一种用于灾害现场的搜救探测器的制作方法

1.本发明涉及救灾探测技术领域，具体涉及一种用于灾害现场的搜救探测器。


背景技术：

2.灾害现场搜救是社会救助中的一项必要的事业，具体灾害场景包括有地震、滑坡和楼房倒塌等。
3.灾害给人类社会的发展，生存安全以及国家的经济发展都带来严重的负面影响。就地震而言，我国是地震活动水平最高的国家之一，也是受地震影响最大的国家之一，近年来地震频发，更多的生命被埋在废墟之下，而灾后的救援工作变得极为重要，特别对于人口密度大的城市，灾后的救援时间无比珍贵，及时精准的救援能拯救更多的生命。
4.灾害现场往往是一片废墟，在搜救中需要对淹没在废墟下的人、财和物进行探测。
5.在很多灾害现场中，由于各种复杂又危险的情况，很多时候人力无法直接介入，又或者人力有限，无法有效地探测到所希望搜救到的情况。因此，如果能发明一种功能强大的探测器，能对搜救工作的有效性和效率大幅提升，是十分有益的。
6.灾害场景中的不利局面往往包括有容易倒塌和移动的物体，例如不稳定的残垣断壁、泥土、石头和树木等；还包括高浓度的二氧化碳和一氧化碳等有害气体；还包括有低浓度的氧气；不易立足，不便查看的旮旯和缝隙等。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是灾害现场环境复杂，不便于搜救，目的在于提供一用于灾害现场的搜救探测器，解决灾害现场不便搜救的问题。
8.本发明通过下述技术方案实现：
9.一种用于灾害现场的搜救探测器，包括：
10.底盘；
11.足，所述足的数量为多个，多个所述足沿所述底盘的边沿排布，每个所述足包括上半足和下半足，所述上半足的一端可转动地设置于所述底盘，另一端可转动地连接于所述下半足的一端，所述下半足的另一端为自由端；
12.主体，所述主体设置于所述底盘的上部，且所述主体包括滑动套装的下筒体和上套体；
13.探测头组件，所述探测头组件设置于所述上套体的上部，所述探测头组件包括摄像头、声敏传感器和距离传感器；
14.气体探测器，用于探测气体浓度；
15.吸盘，所述吸盘的数量为多个，每个所述足上至少设置一个所述吸盘，且其中一个所述吸盘可转动地设置于所述下半足的自由端。
16.在一些实施方式中，所述下半足包括相互铰接的第一下半足和第二下半足，且所述下半足的自由端位于所述第二下半足。
17.在一些实施方式中，所述下半足呈槽状，且所述上半足和下半足通过相向转动以将所述上半足收纳于所述下半足形成的槽内。
18.在一些实施方式中，所述探测头组件包括透明的罩壳，所述摄像头、声敏传感器和距离传感器设置于所述罩壳内。
19.在一些实施方式中，所述探测头组件还包括用于结构支撑的支架，所述支架的顶部可自转地设置所述摄像头，所述支架的侧部可自转地设置所述声敏传感器和距离传感器。
20.在一些实施方式中，所述气体探测器包括二氧化碳浓度探测器和氧气浓度探测器，且相间隔地设置于相邻的所述足上。
21.在一些实施方式中，所述吸盘包括固定件和盘体，所述固定件内设置有空腔，且所述固定件上设置有管嘴，所述盘体可伸缩地设置于所述管嘴内，以实现吸附动作。
22.在一些实施方式中，所述吸盘还包括蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构驱动所述吸盘伸缩以实现吸附动作。
23.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
24.本发明提供了一种用于灾害搜救的探测器的技术方案，通过在底盘边沿环绕设置多个足，并将足设置为铰接连接的分段结构，以帮助整个装置在搜救时即使面对复杂地形，也能完成行走动作，同时，足可以通过铰接结构产生的转动实现整体结构的收缩，进而可以缩小自身的体积，以适应狭小的探测空间；通过在探测器的合理位置处设置距离传感器、声敏传感器、摄像头和气体探测器来帮助探测，便于在灾害环境中及时地发现目标，以及帮助判断场景的危险程度。本发明实现以上特性和效果，大大地节省了灾害现场的探测人力，使得探测工作的效率和安全性大大提升。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
26.图1为本发明一实施例中结构示意图。
27.图2为图1中a部分的放大结构示意图。
28.图3为本发明一实施例中另一角度结构示意图。
29.图4为本发明一实施例中探测头组件结构示意图。
30.图5为本发明一实施例中吸盘结构示意图。
31.图6为本发明一实施例中吸盘转配结构示意图。
32.图7为本发明一实施例中上半足和下半足连接结构示意图。
33.图8为本发明一实施例中上半足和下半足连接结构示意图。
34.图9为本发明一实施例中收敛状态结构示意图。
35.附图中标记及对应的零部件名称：
36.100
‑
底盘；
37.200
‑
足，210
‑
上半足，220
‑
下半足，221
‑
第一下半足，222
‑
第二下半足；
38.300
‑
主体，310
‑
下筒体，320
‑
上套体；
39.400
‑
探测头组件，410
‑
摄像头，420
‑
声敏传感器，430
‑
距离传感器，440
‑
罩壳，441
‑
斜坡面，450
‑
支架；
40.500
‑
吸盘，510
‑
固定件，511
‑
管嘴，520
‑
盘体，530
‑
蜗轮蜗杆机构；
41.600
‑
铰接销；
42.700
‑
间隙。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
44.请参考图1
‑
9所示，一种用于灾害现场的搜救探测器，包括有底盘100，底盘100起到支撑的作用，在具体实施时，底盘100可以为圆形，也可以为多边形。底盘100可以设置为空腔结构，以减轻自重。底盘100的材料可以选用铝合金和塑料等。
45.还包括足200。足200用于支持整个用于灾害现场的搜救探测器在现场实现走动。如图1所示，在具体实施时，结构仿形于t2噬菌体。足200的数量为多个，在具体实施时，可以为六个、八个、十一个和十二个等。如图1所示，足200的数量为六个时，与t2噬菌体的造型相仿。
46.多个足200沿着底盘100的边沿设置，并可均匀排布，以对底盘100的平衡和稳定提供支撑。
47.如图1
‑
3所示，在设置为六个足200时，底盘100设置为正六边形，且每一个边的中部对应设置一个足200。
48.为了使得足200在具体使用过程中，具有关节的使用效果，因此将足200分为上半足210和下半足220，且上半足210和下半足220之间通过可转动结构进行连接。
49.如图3、7和8所示，上半足210和下半足220通过铰接结构可转动连接，在作为足使用时，通过驱动上半足210和下半足220的开合以完成行走动作。
50.如图7
‑
8所示，上半足210和下半足220的连接处通过设置铰接销600实现可转动的结构，上半足210和下半足220之间保持间隙700，间隙700的宽度范围为1.2cm
‑
5cm。铰接销600的外径小于对应设置于上半足210或下半足220的铰接孔。基于本方案中的探测器在工作过程中，需要行走复杂的路面，设置上述间隙700，以及铰接销600的外径小于对应设置于上半足210或下半足220的铰接孔(即为铰接销600与上半足210或下半足220之间形成间距)，以使得上半足210和下半足220之间的连接更具有灵活性，进而在整个探测器行走在瓦砾等不平的表面时，足200的场景适应性更强。同时，由于存在间隙700以及铰接销600与上半足210或下半足220之间形成间距，这种结构自身具有“卸力”的效果，相对紧密的刚性接触，抗冲击力更强，保证探测器在灾害现场行走时，具有更好的稳定性。
51.在具体实施过程中，上半足210和下半足220之间通过齿轮传动实现相对转动地设置，进而保证上半足210和下半足220之间的相对动作更加灵活，且齿轮通过电机输出转速进而实现传动。
52.上半足210的一端通过万向结构连接到底盘100上，以更加活便地控制足200的动作。
53.上半足210的转动可以通过多个微型汽缸进行驱动，且通过控制微型汽缸的排布
来控制上半足210基于其连接到的万向结构来实现转动方向的控制。
54.同时，在收敛足200时，通过上述电机带动齿轮，进而使得上半足210和下半足220产生相向移动，直到将上半足210和下半足220收敛在一起。
55.在一些实施方式中，如图9所示，下半足220呈槽状，且上半足210和下半足220通过相向转动以将上半足210收纳于下半足220形成的槽内，进而形成收敛。
56.在一些实施方式中，如图9所示，下半足220包括相互铰接的第一下半足221和第二下半足222，且下半足220的自由端位于第二下半足222。在足200收敛时，第一下半足221和第二下半足222进一步相对转动实现叠合收拢。
57.在具体实施过程中，足200通过上半足210、第一下半足221和第二下半足222的铰接连接，如图9所示，整体可收敛聚拢，以占用更小的容纳空间。
58.还包括吸盘500，吸盘500的数量为多个，如图5
‑
6所示，每个足200上至少设置一个吸盘500，且其中一个吸盘500可转动地设置于下半足220的自由端。
59.如图1
‑
3所示，在一个具体的实施例中，一个足200对应设置有一个吸盘500。
60.吸盘500通过可转动的连接结构设置于下半足220的自由端。吸盘500通过可转动地设置，以便于在具体使用时适宜于不同角度的表面，或者在空间较小的情况下，通过转动吸盘500来适宜地吸附于空间内的表面。
61.在一些实施方式中，如图5
‑
6所示，吸盘500包括固定件510和盘体520，固定件510内设置有空腔，且固定件510上设置有管嘴511，盘体520位胶件，盘体520可伸缩地设置于管嘴511以实现吸附动作。
62.在具体实施过程中，固定件510自身可以作为万向转动结构的球头部分，以节省部件。同时，也能帮助盘体520在吸附固定时，与下半足220产生任意角度的相对转动，进而保证足200实现更高的抓地能力；尤其是整个探测器在移动过程中，如果整体存在晃动的情况下，稳定吸附的盘体520，对探测器整体稳定地站立提供支持。
63.盘体520为通过气压作用直接产生吸附效果的部件。盘体520在具体实施时可以采用普通的塑料橡胶制成。
64.如图5
‑
6所示，管嘴511形成一条形的内管腔，以在结构上支持盘体520的伸缩动作。管嘴511在具体实施时可以和固定件510一体成型，以在整体上形成更加牢固的结构。
65.在一些实施方式中，如图6所示，吸盘500还包括蜗轮蜗杆机构530，蜗轮蜗杆机构530驱动盘体520伸缩以实现吸附动作。蜗轮蜗杆机构530作为传动机构，便于通过电机控制盘体520完成吸附动作。在工作过程中，通过电机输出转速到蜗轮蜗杆机构530的蜗轮，产生转动，转动再通过蜗杆输出为直线移动，而直线移动输出到盘体520而完成吸附动作。在具体实施时，上述电机可以采用步进电机以控制盘体520吸附作用的作用幅度。
66.还包括主体300，主体300设置于底盘100的上部。
67.在一些实施方式中，如图3所示，主体300包括下筒体310和上套体320。下筒体310的外壁设置有轴向的滑槽，相匹配地，上套体320内设置有滑齿，该滑齿滑动设置于所述滑槽内，进而帮助上套体320与下筒体310在轴向上实现相对滑动。
68.还包括探测头组件400。探测头组件400设置于主体300的上部，以便于不受自身部件的遮挡而便于探测。在主体300包括有下筒体310和上套体320时，探测头组件400设置于上套体320。探测头组件400包括摄像头410、声敏传感器420和距离传感器430。
69.在具体实施时，摄像头410用于直接摄取图像数据。声敏传感器420用于获取声音信号，并通过通信电路传输到外部的接收装置，进而通过获取的声音信号判断处探测器场景中的人员情况和物体情况。距离传感器430用于探测物体距离的远近。
70.在具体使用时，上述距离传感器430和声敏传感器420可以协同使用，以更加准确地判断出产生信号的位置，以及产生信号位置的距离。
71.在一些实施方式中，探测头组件400包括透明的罩壳440。罩壳440可以采用高强度的透明塑料或者钢化玻璃等制成，例如改性丙烯酸酯有机玻璃，保证了硬度和透明度。同时，摄像头410、声敏传感器420和距离传感器430设置于罩壳440内，以通过罩壳440对摄像头410、声敏传感器420和距离传感器430进行保护。罩壳440内与外部保持接通，以平衡大气压，进而保证内部仪器的正常工作。
72.在一些实施方式中，如图1所示，罩壳440的顶部中心呈尖头状，且该尖头的周围形成斜坡面441。在意外物体的掉落到罩壳440时，斜坡面441的设置可以减少头部所受冲击力。
73.在一些实施方式中，探测头组件400还包括用于结构支撑的支架450，支架450的顶部可自转地设置有摄像头410，支架450的侧部可自转地设置有声敏传感器420和距离传感器430。
74.在具体实施过程中，摄像头410固定设置于固定板，且该固定板设置于一减速齿轮机构的输出端，该减速齿轮机构的输入端通过设置电机输出转速，进而通过电机输出转速，使得摄像头410产生自转。同理，声敏传感器420和距离传感器430的设置也可以通过电机和减速齿轮机构输出，进而实现自转。
75.在一具体实施例中，摄像头410、声敏传感器420和距离传感器430采用同一套减速齿轮机构，以及同一个电机。通过在减速齿轮机构的输出端设置同步的从动齿轮来同时控制摄像头410、声敏传感器420和距离传感器430，以通过同一电机实现摄像头410、声敏传感器420和距离传感器430转动相同的幅度，或转动到同一角度，以实现定向探测。
76.还包括用于探测气体浓度的气体探测器。
77.在具体实施时，气体探测器可以包括氧气探测器、二氧化碳探测器、甲烷探测器、一氧化碳探测器、瓦斯探测器和硫化氢探测器等。
78.在一些具体实施方式中，气体探测器只有氧气探测器和二氧化碳探测器，且相间隔地设置于相邻的所述足200上，以通过探测场景中氧气和二氧化碳的浓度，并通过通信网络传输到外部，进而分析场景中是否为缺氧状态和高二氧化碳浓度的有害气体环境。
79.在具体实施过程中，在下半足220呈槽状时，上述气体探测器设置于下半足220的槽内，以对气体探测器起到很好的保护作用。同时，槽状结构也便于集纳气体，便于气体探测器进行探测。
80.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。