一种消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置的制作方法

1.本实用新型涉及消防救援器械技术领域，具体涉及一种消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置。


背景技术：

2.近年来全球灾害频发，灾难现场诸多复杂情况制约了消防救援人员第一时间进行救助，使得常规的、靠人工操作的消防救援装备在毁坏严重、极其不稳定的场景中难以发挥作用，对救援人员自身生命安全构成严重威胁；救援现场往往造成大区域范围内的道路及建筑物严重毁坏，救援人员只能背负沉重的救援仪器设备徒步进入现场，使救援工作更加困难。因此，用于辅助救援的可穿戴外骨骼助力增强技术的研究变得至关重要。
3.人体生理承受极限目前已经成为制约消防员战斗力的主要因素。利用可穿戴外骨骼技术，辅助消防员增强肢体力量，能够大幅提升消防员的装备携带、楼梯攀爬、障碍破拆、安全保护等能力，减轻消防员体力消耗，增加连续作业时间，保障消防员与人民群众的生命财产安全。
4.针对城市大尺度火灾灾后灭火救援中消防人员的繁重体力作业任务与长时间体力耗损等问题，研制面向重特大救援抢险任务的消防外骨骼助力机器人，是一种集辅助助力和安全防护于一体的可穿戴式人体辅助智能装置，通过人与外骨骼的对接、融合与协同，打破生理极限，增强人体机能，可以在负重行进、楼梯攀爬、障碍破拆、人员抢救等不同应急救援场合发挥高效能的人体助力作用，大幅度减轻救援人员的体力消耗，提高抢险工作效率，增加连续作业时间。
5.现有技术中，外骨骼机器人主要应用于两方面，包括军事应用及民用应用。在民用方面，主要针对工人劳动方面、救援救灾方面以及助老助残方面等，目前有很多产品已经完成了产业化，准备向市场进军。而相较于国外的发展势头，国内的起步就稍显缓慢，但是近几年也有相当多的高校、企业以及研究所投入到外骨骼机器人研究以及开发中。
6.但是现有技术缺少针对消防外骨骼作业任务而专门设计的可穿戴助力外骨骼机器人，无法满足消防救援复杂作业对于外骨骼机器人的安全性、灵活性、易用性等方面的要求。


技术实现要素：

7.新型内容
8.本实用新型旨在提供一种消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置，所要解决的技术问题包括如何针对消防外骨骼作业任务优化可穿戴助力外骨骼机器人的设计，提升消防救援人员火场作业的活动能力，满足消防救援复杂作业对于外骨骼机器人的安全性、灵活性、易用性等方面的要求。
9.本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置，包括腰部支撑板、右腿组件、左腿组件、消防装备适配接口和电机，所述的腰部
支撑板的底部通过分支板分别与右腿组件和左腿组件连接；所述的消防装备适配接口安装在腰部支撑板上，该消防装备适配接口用于与消防设备的接口适配，承载消防救援人员的装备负重；所述的电机安装在右腿组件和左腿组件中，为所述的右腿组件和左腿组件提供辅助动力。
10.所述的消防装备适配接口包括第一挂槽和第二挂槽，所述的第一挂槽为三角形孔槽，该三角形孔槽的角部为圆滑弧形；所述的第二挂槽为条形倾斜槽。
11.所述的消防设备的接口包括弧形勾，该弧形勾的尾部与连接板的一端刚性连接，该连接板的另一端与消防设备工具箱刚性连接。
12.所述的右腿组件包括右髋关节、右大腿支架、右膝关节、右小腿支架、右踝关节和右鞋组件，所述右大腿支架的顶端通过右髋关节与所述分支板的右侧端部连接；所述右大腿支架的底端通过右膝关节与所述右小腿支架的顶端连接；所述右小腿支架的底端通过右踝关节与右鞋组件连接。
13.优选地，所述的左腿组件包括左髋关节、左大腿支架、左膝关节、左小腿支架、左踝关节和左鞋组件，所述左大腿支架的顶端通过左髋关节与所述分支板的左侧端部连接；所述左大腿支架的底端通过左膝关节与所述左小腿支架的顶端连接；所述左小腿支架的底端通过左踝关节与左鞋组件连接。
14.有益效果
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型所述的消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置能够有效地提升消防救援人员火场作业的活动能力，满足消防救援复杂作业对于外骨骼机器人的安全性、灵活性、易用性等方面的要求。
17.另外，本实用新型所述的消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置通过消防装备适配接口承载消防救援人员主要的装备负重，提升了耐久力，可实现消防救援人员攀爬几十段楼梯后轻松进行高层消防作业。
附图说明
18.附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的具体实施方式一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
19.图1是本实用新型所述消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置的整体结构示意图。
20.图2是本实用新型所述消防装备工具箱的结构示意图。
具体实施方式
21.在下文中更详细地描述了本实用新型以有助于对本实用新型的理解。
22.如图1所示，本实用新型所述的消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置包括腰部支撑板1、右腿组件2、左腿组件3、消防装备适配接口10和电机，所述的腰部支撑板1的底部通过分支板分别与右腿组件2和左腿组件3连接；所述的消防装备适配接口10安装在腰部支撑板1上，该消防装备适配接口10用于与消防设备的接口适配，承载消防救援人员的装备负
重；所述的电机安装在右腿组件2和左腿组件3中，为所述的右腿组件2和左腿组件3提供辅助动力。
23.所述的消防装备适配接口10包括第一挂槽11和第二挂槽12，所述的第一挂槽11为三角形孔槽，该三角形孔槽的角部为圆滑弧形；所述的第二挂槽12 为条形倾斜槽。
24.所述的消防设备的接口包括弧形勾14，该弧形勾14的尾部与连接板15的一端刚性连接，该连接板15的另一端与消防设备工具箱13刚性连接。
25.优选地，所述的右腿组件2包括右髋关节4、右大腿支架5、右膝关节6、右小腿支架7、右踝关节8和右鞋组件9，所述右大腿支架5的顶端通过右髋关节4与所述分支板的右侧端部连接；所述右大腿支架5的底端通过右膝关节6 与所述右小腿支架7的顶端连接；所述右小腿支架7的底端通过右踝关节8与右鞋组件9连接。
26.所述的左腿组件3包括左髋关节、左大腿支架、左膝关节、左小腿支架、左踝关节和左鞋组件，所述左大腿支架的顶端通过左髋关节与所述分支板的左侧端部连接；所述左大腿支架的底端通过左膝关节与所述左小腿支架的顶端连接；所述左小腿支架的底端通过左踝关节与左鞋组件连接。
27.本实用新型中的第一挂槽11为三角形孔槽，承载力强，适于悬挂重量大的消防装备；第二挂槽12为条形倾斜槽，承载力弱于第一挂槽11，适于悬挂重量较轻的消防装备。
28.弧形勾14的尾部与连接板15的一端焊接连接(或者螺纹连接)，该连接板 15的另一端与消防设备工具箱13焊接连接(或者螺纹连接)。使用时将弧形勾 14插入第一挂槽11或第二挂槽12即可将消防设备工具箱13悬挂在所述的消防救援可穿戴助力外骨骼机器人的消防装备适配接口10上。消防设备工具箱 13内可以容纳消防头盔、手套、呼吸灯等消防设备。对于体积较大的消防设备，像消防水管或者消防头盔这样的设备，也可以直接在消防水管或者消防头盔上焊接或粘接弧形勾14，从而将弧形勾14插入第一挂槽11或第二挂槽12实现消防设备的悬挂。
29.所述的电机安装在右腿组件2和左腿组件3中，为所述的右腿组件2和左腿组件3提供辅助动力。通过电机为外骨骼机器人装置提供辅助动力属于现有技术，在此不再赘述。由于能够由电机提供辅助动力，所以本实用新型所述的消防救援可穿戴助力外骨骼机器人装置能够有效地提升消防救援人员火场作业的活动能力。
30.以上描述了本实用新型优选实施方式，然其并非用以限定本实用新型。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本实用新型范畴和精神的改进和变化。