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文檔簡介
環(huán)境適應的深自動探測機器的救方法環(huán)境適應性強的井自動探測救援器人的救援方法1.本技術是申號為:201710194611.8,請日:2017-03-28,專名稱“一種深井自動探測援機器人及救援法”的發(fā)明專利的分案申。技術領域2.本發(fā)明涉及井救援技術領域特別涉及環(huán)境適應強的深井自動探救援機器人的救援方。背技:3.在我們的生環(huán)境中存在著大各種不同用途的孔洞,如廢棄機井礦井、探井、管道建筑基樁孔、排深井等。由于各原因使人或物意外入其中的事件時有生,而目前的救方式仍需要用繩吊起施救人員,施人員深入井下尋找救人員,由于這類井、孔大多直較小空氣流通較差至含有毒氣體使得救人員的救援危和難度都很大,至會導致施救人員迷,而有的孔洞于狹小,施救人難以進入。4.為了克服現(xiàn)救援方式的不足已有相應的發(fā)明,如cn201010032458.7中所述的一種小直深井救援器,該案包括1個定管,1個動管,1個護板開合調節(jié)管,1個板,2個護板,3個直流電其中一個為動管降電機、一個為托板擺動電機、個為護板開合電,3個觀察攝像頭,3個照明燈1套語音通話器,1根氣軟管,1個12v直流便攜氣泵(或氧氣瓶),1個12v便攜式直流電源,1小型筆記本電腦相應的電器控制關和連接電纜線等該裝置可以實現(xiàn)施救員在地面上通過直徑深井救援器井下被困對象實施援,避免了讓施人員直接進入深,且救援器的尺可以適應較狹窄孔。但是該發(fā)明存在下問題:5.1.該救援器降過程是由現(xiàn)場員操作,而很多孔洞并不是垂直設,而是存在斜度或弧,且井內無光照能見度很低,這情況下為了避免磕,救援器下降的速往往很慢,而當援器抓住待救人向上運動時,一般在井口拉拽繩索將援器拉起,同樣要注意救援器上的地理環(huán)境,導致援器上升速度緩慢而深井救援的一非常重要的問題是施救時間短,施速度決定了施救效,因此該救援器際使用過程中的救效果不甚理想。6.2.該救援器設置了多種裝置導致其重量、體積大,難以實現(xiàn)小化、輕量化,尤其是了維持待救人員生命而攜帶的氧瓶或氣泵體積往往大,進一步導致援器升降速度降。7.3.該救援器降至一定深度后可能會因為與地面間的距離過遠而致無法傳輸信號,這情況下救援器無使用,且無法收。8.4.若在深井遇到沿深井截面向突出的障礙物,救援器無法躲避行,適用范圍有限。9.專利cn201610102781.4中所的基于wifi的井下機器人信控制系統(tǒng),該系統(tǒng)在多跳wifi網絡術的基礎上,提了新的臨時wifi網絡的建設方法可使井下機器人無線通信距離隨機人的行進而不斷長,保證井下機人與控制設備的通。解決了在礦井內原有無線通信系無法使用的情況,井下機器人與控設備的無線通信距有限的問題。該利解決了機器人下救援時的通信問,但是仍未解決救速度、救援器躲障礙物等問題。10.專利cn201610384423.7中所述的一種井下巷道高精度三維模型描設備與方法,該設備包無人飛行器攜帶距模塊,能夠在道中自動巡航飛行飛行過程中測距模將所有經過的巷斷面的點都進行距,再結合多種傳器的數(shù)據(jù),將這些距結果通過配套件生成巷道的高度三維點云圖,進步將點云圖進行網化處理,最終得巷道的高精度三模型。該發(fā)明利用光測距能夠獲得極的精度且不受光條件的影響;該案可以實現(xiàn)井下巷斷面建模,但是由采用飛行器,對井內復雜環(huán)境難適應,遇到障礙物法躲避,且該設備能實現(xiàn)建模,無開展救援工作,未解決如何提高救援速度的問題。11.以上幾種救援式都只能對枯井行救援或探測,無對深井中有水存的情況開展救援或測。技實要素:12.針對上述問題本發(fā)明目的是提一種通過能力強、援及時、可適應內復雜環(huán)境的深井動探測救援機器及救援方法。13.為實現(xiàn)上述發(fā)目的,本發(fā)明所用的技術方案是:境適應性強的深自動探測救援機器的救援方法,機人包括水平設置橢圓球殼形探路體探路體上、沿其豎方向軸線同軸設的通孔內穿過救繩,探路體與救援之間分別設置可探路體沿救援繩降的電梯式升降驅機構,以及可使路體相對于救援繩旋的旋轉驅動裝置所述的電梯式升驅動機構包括升降機,升降電機輸端依次與離合器減速器、滑輪連,滑輪與救援繩緊且可沿救援繩滑動滑輪上還設置制裝置;14.所述救援繩的一端伸出井口并繞在支架的繞線滾上,繞線滾軸與有離合器的繞線電的輸出端連接,線電機安裝在支上;所述的救援繩還掛設多個球殼形援體,救援體位探路體上方,所的探路體與救援體間、相鄰救援體間設置自動連接/分離機構;15.所述探路體的端分別設置探路、第一處理器,紅熱成像儀、海拔度計、攝像頭,以用于固定待救人的救援機構;探體上還攜帶多個可探路體自動分離的線路由器,路由上設置的電動式鉤可以與救援繩構可拆卸式連接;16.所述的救援體、沿其豎直方向線同軸設置的通孔設置可使救援體救援繩升降的電梯升降驅動機構;援體內還設置無路由器、第二處理;所述的第一處理、第二處理器通各自的無線路由通信,所述的第一理器、第二處理器可以通過各自的線路由器與遠程控臺上設置的第三理器通信;17.所述救援體的半徑尺寸小于或于探路體的水平面面上其短軸尺寸18.優(yōu)選的,所述路體的外側面上沿豎直方向設置兩水平環(huán)形排列的腿組,每排支腿組括多個可自動伸的折疊式支腿,腿收縮進探路體后不突出探路體的外面;位于探路體側面下方的一排腿向探路體的下方側傾斜設置,位于路體外側面上方的一排支腿探路體的上方外傾斜設置;所述腿的外端設置驅動,驅動輪內設置輪電機及用于制動動輪的制動器,動輪表面與井壁接;所述探路體沿水面的截面中其橢圓形長軸近的支腿完全伸后的長度小于其橢圓形短軸附設置的支腿完全展后的長度。19.優(yōu)選的,所述救援機構包括探體底部設置的雙臂械手,雙臂機械上相應位置設置頸固定機械手。20.優(yōu)選的,所述支腿為多個支桿兩首尾相互鉸接形的w式波浪狀結構,支腿上設置可使個支桿收縮成w式波浪結或展開成一個接長直桿結構的支腿驅動裝置,述支桿為電動式電動液壓式可伸桿,所述的驅動輪支腿連接處設置壓傳感器。21.優(yōu)選的,所述探路體上還設置毒氣體檢測器;所的救援體的殼體攜帶氧氣瓶、有毒體中和罐。22.根據(jù)上述任意境適應性強的深自動探測救援機器的救援方法,所的救援方法依次包探路定位、現(xiàn)場救、快速上升;23.所述的探路定步驟包括釋放探體、繪制地圖、釋救援體、定位;24.所述的釋放探體步驟為:將攜有探路體、救援體支架擺放在井口近,使探路體位井口正上方;探體上的電梯式升驅動機構保持制動態(tài),使探路體與援繩連為一體;程監(jiān)控臺控制繞電機,緩慢釋放救繩,探路體與救繩一起進入井口定深度后,遠程控臺停止釋放救援;25.探路器、攝像分別采集探路體方一定距離處的多個深井面圖,所述的深井截面圖為與路體運動方向呈90°的井壁截面輪廓狀,第一處理器比探路器、攝像各自采集的深井截圖,將兩個深井面圖中井壁截面廓更大的一個記第一類深井截面圖另一個記為第二類井截面圖;然后擇離探路體下端最近的一個第一類井截面圖計算多個腿的伸展距離d及伸展時t,同時實時控制支腿動裝置使支腿伸展,當力傳感器檢測到動輪與井壁接觸達到一定壓力后,腿停止伸展;26.當?shù)谝惶幚砥鳒y到探路體相對兩個側面上各自至有2個支腿的壓力傳感器發(fā)送的壓力達到預期,則控繞線電機的離合分離,與繞線轉軸開;壓力值達到期的驅動輪上的轂電機運動,使路體、救援繩共同速度v1向下運動27.所述的v1計算方法為:第處理器根據(jù)與探路最接近的一個第類深井截面圖計算出個支腿的伸展距d及伸展時間t,根據(jù)多個伸展間t中的最大值計算出路體向下運動至深井截面處的最速度,該最大速度為v1;28.所述的繪制地步驟為:釋放探體步驟中,探路器攝像頭按照一定率向第一處理器發(fā)探路體下方一定離處的多個第一深井截面圖、第二深井截面圖,海拔度計按照時間順、將深度h分別標記在第一類深截面圖、第二類深井面圖中,第一處器提取出第一類井截面圖、第二類井截面圖的輪廓尺,以探路體的橢球心的運動軌跡掃描線,分別以第類深井截面圖、第類深井截面圖的廓尺寸為截面,多截面掃略方式繪出兩個三維模型,第一類深井截面對應的三維模型為第一類深井地圖與第二類深井截面相對應的三維模記為第二類深井圖;第一處理器分在第一類深井地圖第二類深井地圖標記救援繩的位;第一處理器實時過無線路由器向其方的一個或多個援體、遠程監(jiān)控臺發(fā)送第一類深地圖、第二類深井地圖29.所述的釋放救體步驟為:探路以速度v1下降一定深度后,支架設置的多個救援體按一定的間隔時間次釋放,使救援與探路體之間、相救援體之間的距離持在一定范圍之;釋放時首先讓援體控制其上的電式升降驅動機構的合器接合,然后救援體脫離支架升降電機驅動滑輪動,從而帶動救體相對于救援繩相對下降速度v2運動,此時救體的絕對速度為v1v2;30.所述的救援體降過程中,第二理器根據(jù)v1、第二類深井地圖實調整v2,使救援體探路體之間的距、相鄰救援體之間安全距離始終保在一定范圍之內;所的救援體下降過中,通過其上設的無線路由器實時其上方的一個或多救援體、遠程監(jiān)臺發(fā)送第一類深地圖、第二類深井圖;31.所述的定位步為:當探路體上置的紅外熱成像儀測到下方有待救員時,探路體運動待救人員上方一距離后停止下降并發(fā)出定位信號,上方的多個救援體到定位信號后以大速度v3向下運動至探路體附并與探路體自動連接成串結構;所述的v3為救援體根探路體傳遞的第類深井地圖計算出的最大下速度,當?shù)诙幤饔嬎愠龅诙惥貓D其中一段無相應障礙物,則救援的最大下降速度v3為自由落速度;多個救援下降過程中第二處理器實時整v3,使相鄰救援體之間安全距離始終保持一定范圍之內;32.所述的探路定步驟中,探路體下運動時,若其與方的最近的一個援體之間的通信信強度降低到一個值以下,或者探體與遠程監(jiān)控臺之的通信信號強度降到一個閥值以下則探路體在該時分離一個路由器,離的路由器固定在援繩上,探路體續(xù)向下運動時通固定在救援繩上的由器與救援體或遠監(jiān)控臺通信;33.所述的現(xiàn)場施步驟為:探路體達待救人員上方附后,第一處理器析紅外熱成像儀、像頭傳遞的待救員輪廓參數(shù),識出待救人員的軀干置、胳膊位置、部位置,探路體據(jù)待救人員的軀位置、胳膊位置控多軸式雙臂機械手抱在待救人員腋部位;34.救援體到達后探路體構成串聯(lián)構,并向待救人員部位置附近投放氣瓶、有毒氣體中罐;探路體、救體上設置的升降動機構同時動作,動待救人員緩慢向運動一定距離,待救人員雙腳離后,雙臂機械手上置的頸部固定機械將待救人員的頸靠緊;然后由紅熱成像儀、攝像頭集待救人員的外輪參數(shù)并傳遞給第處理器;35.所述的快速上步驟為:繞線電的離合器結合,使線電機與繞線轉連接,第一處理器據(jù)第二類深井地、待救人員的外廓參數(shù)計算出安全升路徑及最大安全升速度v4,所述的安全上路徑為待救人員上時第一處理器實時控制旋轉動裝置、支腿以證待救人員的外廓不與第二類深井圖的輪廓發(fā)生干涉路徑;所述的v4包括繞線電旋轉使救援繩上的速度v5,以及探路、救援體相對于援繩(3)向上運動的速度v6;36.探路體、救援將待救人員按照全上升路徑、以最上升速度v4向上運動至井口,救援束。37.優(yōu)選的,所述探路定位步驟中若第一處理器判斷路體下方的第一深井地圖中出現(xiàn)沿井截面方向突出的障礙物則第一處理器控旋轉驅動裝置,使探路體沿援繩旋轉一定角后繼續(xù)下降,若路體旋轉角度后無法通過,則第一理器控制位于探路下方的一排支腿,靠近障礙物一的多個支腿伸長,離障礙物一側的多支腿縮短;位于方的一排支腿中與下方相應伸長的腿位于同一側的縮,與下方相應縮的支腿位于同一的伸長;使探路體對于水平面傾斜并過障礙物;若下沒有繼續(xù)出現(xiàn)障物,則探路體恢復平姿勢繼續(xù)下降。38.優(yōu)選的,所述探路定位步驟中有毒氣體檢測器實檢測深井中的有氣體成分及含量,一處理器將有毒體成分及含量標在深井地圖中,同將該信息分別傳遞救援體、遠程監(jiān)臺;所述的探路位步驟中,救援體降至第二類深井地中標示的有毒氣含量較高的區(qū)域,打開其上設置的毒氣體中和罐進行毒氣體中和;當一處理器判斷第類深井中存在有毒體中和罐無法處理有毒氣體,則向程監(jiān)控臺發(fā)送報信號。39.優(yōu)選的,所述路體的底面設置壓傳感器,所述的路定位步驟中,一處理器采集水壓感器發(fā)送的壓力號,當?shù)谝惶幚砼袛嗵铰敷w進入了中,則控制探路上的輪轂電機由速狀態(tài)變?yōu)轵寗討B(tài),并將水位信息記在第二類深井圖中,救援體在水前,提前一定時將其上的電梯式降驅動機構由減速狀變?yōu)轵寗訝顟B(tài)。40.優(yōu)選的,所述現(xiàn)場施救步驟中雙臂機械手環(huán)抱待人員后,遠程監(jiān)臺控制繞線電機的合器接合并啟動線電機,使救援上升帶動待救人員速度v5緩慢上升當待救人員雙腳地后,雙臂機械手設置的頸部固定械手將待救人員的頸靠緊;當多個救體下降并與探路串聯(lián)后,所述的探體、救援體相對救援繩以速度v6上升,此時救人員的上升速仍為v4。41.本發(fā)明的有益果在于:本發(fā)明井下救援劃分為探定位、現(xiàn)場施救快速上升步驟;救機器人由探路體救援體組成,探體主要負責探路定、現(xiàn)場施救,救援負責現(xiàn)場輔助施及快速上升,救機器人各部分分段計,體積緊湊,合狹小空間救援通過能力強。探體的下降時繪制第類深井地圖、第二深井地圖有利于高救援體、探路的下降速度,同時高上升速度??焖偕襟E中,救援及探路體可相對救援繩上升,提高升速度,有效減小拽救援繩的繞線機的功率和體積使機器人便于攜帶當深井中有水時,路體的輪轂電機證其下降速度,援體的電梯式升降動機構保證其下降度;使機器人可滿足水下救援,境適應性強。附圖說明42.圖1為機器人路系統(tǒng)原理圖;43.圖2為探路體側的支腿與井壁觸正視圖;44.圖3為圖2中a-a剖視圖;45.圖4為探路定步驟中釋放探路示意圖;46.圖5為探路定步驟中釋放救援示意圖;47.圖6為探路定步驟中探路體繞障礙物示意圖;48.圖7為快速上步驟中救援機構作示意圖;49.圖8為機器人行救援的救援方流程圖。具體實施方式50.如圖1-圖6所的環(huán)境適應性強的井自動探測救援器人的救援方法,包括水平設置的圓球殼形探路體1,探路1上、沿其豎直方向的線同軸設置的通孔內穿救援繩3,探路體1與救繩3之間分別設置可使路體1沿救援繩3升降的梯式升降驅動機5,以及可使探路體1相對于救援繩3旋轉的旋轉驅動置110;所述的電梯式升驅動機構5包括安裝在路體1殼體內的升降電,升降電機輸出依次與離合器、速器、滑輪連接,輪與救援繩3緊貼且沿救援繩3滑動,滑輪上還設制動裝置;51.所述的旋轉驅裝置110可以是在探路體1上、沿其直方向軸線的通內設置齒圈,在救繩3上設置可相對于救援3滑動但不能旋轉的齒,齒輪與齒圈配合,則用一個電機驅動圈旋轉即可實現(xiàn)路體1相對于救援繩3旋轉;也可以是路體1上、沿其豎直方向線的通孔與一個動軸承外圈連接,滾動軸承內套在救援繩3上,滾動軸內圈可相對于救繩3滑動但不能旋轉,同樣可實現(xiàn)探路體1相對于救援3旋轉,為了更好的控探路體1的旋轉方向,援繩3為防旋轉式繩索。52.所述救援繩的另一端伸出口并纏繞在支架8的繞線滾軸上,線滾軸與帶有離合器的繞電機81的輸出端連接,繞線機81安裝在支架8上;繞線電機81可與遠監(jiān)控臺9通信,由第三處理器91進行控制,也可以將線電機81單獨與帶控制功能的單片或微型處理器連接所述的救援繩3上還掛設多個球殼形救體2,救援體2位于探路1上方,所述的探路體1與救援體2之間、相鄰救體2之間設置可自動連接/分離機,該自動連接/分離機構可以是分別在路體1上端面、救援體2的上端及下端面設置電鐵,通過控制電磁鐵是帶電來實現(xiàn)自動接/分離,也可以是在探體1的上端面、救援體2的上端面下端面分別設置環(huán)與電動式掛鉤,過控制掛環(huán)與電掛鉤實現(xiàn)自動連接分離。53.所述探路體底端的外殼部由透明材料制作成,可以是透明脂復合材料,也可以是透pvc塑料材料,也可以是他具有一定強度透明復合材料,探路體1底面?zhèn)确謩e設置探路111、第一處理器112,紅外熱成儀113、海拔高度計117、攝像頭118,探路體1底面上設置用于固定待人員的救援機構6,援機構6可以伸縮進探路1的殼體內,這樣可以探路體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.所述的探路體1上還攜帶多個可自動分離無線路由器7,可以是電磁式自動分離結構,可以是掛環(huán)與電掛鉤式自動分離構,也可以是其他式的自動分離結構路由器7上設置的電動式鉤可以與救援繩3構成拆卸式連接,路由器7外裹防水罩,實現(xiàn)水功能。55.所述的救援體2上、沿其豎直方向的軸線軸設置的通孔內置可使救援體2沿救援繩3升的電梯式升降驅動構5;救援體2的殼體內還設置無路由器7、第二處理211;所述的第一處理器112、第處理器211通過各的無線路由器7相互通,所述的第一處器112、第二處理器211還可以通過自的無線路由器與遠程監(jiān)控臺9上設置的三處理器91通信。56.探路體1不用帶氧氣瓶,其體可以大大減小,可更快下降,所述路體1的外形為橢圓形,可以有效減其橫截面尺寸,當?shù)秸系K物時,探體1可以旋轉一定度繞過障礙物,高其通過性能;為保證探路體1順利下降,其水平面的橢圓球截面輪小于我國第5百分成年女子肩膀處截面輪廓,為了保救援體2順利下降,救援體2的球徑尺寸小于或等探路體1橢圓球截面輪廓的短軸寸。57.所述探路體的外側面上、豎直方向設置兩水平環(huán)形排列的腿組,每排支腿組包括多可自動伸縮的折式支腿12,支腿12收縮進探路1后,不突出探路體1的表面;位于探路1外側面下方的一排支腿12向探路體1的下方外側傾斜置,位于探路體1外側面方的一排支腿12向探體1的上方外側傾斜設置所述的支腿12的外端設置驅輪,驅動輪內設輪轂電機及用于制動驅動輪制動器,所述的動輪表面與井壁觸;所述的驅動輪支腿連接處設置壓傳感器119。58.所述的支腿12為個支桿121兩兩首尾相互鉸接成的w式波浪狀結構,支腿12上設置使多個支桿121收縮成w式波結構或展開成一接近長直桿結構的支腿驅動置122,支腿驅動裝置122可以一個液壓泵,支121作為一個液壓活塞,在支桿121內設置液壓道,支桿121相互鉸接設置一個液壓旋轉閥件液壓泵工作時即實現(xiàn)支腿12的收縮或伸展;支驅動裝置122也可以是多支桿121相互鉸接的鉸接處設置驅動電機使支腿12成為電動式多軸機械,鉸接點處設置動電機動作實現(xiàn)腿12的收縮或伸展。59.所述支桿121電動式或電動液式可伸縮桿,當支12由w式的波浪形狀展開成長直桿狀后,支桿121本身的長變化,可以進一延長支腿12展開后的長度。60.由于深井的截類似于圓形,而了提高探路體1的通過能力,其狀為橢圓球殼形,因此好的實施方式是沿水平截面,所探路體1橢圓形長軸附近的支腿12完伸展后的長度小其橢圓形短軸附近置的支腿12完全伸展后的長度,這樣以有效減小探路1的重量。61.所述的救援機6包括探路體1底部設置多軸式雙臂機械61,雙臂機械手61上相應置設置頸部固定械手62。62.所述的探路體1上還設置有毒氣體檢測器114;所的救援體2的殼體攜帶氧氣瓶115、毒氣體中和罐116。63.如圖8所示的根據(jù)上述任意環(huán)適應性強的深井自探測救援機器人救援方法,進行救的方法依次包括路定位、現(xiàn)場施、快速上升;64.所述的探路定步驟包括釋放探體、繪制地圖、釋救援體、定位;65.所述的釋放探體步驟為:將攜有探路體1、救援體2的支架8擺放在井口附近,將救援3的一端依次穿過多個救體2、探路體1,使探體1位于井口正上方,同暫時將救援體2與支架8連接,以是支架8上設卡箍,也可以是支架8上置拉繩;此時探體1上的電梯式升降驅動機構5保持制動狀態(tài),使探路1與救援繩3連為一體;援體2上的電梯式升降動機構5的制動裝置不作而離合器分離使救援體2可相對于救援繩3滑。66.遠程監(jiān)控臺的第三處理器91控制繞電機81旋轉,緩慢釋放援繩3,探路體1與救援繩3一起進入井口一定深度后,遠監(jiān)控臺9停止釋放救援3;67.探路器111攝像頭118分別采集探路1下方一定距離處的多深井截面圖,所述的深井面圖為與探路體1運動方呈90°的井壁截面輪廓狀,第一處理器112對比路器111、攝像頭118各自采集的深井截面圖,兩個深井截面圖井壁截面輪廓更的一個記為第一類井截面圖,另一個為第二類深井截圖;然后選擇離路體1下端面最近的一個第一類深井截圖計算多個支腿12伸展開、支腿12的驅動輪與該一類深井截面圖中的井壁緊貼的展距離d及伸展時間t,時實時控制支腿動裝置122使支腿12伸展,壓力傳感器119檢測到驅動輪井壁接觸并達到定壓力后,支腿12停止伸,此時驅動輪上轂電機的制動器保制動狀態(tài);當?shù)谔幚砥?12檢測到探路1相對的兩個側面上各自至少2個支腿12的壓力傳器119發(fā)送的壓力達到預期,則控制線電機81的離合器分離,與繞線軸脫開;同時壓力值到預期的驅動輪輪轂電機的制動減小制動力,使探體1、救援繩3共以速度v1向下運動;68.所述的v1計算方法為:第處理器112根據(jù)與探路體1最接的一個第一類深井截面圖算出多個支腿12的伸展距離d及伸展時間t,根據(jù)多伸展時間t中的最大值算出探路體1向下運動至該深截面處的最大速,該最大速度即為v169.當深井內沒有時,探路體1主要依靠其力下降,輪轂電主要作用是作為緩速器以保持路體1下降速度穩(wěn)定;當井內有水時,探體1依靠輪轂電機產生驅動力降,以保證探路1的下降速度。70.所述的繪制地步驟為:釋放探體步驟中,探路器111、攝像頭118按照一定頻率向第一理器112發(fā)送探路體1下一定距離處的多個第一深井截面圖、第二類深截面圖,海拔高計117按照時間順序、將深度h分別標記在第一類深井截圖、第二類深井面圖中,第一處器112提取出第一類深井截面圖、第二深井截面圖的輪尺寸,以探路體1的橢圓球心的動軌跡為掃描線,分別第一類深井截面、第二類深井截圖的輪廓尺寸為截,以多截面掃略方繪制出兩個三維型,與第一類深截面圖對應的三維型記為第一類深井圖,與第二類深截面圖相對應的維模型記為第二類井地圖;第一處理112實時通過無線路由器7向其方的一個或多個援體2、遠程監(jiān)控臺發(fā)送第一類深井圖、第二類深井地;71.所述的釋放救體步驟為:探路1以速度v1下降一定深度后,支8上設置的多個救援2按照一定的間隔時間依釋放,使救援體2與探體1之間、相鄰救援體之間的距離保在一定范圍之內釋放時首先讓救體2控制其上的電梯式降驅動機構5的離合器接,然后使救援體2脫離架8,升降電機驅動滑滾動,從而帶動援體2相對于救援繩3以相對下速度v2運動,此時救援2的絕對速度為v1v2;深井中沒有水時救援體2上的電梯式升降驅動構5主要起減速作用,當井中有水時,救體2依靠電梯式升降驅動機構向下運動,以證下降速度。72.所述的救援體2下降過程中,第二處理器211根據(jù)v1第二類深井地圖實時計算并調整v2,救援體2與探路體1之間距離、相鄰救援2之間的安全距離始終保持一定范圍之內;述的救援體2下降過程中,通過上設置的無線路由器7實向其上方的一個多個救援體2、遠程監(jiān)控臺9發(fā)送第一類深井地圖、第類深井地圖;73.所述的定位步為:當探路體1上設置的外熱成像儀113探測到方有待救人員時,探路1運動到待救人員上方一距離后停止運動并發(fā)出定位信號,其上方的多救援體2收到定位信號后最大速度v3向下運動探路體1附近并與探路體自動連接成串結構;所述的v3為救援體2根據(jù)路體1傳遞的第二類深井圖計算出的最大降速度,多個救援體2下降過程實時調整v3,使相鄰援體2之間的安全距離始終持在一定范圍之內74.如圖7所示的所述的現(xiàn)場施救驟為:探路體1到達待救人員上附近后,第一處理器112分析紅外成像儀113、攝像頭118傳遞的待人員輪廓參數(shù),識出待救人員的軀位置、胳膊位置面部位置,探路1根據(jù)待救人員的軀干位置、胳膊位置制多軸式雙臂機手61環(huán)抱在待救人員腋部位;75.如果待救人員于枯井中,則救體2到達后立即向待救人面部位置附近投放氧氣瓶115有毒氣體中和罐116,使氧氣中和氣體在待救人周圍擴散;如果待救人處于水中溺水狀,則救援體2不進行投放。76.多個救援體到達并與探路1構成串聯(lián)結構后,探路體1、救體2上設置的升降驅動機5同時動作,帶動待救人緩慢向上運動一距離,當待救人員雙腳離地后雙臂機械手61上設置的頸部定機械手62將待救人的頸部靠緊;然后由外熱成像儀113、攝像頭118采待救人員的外輪參數(shù)并傳遞給第一處理112;77.所述的快速上步驟為:第一處器112給第三處理器91發(fā)送請求號,第三處理器91制繞線電機81的離合器結,使繞線電機81與繞轉軸連接,第一處理器112根第二類深井地、待救人員的外廓參數(shù)計算出安上升路徑及最大全上升速度v4,所述的安上升路徑為待救人上升時第一處理器112實時控旋轉驅動裝置110、支腿12以保待救人員的外輪不與第二類深井地圖輪廓發(fā)生干涉的徑;所述的v4為繞線電機81旋使救援繩3上升的速度v5以探路體1、救援2相對于救援繩3向上動的速度v6之和,即v4=v5v678.探路體1、援體2將待救人員按照安上升路徑、以最上升速度v4向上運動至井口,援結束。79.為了加快救援2的下降速度,更好的實方式是:所述的路定位步驟中,當救援體2以大下降速度v3下降時,第處理器211計算出第二深井地圖其中一段無應障礙物,則救體2的最大下降速度v3為自由體速度。80.為了使探路體1具有繞過障礙物的能力,好的實施方式是所述的探路定位步驟中,若第處理器112判斷探路體1下方的一類深井地圖中現(xiàn)沿深井截面方向的障物,則第一處理112控制旋轉驅動裝置110,使路體1沿救援繩3旋轉一角度后繼續(xù)下降若探路體1旋轉角度后仍無法通,則第一處理器112控位于探路體1下方的一排支腿12中,靠近障礙物一側多個支腿12伸長遠離障礙物一側多個支腿12縮短;位于上方的一支腿12中,與下方相應長的支腿12位于同一側的縮,與下方相應縮的支腿12位于同一側的伸;使探路體1相對于水平傾斜并通過障礙;若下方沒有繼續(xù)出現(xiàn)障礙物則探路體1恢復水平姿勢續(xù)下降。81.為了更方便的行施救,更好的施方式是:所述的路定位步驟中,毒氣體檢測器114實檢測深井中的有氣體成分及含量,一處理器112將有毒氣體成分及含標記在第二類深地圖中,同時將信息分別傳遞給救體2、遠程監(jiān)控臺;所述的探路定步驟中,救援體2下降至第二類深井圖中標示的有毒氣體量較高的區(qū)域時打開其內設置的毒氣體中和罐的放閥進行有毒氣體中;當?shù)谝惶幚砥?12判斷井中存在有毒氣中和罐116無法處理的有毒氣,則向遠程監(jiān)控9發(fā)送報警信號,此時位井口附近的救援人員可以將一攜帶有可以中和有有毒氣體的救體2再次投放入井內,再次投放的救援2可以在相應位置對未中的有毒氣體進行次中和,以保證待救人員在上的過程中不會因毒氣體受到二次害。82.為了保證通信接,更好的實施式是:所述的探路位步驟中,探路向下運動時,若與上方最近的一救援體2之間的通信信號強度降到一個閥值以下,或者路體1與遠程監(jiān)控臺9之的通信信號強度低到一個閥值以下,則探路體在該時刻分離個路由器7,分離的路由器7固定救援繩3上,探路體1繼續(xù)下運動時通過固在救援繩3上的路由器7與救援2或遠程監(jiān)控臺9通信83.為了提高救援度,更好的實施式是:所述的現(xiàn)場救步驟中,雙臂械手61環(huán)抱待救員后,遠程監(jiān)控9控制繞線電機81的離合器接合啟動繞線電機81,使援繩3上升帶動待救人員以度v5緩慢上升,當待人員雙腳離地后,雙臂械手61上設置的頸部固定機手62將待救人員的頸靠緊;當多個救援2下降并與探路體1串聯(lián),所述的探路體1、救體2相對于救援繩3以速v6上升,此時待救人員的升速度仍為v4。這樣可以前將待救人員上一定距離,提高援效果。84.為了使探路體1、救援體2適應深井上半段無,下半段有水的況,提高下降速度,更好實施方式是:所探路體1的底面設置水壓傳感器109,所述的探路定位步中,第一處理器112采集壓傳感器109發(fā)送的壓信號,當?shù)谝惶幚砥?12斷探路體1進入了水中,則控探路體1上的輪轂電機減速狀態(tài)變?yōu)轵尃顟B(tài),并將水位息標記在第二類井地圖中,這樣救體2也可以在入水,提前一定時間其上的電梯式升驅動機構5由減速狀態(tài)變?yōu)轵寗訝顟B(tài),高下降速度。85.本發(fā)明將井下援劃分為探路定、現(xiàn)場施救、快速升步驟;救援機人由探路體、救援組成,探路體主負責探路定位、場施救,救援體負現(xiàn)場輔助施救及快上升,救援機器各部分分段設計體積緊湊,適合狹空間救援,通過能強。探路體下降繪制第一類深井圖、第二類深井地有利于提高救援體探路體下降速度同時提高回收時救人員上升速度。86.待救人員上升,救援體2及探路體1可對于救援繩3上升,提待救人員上升速度,有減小拉拽救援繩3的繞線機的功率和體積使機器人便于攜帶。當深井中水時,探路體1的輪轂電保證其下降速度救援體2的電梯式升降驅動機5保證其下降速度;使機人可以滿足水下援,環(huán)境適應性強。技特:1.環(huán)境適應性的深井自動探測援機器人的救援方,其特征在于:述的救援方法對應的器人包括水平設的橢圓球殼形探體(1),探路體(1)上、沿其豎直方向軸同軸設置的通孔穿過救援繩(3),探路體(1)與救繩(3)之間分別設置可使路體(1)沿救援繩(3)升降電梯式升降驅動構(5),以及可使探路體(1)相對救援繩(3)旋轉的旋轉驅動置(110);所述的電梯升降驅動機構(5)包括升電機,升降電機出端依次與離合器減速器、滑輪連,滑輪與救援繩(3)貼且可沿救援繩(3)滑動,輪上還設置制動裝;所述救援繩(3)的另一端出井口并纏繞在架(8)的繞線滾軸上,繞線滾軸與有離合器的繞線電(81)的輸出端連接,繞線機(81)安裝在支架(8)上所述的救援繩(3)上還掛設個球殼形救援體(2),救援(2)位于探路體(1)上方所述的探路體(1)與救體(2)之間、相鄰救援體(2)之間設置動連接/分離機;所述探路體(1)的端分別設置探路(111)、第一處理器(112),紅外成像儀(113)、海拔高度(117)、攝像頭(118),以用于固定待救人的救援機構(6);探路體(1)上還帶多個可與探路(1)自動分離的無線路由器(7),路由器(7)上設置的電式卡鉤可以與救繩(3)構成可拆卸式連接;所述的援體(2)上、沿其豎直向軸線同軸設置通孔內設置可使救體(2)沿救援繩(3)升降的電梯式升降動機構(5);救援體(2)內設置無線路由器(7)、二處理器(211);所述的第處理器(112)、第二處理器(211)通過自的無線路由器(7)通信,所述的第處理器(112)、第二處理器(211)可以通過各自的線路由器(7)與遠程監(jiān)控(9)上設置的第三處理器(91)通信所述救援體(2)的球半徑尺寸小于或等于路體(1)的水平面截面上其短尺寸;所述的救機構(6)包括探路體(1)底部置的雙臂機械手(61),雙機械手(61)上相應位置置頸部固定機械手(62);所的探路體(1)上還設置有毒體檢測器(114);所述救援體(2)的殼體內帶氧氣瓶(115)、有毒氣體和罐(116);所述探路(1)的外側面上、沿豎方向設置兩排水環(huán)形排列的支腿,每排支腿組包括個可自動伸縮的折式支腿(12),支腿(12)收進探路體(1)后,不突探路體(1)的外表面;位探路體(1)外側面下方的一支腿(12)向探路體(1)的下方外側傾斜設置,位探路體(1)外側面上方的一排腿(12)向探路體(1)的上方外側傾斜設置;所支腿(12)的外端設置驅動,驅動輪內設置轂電機及用于制動驅動輪的制器,驅動輪表面井壁接觸;所述路體(1)沿水平面的截面中其橢圓形長軸近的支腿(12)完全伸展后長度小于其橢圓短軸附近設置的支腿(12)完伸展后的長度;述的救援方法依次括探路定位、現(xiàn)施救、快速上升;述的探路定位步包括釋放探路體繪制地圖、釋放救體、定位;所述釋放探路體步驟:將攜帶有探路(1)、救援體(2)的支架(8)擺放在井口附,使探路體(1)位于井口正方;探路體(1)上的電式升降驅動機構(5)保持動狀態(tài),使探路(1)與救援繩(3)連為一體;遠程控臺(9)控制繞線電機(,緩慢釋放救援繩(3),探路體(1)救援繩(3)一起進入井口一定深度后遠程監(jiān)控臺(9)停止釋放救援(3);探路器(111)、攝頭(118)分別采集探路體(1)下方一定離處的多個深井面圖,所述的深井面圖為與探路體(1)運動方向90°的井壁截面輪廓狀,第一處理器(112)對比探器(111)、攝像頭(118)各自采集的深井截面圖將兩個深井截面中井壁截面輪廓大的一個記為第一深井截面圖,另一記為第二類深井面圖;然后選擇探路體(1)下端面最近的一個第一類深井面圖計算多個支(12)的伸展距離d及伸展時間t,同時實時控制支腿驅動置(122)使支腿(12)伸展,當力傳感器(119)檢測到動輪與井壁接觸并達一定壓力后,支(12)停止伸展;當?shù)谝惶幤?112)檢測到探路體(1)相對的個側面上各自至有2個支腿(12)的壓力傳感器(119)發(fā)送的壓力值達到預,則控制繞線電(81)的離合器分離,與繞轉軸脫開;壓力值達到預期的動輪上的輪轂電運動,使探路體(1)、救援繩(3)共同以速度v1向下運動所述的v1的計算方法為:一處理器(112)根據(jù)與路體(1)最接近的一個第類深井截面圖計出多個支腿(12)的伸展距離d及展時間t,根據(jù)多個伸展間t中的最大值計算出探路(1)向下運動至該深井面處的最大速度,該大速度即為v1;所述的繪地圖步驟為:釋放路體步驟中,探路器(111)、攝像(118)按照一定頻率向第一理器(112)發(fā)送探路體(1)下方一定距離的多個第一類深截面圖、第二類深截面圖,海拔高計(117)按照時間順、將深度h分別標記在第類深井截面圖、二類深井截面圖中,第一處理器112)提取出第一類深井截圖、第二類深井面圖的輪廓尺寸,以探路體(1)橢圓球心的運動跡為掃描線,分別第一類深井截面、第二類深井截面的輪廓尺寸為截,以多截面掃略式繪制出兩個三維型,與第一類深截面圖對應的三模型記為第一類井地圖,與第二類井截面圖相對應的維模型記為第二深井地圖;第一理器(112)分別在第一類深井地圖、第二深井地圖中標記援繩(3)的位置;第一處理器(112)時通過無線路由器(7)其上方的一個或個救援體(2)、遠程監(jiān)控臺(9)發(fā)送第一類深井地圖、第二深井地圖;所述釋放救援體步驟:探路體(1)以速度v1下降一定深度后支架(8)上設置的多個救援體(按照一定的間時間依次釋放,使救援體(2)探路體(1)之間、相鄰救援(2)之間的距離保持在定范圍之內;釋放時首讓救援體(2)控制其上的電梯升降驅動機構(5)的離器接合,然后使救援體2)脫離支架(8),升降電機動滑輪滾動,從而動救援體(2)相對于救援繩(以相對下降速度v2運動此時救援體(2)的絕對速為v1v2;所述的救體(2)下降過程中,第二處器(211)根據(jù)v1、第二深井地圖實時調整v2,救援體(2)與探路體(1)之間距離、相鄰救援體(之間的安全距離始終保持一定范圍之內;述的救援體(2)下降過程中,通其上設置的無線路由器(7)時向其上方的一或多個救援體(2)、遠程監(jiān)控臺(9)發(fā)送第一類深井地圖、二類深井地圖;述的定位
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