1.本发明涉及应急救援领域，主要涉及一种附加于救援机器人的可变角度推板。可用于救援机器人上下楼梯，越障跨沟，清理障碍物。


背景技术：

2.在救援救灾、反恐防暴等工作中，往往面临复杂多变的现场环境。传统的履带式救援机器人在面临上下楼梯和越障跨沟等任务时，受到机器人重心以及底盘长度等因素的限制表现不够理想。摇臂式机器人虽然在这些方面有了很大提升，但由于其结构复杂，摇臂和底盘一体化导致其系统稳定性较差，而且这种结构也不适用于传统履带式救援机器人的升级改造。


技术实现要素：

3.本发明目的是通过使用电动推杆实现一种可变角度的多功能推板，可以使机器人安全快速的通过坑洼路面、陡峭楼梯以及清除路障，同时机构相对独立，可以直接加装在传统履带式救援机器人上进行升级改造。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可变角度的多功能推板，包括推板角度调节机构、履带张紧机构、履带传动机构和成像机构，其中：
5.推板角度调节机构包括推板、塞打螺钉、推板连接板、摆臂板、动力轴法兰、固定底座、电动推杆、轴承、以及控制柜中的单片机和双路继电器；
6.履带张紧机构包括张紧板b、张紧板紧固螺栓、张紧板紧固螺母、张紧板a、张紧板连接板、张紧板限位螺栓；
7.履带传动机构包括带轮挡板、轴承、主动链轮、动力轴、三角履带；
8.成像机构由微型摄像头以及控制柜中的数传电台组成。
9.进一步的，固定底座两侧分别用螺栓固定传动轴法兰，左右两根动力轴通过轴承和传动轴法兰配合，摆臂板和张紧板a分别通过轴承与动力轴法兰和动力轴配合；推板连接板一侧焊接在推板上，另一侧开有螺纹孔通过螺钉固定在摆臂板上，将推板和摆臂板固连；整个机构主体结构能够相对与动力轴自由转动。
10.进一步的，固定底座和推板上部分通过塞打螺钉与电动推杆相连接，推杆伸缩时，带动推板绕着动力轴转动，实现整体结构相对底盘角度的变化控制。
11.进一步的，张紧机构左右对称，包括两套张紧板和三个连接板；所述连接板两侧开有螺纹孔，通过螺钉与两侧的张紧板连接，通过顺时针旋转螺钉使两侧张紧板紧固；每一侧由一套张紧板固定螺栓将两块张紧板固连在一起，同时和张紧板限位螺栓配合限位，调节配合后整个张紧板的长度，从而达到调节履带松紧的目的。
12.进一步的，一对三角履带左右对称，通过三对传动带轮和传动带轮两侧的带轮挡板固定；靠近固定底座的带轮两侧还安装有一对主动链轮，根据需要从底盘或安装电机输出动力，增加机器人的驱动能力。
13.进一步的，推板上安装有微型摄像头，微型摄像头固定在推板上，通过hdmi线将画面传输到屏幕，用于操作人员实时观测推板前方情况。
14.进一步的，通过遥控器发出指令经接收机将其解析，由控制器发出控制信号控制继电器开关，从而控制推杆电源输入端电压的正负控制推杆伸缩，从而调节机构的俯仰角。
15.本发明的原理在于：
16.通过遥控器发出指令经接收机将其解析，由控制器发出控制信号控制继电器开关，从而控制推杆电源输入端电压的正负控制推杆伸缩，从而调节机构的俯仰角，另主动链轮可以与底盘电机或外加电机输出轴啮合，提供动力。使机器人能够适应不同地形，增大整个机器人的通过性、减震性、爬坡能力、越沟能力。
17.本发明的优点及积极效果为：
18.本发明通过控制推杆的伸缩来实现推板机构俯仰角的有效变化，控制策略简单、方便、快捷。
19.本发明通过主动链轮与底盘履带链轮或驱动电机进行啮合，设计新颖，解决了传统推铲结构无动力设计，且本发明零件简单，易于更换。
20.本发明结构相对于原有底盘结构相对独立，方便对现有的履带式机器人进行改造升级。无论与轮式还是履带式底盘结合都可增加其与地面接触面积、增加越沟能力、减少震动、爬越更陡峭的楼梯等。
附图说明
21.图1本发明一种可变角度的多功能推板示意图；
22.图2发明的一种可变角度的多功能推板爆炸图；
23.图3推板安装在履带式机器人上收起状态；
24.图4推板安装在履带式机器人上放下状态。
25.其中：1为推板，2为推板加强筋，3为塞打螺钉，4为微型摄像头，5为推板连接板，6为摆臂板，7为带轮挡板，8为带轮固定轴b，9为轴承，10为传动带轮，11为张紧板b，12为轴套，13为张紧板紧固螺栓，14为张紧板a，15为带轮固定轴a，16为固定轴定位螺钉，17为固定轴定位垫片，18为动力轴定位螺钉，19为主动链轮，20为动力轴法兰，21为动力轴，22为三角履带，23为固定底座，24为张紧板连接板，25为张紧板限位螺栓，26为电动推杆，27为控制柜，28为张紧板紧固螺母。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
27.根据本发明的实施例，如图1-2所示，一种可变角度的多功能推板，主要包括推板1、微型摄像头4、摆臂板6、传送带轮10、张紧板b11、张紧板紧固螺栓13、张紧板a14、主动链轮19、三角履带22、固定底座23、张紧板连接板24、张紧板限位螺栓25、电动推杆26、控制柜27，其中：
28.固定底座23两侧分别用螺栓固定动力轴法兰20，左右两根动力轴21通过轴承和动力轴法兰20配合，摆臂板6和张紧板a14分别通过轴承与动力轴法兰和动力轴配合。推板连接板5一侧焊接在推板1上，另一侧开有螺纹孔通过螺钉固定在摆臂板6上，将推板1和摆臂板6固连。整个机构主体结构可以相对与动力轴21自由转动。
29.固定底座23和推板1上部分通过塞打螺钉与电动推杆26相连接，推杆伸缩时，可以带动推板1绕着动力轴21转动，实现整体结构相对底盘角度的变化控制。
30.电动推杆26，推杆行程180mm，最大推力和拉力均为3500n。根据不同的工作环境，机器人所需要的清理障碍物的负载要求以及推板角度行程要求也会不同，可以根据实际情况选择相应的推杆。
31.张紧机构左右对称，由两套张紧板和三个连接板组成。张紧板连接板24两侧开有螺纹孔，通过螺钉与两侧的张紧板连接，将两侧张紧板紧固。每一侧由一套张紧板固定螺栓13、动力轴定位螺钉28将张紧板b11和张紧板a14固连在一起，同时和张紧板限位螺栓25配合限位，调节配合后整个张紧板的长度，从而达到调节履带松紧的目的。
32.传动机构由一对三角履带22、三对传送带轮10、带轮两侧的带轮挡板7以及一对主动链轮19组成。整个装置左右对称，三角履带固定在三对传送带轮上，三对传送带轮分别固定在2根动力轴21和2根固定轴8、15上。左右两根动力轴上均连接了一个传送带轮和主动链轮19，固定轴上传送带轮则通过轴承配合可以发生相对转动。装置可以根据需要从底盘电机或者独立电机引出动力与主动链轮啮合驱动履带转动，增加机器人的驱动能力。由于左右两条三角履带的动力轴相对独立，三角履带也可以实现差速转动增加机器人转向能力。
33.微型摄像头4固定在推板1上，通过hdmi线将画面传输到屏幕，使操作者可以实时观察推板前方情况。
34.控制柜内放有单片机控制器、双路继电器、和数传电台。用于接受信号，控制推杆伸缩，以及微型摄像头视频输出。根据需要也可将控制系统与整车控制系统集成在一起。
35.固定底座23固定在底盘上，动力轴21上安装有固定底座23、动力轴法兰20、传动带轮10、摆臂板6、主动链轮19、张紧板a14。固定底座23和动力轴法兰20用螺栓紧固，固定轴和摆臂板与法兰之间均通过轴承配合、张紧板与动力轴之间通过轴承配合。当电动推杆伸缩时可以绕动力轴进行转动，从而实现推板角度的调节。带轮和主动链轮与动力轴固连，固定轴上的带轮则通过轴承配合，当主动链轮与动力源啮合时，通过动力轴带动带轮转动驱动三角履带。
36.微型摄像头4通过hdmi线，将视频信号传输至控制柜内，并通过数传电台传送至操作者，实现对现场环境的监控。
37.张紧机构调节履带松紧时，先取下4个张紧板紧固螺栓13，然后旋转限位螺栓25，当限位螺栓将张紧板11、14撑开到履带张紧程度合适的位置时，再旋紧张紧板紧固螺栓，完成调节。
38.如图3所示，为本发明推板安装在履带式机器人上收起状态；图4为推板安装在履带式机器人上放下状态。
39.推板角度调节有手动调整和指定位置自动启停的功能。手动调整时，操作者通过遥控器发送信号给控制器，控制器接收到信号解析后，根据信号控制继电器的通断，从而改变电动推杆26电源输入两端电压的正负，实现推杆的伸缩、停止。推杆运动的同时，控制器
接受推杆传来的霍尔信号，从而计算出推杆运动的方向和距离，当推杆达到预设的位置时，控制器发出信号，控制推杆自动停止。
40.尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。