廓参数计算出安上升路径及最大全上升速度v4,所述的安上升路径为待救人上升时第一处理器112实时控旋转驱动装置110、支腿12以保待救人员的外轮不与第二类深井地图轮廓发生干涉的径;所述的v4为绕线电机81旋使救援绳3上升的速度v5以探路体1、救援2相对于救援绳3向上动的速度v6之和,即v4=v5v678.探路体1、援体2将待救人员按照安上升路径、以最上升速度v4向上运动至井口,援结束。79.为了加快救援2的下降速度,更好的实方式是:所述的路定位步骤中,当救援体2以大下降速度v3下降时,第处理器211计算出第二深井地图其中一段无应障碍物,则救体2的最大下降速度v3为自由体速度。80.为了使探路体1具有绕过障碍物的能力,好的实施方式是所述的探路定位步骤中,若第处理器112判断探路体1下方的一类深井地图中现沿深井截面方向的障物,则第一处理112控制旋转驱动装置110,使路体1沿救援绳3旋转一角度后继续下降若探路体1旋转角度后仍无法通,则第一处理器112控位于探路体1下方的一排支腿12中,靠近障碍物一侧多个支腿12伸长远离障碍物一侧多个支腿12缩短;位于上方的一支腿12中,与下方相应长的支腿12位于同一侧的缩,与下方相应缩的支腿12位于同一侧的伸;使探路体1相对于水平倾斜并通过障碍;若下方没有继续出现障碍物则探路体1恢复水平姿势续下降。81.为了更方便的行施救,更好的施方式是:所述的路定位步骤中,毒气体检测器114实检测深井中的有气体成分及含量,一处理器112将有毒气体成分及含标记在第二类深地图中,同时将信息分别传递给救体2、远程监控台;所述的探路定步骤中,救援体2下降至第二类深井图中标示的有毒气体量较高的区域时打开其内设置的毒气体中和罐的放阀进行有毒气体中;当第一处理器112判断井中存在有毒气中和罐116无法处理的有毒气,则向远程监控9发送报警信号,此时位井口附近的救援人员可以将一携带有可以中和有有毒气体的救体2再次投放入井内,再次投放的救援2可以在相应位置对未中的有毒气体进行次中和,以保证待救人员在上的过程中不会因毒气体受到二次害。82.为了保证通信接,更好的实施式是:所述的探路位步骤中,探路向下运动时,若与上方最近的一救援体2之间的通信信号强度降到一个阀值以下,或者路体1与远程监控台9之的通信信号强度低到一个阀值以下,则探路体在该时刻分离个路由器7,分离的路由器7固定救援绳3上,探路体1继续下运动时通过固在救援绳3上的路由器7与救援2或远程监控台9通信83.为了提高救援度,更好的实施式是:所述的现场救步骤中,双臂械手61环抱待救员后,远程监控9控制绕线电机81的离合器接合启动绕线电机81,使援绳3上升带动待救人员以度v5缓慢上升,当待人员双脚离地后,双臂械手61上设置的颈部固定机手62将待救人员的颈靠紧;当多个救援2下降并与探路体1串联,所述的探路体1、救体2相对于救援绳3以速v6上升,此时待救人员的升速度仍为v4。这样可以前将待救人员上一定距离,提高援效果。84.为了使探路体1、救援体2适应深井上半段无,下半段有水的况,提高下降速度,更好实施方式是:所探路体1的底面设置水压传感器109,所述的探路定位步中,第一处理器112采集压传感器109发送的压信号,当第一处理器112断探路体1进入了水中,则控探路体1上的轮毂电机减速状态变为驱状态,并将水位息标记在第二类井地图中,这样救体2也可以在入水,提前一定时间其上的电梯式升驱动机构5由减速状态变为驱动状态,高下降速度。85.本发明将井下援划分为探路定、现场施救、快速升步骤;救援机人由探路体、救援组成,探路体主负责探路定位、场施救,救援体负现场辅助施救及快上升,救援机器各部分分段设计体积紧凑,适合狭空间救援,通过能强。探路体下降绘制第一类深井图、第二类深井地有利于提高救援体探路体下降速度同时提高回收时救人员上升速度。86.待救人员上升,救援体2及探路体1可对于救援绳3上升,提待救人员上升速度,有减小拉拽救援绳3的绕线机的功率和体积使机器人便于携带。当深井中水时,探路体1的轮毂电保证其下降速度救援体2的电梯式升降驱动机5保证其下降速度;使机人可以满足水下援,环境适应性强。技特:1.环境适应性的深井自动探测援机器人的救援方,其特征在于:述的救援方法对应的器人包括水平设的椭圆球壳形探体(1),探路体(1)上、沿其竖直方向轴同轴设置的通孔穿过救援绳(3),探路体(1)与救绳(3)之间分别设置可使路体(1)沿救援绳(3)升降电梯式升降驱动构(5),以及可使探路体(1)相对救援绳(3)旋转的旋转驱动置(110);所述的电梯升降驱动机构(5)包括升电机,升降电机出端依次与离合器减速器、滑轮连,滑轮与救援绳(3)贴且可沿救援绳(3)滑动,轮上还设置制动装;所述救援绳(3)的另一端出井口并缠绕在架(8)的绕线滚轴上,绕线滚轴与有离合器的绕线电(81)的输出端连接,绕线机(81)安装在支架(8)上所述的救援绳(3)上还挂设个球壳形救援体(2),救援(2)位于探路体(1)上方所述的探路体(1)与救体(2)之间、相邻救援体(2)之间设置动连接/分离机;所述探路体(1)的端分别设置探路(111)、第一处理器(112),红外成像仪(113)、海拔高度(117)、摄像头(118),以用于固定待救人的救援机构(6);探路体(1)上还带多个可与探路(1)自动分离的无线路由器(7),路由器(7)上设置的电式卡钩可以与救绳(3)构成可拆卸式连接;所述的援体(2)上、沿其竖直向轴线同轴设置通孔内设置可使救体(2)沿救援绳(3)升降的电梯式升降动机构(5);救援体(2)内设置无线路由器(7)、二处理器(211);所述的第处理器(112)、第二处理器(211)通过自的无线路由器(7)通信,所述的第处理器(112)、第二处理器(211)可以通过各自的线路由器(7)与远程监控(9)上设置的第三处理器(91)通信所述救援体(2)的球半径尺寸小于或等于路体(1)的水平面截面上其短尺寸;所述的救机构(6)包括探路体(1)底部置的双臂机械手(61),双机械手(61)上相应位置置颈部固定机械手(62);所的探路体(1)上还设置有毒体检测器(114);所述救援体(2)的壳体内带氧气瓶(115)、有毒气体和罐(116);所述探路(1)的外侧面上、沿竖方向设置两排水环形排列的支腿,每排支腿组包括个可自动伸缩的折式支腿(12),支腿(12)收进探路体(1)后,不突探路体(1)的外表面;位探路体(1)外侧面下方的一支腿(12)向探路体(1)的下方外侧倾斜设置,位探路体(1)外侧面上方的一排腿(12)向探路体(1)的上方外侧倾斜设置;所支腿(12)的外端设置驱动,驱动轮内设置毂电机及用于制动驱动轮的制器,驱动轮表面井壁接触;所述路体(1)沿水平面的截面中其椭圆形长轴近的支腿(12)完全伸展后长度小于其椭圆短轴附近设置的支腿(12)完伸展后的长度;述的救援方法依次括探路定位、现施救、快速上升;述的探路定位步包括释放探路体绘制地图、释放救体、定位;所述释放探路体步骤:将携带有探路(1)、救援体(2)的支架(8)摆放在井口附,使探路体(1)位于井口正方;探路体(1)上的电式升降驱动机构(5)保持动状态,使探路(1)与救援绳(3)连为一体;远程控台(9)控制绕线电机(,缓慢释放救援绳(3),探路体(1)救援绳(3)一起进入井口一定深度后远程监控台(9)停止释放救援(3);探路器(111)、摄头(118)分别采集探路体(1)下方一定离处的多个深井面图,所述的深井面图为与探路体(1)运动方向90°的井壁截面轮廓状,第一处理器(112)对比探器(111)、摄像头(118)各自采集的深井截面图将两个深井截面中井壁截面轮廓大的一个记为第一深井截面图,另一记为第二类深井面图;然后选择探路体(1)下端面最近的一个第一类深井面图计算多个支(12)的伸展距离d及伸展时间t,同时实时控制支腿驱动置(122)使支腿(12)伸展,当力传感器(119)检测到动轮与井壁接触并达一定压力后,支(12)停止伸展;当第一处器(112)检测到探路体(1)相对的个侧面上各自至有2个支腿(12)的压力传感器(119)发送的压力值达到预,则控制绕线电(81)的离合器分离,与绕转轴脱开;压力值达到预期的动轮上的轮毂电运动,使探路体(1)、救援绳(3)共同以速度v1向下运动所述的v1的计算方法为:一处理器(112)根据与路体(1)最接近的一个第类深井截面图计出多个支腿(12)的伸展距离d及展时间t,根据多个伸展间t中的最大值计算出探路(1)向下运动至该深井面处的最大速度,该大速度即为v1;所述的绘地图步骤为:释放路体步骤中,探路器(111)、摄像(118)按照一定频率向第一理器(112)发送探路体(1)下方一定距离的多个第一类深截面图、第二类深截面图,海拔高计(117)按照时间顺、将深度h分别标记在第类深井截面图、二类深井截面图中,第一处理器112)提取出第一类深井截图、第二类深井面图的轮廓尺寸,以探路体(1)椭圆球心的运动迹为扫描线,分别第一类深井截面、第二类深井截面的轮廓尺寸为截,以多截面扫略式绘制出两个三维型,与第一类深截面图对应的三模型记为第一类井地图,与第二类井截面图相对应的维模型记为第二深井地图;第一理器(112)分别在第一类深井地图、第二深井地图中标记援绳(3)的位置;第一处理器(112)时通过无线路由器(7)其上方的一个或个救援体(2)、远程监控台(9)发送第一类深井地图、第二深井地图;所述释放救援体步骤:探路体(1)以速度v1下降一定深度后支架(8)上设置的多个救援体(按照一定的间时间依次释放,使救援体(2)探路体(1)之间、相邻救援(2)之间的距离保持在定范围之内;释放时首让救援体(2)控制其上的电梯升降驱动机构(5)的离器接合,然后使救援体2)脱离支架(8),升降电机动滑轮滚动,从而动救援体(2)相对于救援绳(以相对下降速度v2运动此时救援体(2)的绝对速为v1v2;所述的救体(2)下降过程中,第二处器(211)根据v1、第二深井地图实时调整v2,救援体(2)与探路体(1)之间距离、相邻救援体(之间的安全距离始终保持一定范围之内;述的救援体(2)下降过程中,通其上设置的无线路由器(7)时向其上方的一或多个救援体(2)、远程监控台(9)发送第一类深井地图、二类深井地图;述的定位
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 合作办学项目协议范本
- 重型吊车租赁合同范本
- 展览活动参展协议书模板
- 2024装修大包合同模板
- 2024年离婚协议书范本简易
- 新服装定制合同样本
- 2.2 创新永无止境导学案 2024-2025学年统编版道德与法治九年级上册
- 债券认购与债权转让合同实务
- 门店租赁合同协议书
- 上海市超市洗涤产品流通安全协议
- 行政服务中心窗口工作人员手册
- 最新患者用药情况监测
- 试桩施工方案 (完整版)
- ESTIC-AU40使用说明书(中文100版)(共138页)
- 河北省2012土建定额说明及计算规则(含定额总说明)解读
- 中工商计算公式汇总.doc
- 深圳市建筑装饰工程消耗量标准(第三版)2003
- 《初中英语课堂教学学困生转化个案研究》开题报告
- 钢筋桁架楼承板施工方案
- 恒温箱PLC控制系统毕业设计
- 176033山西《装饰工程预算定额》定额说明及计算规则
评论
0/150
提交评论