本发明公开了一种自平衡担架车，包括履带式行走机构和自平衡担架床；所述自平衡担架床包括前后平衡机构、左右平衡机构和担架床；所述担架床通过前后平衡机构和左右平衡机构安装于履带式行走机构使担架床的前后倾角和左右倾角可调；本发明的自平衡担架车，能在复杂的救援环境下平稳的进行伤员的运送，确保伤员及时、安全的被输送出灾区，避免伤员在救援工作和运送过程中受到二次伤害。
1.一种自平衡担架车，其特征在于：包括履带式行走机构和自平衡担架床；所述自平衡担架床包括前后平衡机构、左右平衡机构和担架床；所述担架床通过前后平衡机构和左右平衡机构安装于履带式行走机构使担架床的前后倾角和左右倾角可调；所述前后平衡机构包括同步带传动机构、圆弧导轨和前后平衡支架；所述圆弧导轨沿竖向布置；所述前后平衡支架的前端铰接于同步带传动机构的传动带，后端滑动连接于圆弧导轨；所述同步带传动机构由伺服电机驱动；
所述左右平衡机构包括左右平衡支架、花键电机和托板；所述左右平衡支架和花键电机固定于前后平衡支架；花键电机的输出轴沿履带式行走机构的纵向布置并且由左右平衡支架进行径向支撑定位；所述托板固定于花键电机的输出轴；
所述担架床沿托板的纵向与托板单自由度滑动连接；在履带式行走机构上安装自动控制系统；
自平衡担架车的工作原理为：通过履带式行走机构前端的三维全向激光雷达对自平衡担架车前方的地形进行扫描分析，没有障碍物时，保持同步带传动机构的当前维位置，使前后平衡支架在前后方向上保持平衡，继续前进；
当前方出现障碍物时，首先通过单片机控制系统产生脉冲信号驱动履带式行走机构的伺服电机使自平衡担架车逐步减速；单片机通过对光电传感器传回的信号进行对比分析；
为了防止整个移动平台发生侧翻，保证重心的活动范围，前后平衡安全调节范围为前后各10°，未超出可调节范围：a.当三维全向激光雷达扫描到前方存在障碍物时，反馈给控制系统，开始缓慢降低履带的速度；b.通过三维全向激光雷达开始对障碍物表面坡度信息进行扫描，并反馈给控制系统；c.通过位于履带底盘前端的毫米波雷达对前方障碍物距离的反馈，在控制自平衡担架车移动至障碍物一定距离时，开始启动全闭环同步带传动机构，并根据反馈的障碍物表面的坡度信息进行缓慢的调节；d.当自平衡担架车开始翻越障碍物时，控制器通过对履带速度的检测，来调整同步带和花键电机的运行速度，确保担架床在前后、左右位置上始终处于水平位置；e.在调整水平位置的同时，通过位于前后平衡支架上的陀螺仪反馈的支架位置信息对同步带和花键电机的运行速度进行校正处理，增强调整的准确性；
若超出同步带传动机构的可调节范围时，通过三维全向激光雷达传回的前方地形信息，重新规划行动路径；若能避开障碍物时，则进行绕行；若存在其他障碍物，则继续进行步骤a。
2.根据权利要求1所述的自平衡担架车，其特征在于：托板的后端固定有用于对担架床进行滑动限位的固定挡板。
3.根据权利要求2所述的自平衡担架车，其特征在于：所述托板上安装有多个滑轮使托板与担架床之间通过滑轮滑动配合。
4.根据权利要求1所述的自平衡担架车，其特征在于：所述履带式行走机构包括车架、驱动装置、主动轮、诱导轮、负重轮和履带；所述履带通过主动轮、诱导轮和负重轮安装于车架；主动轮、诱导轮和负重轮的外圆以及履带的内侧设有相匹配的齿。
5.根据权利要求4所述的自平衡担架车，其特征在于：所述履带的材质为橡胶。
6.根据权利要求4所述的自平衡担架车，其特征在于：所述车架上对应主动轮、诱导轮和负重轮设有内侧安装板和外侧安装板；所述主动轮通过驱动装置安装于内侧安装板的外侧，主动轮固定于驱动装置的动力输出轴上；所述诱导轮和负重轮分别通过各自的轮轴安装于内侧安装板和外侧安装板之间；内侧安装板和外侧安装板之间还固定有罩于负重轮上部的罩板。
7.根据权利要求4所述的自平衡担架车，其特征在于：所述履带式行走机构还包括固定于车架的储存箱。
自平衡担架车
技术领域
[0001] 本发明涉及担架车，尤其涉及一种自平衡担架车。
背景技术
[0002] 发生地质灾害后，道路和建筑物受到严重的破坏，救护车无法到达伤员受伤的地点，人们需要用担架将伤员抬到救护车所在地才能实施当场救护或送医院救护，而使用简易的担架救护伤员时，均需要两人合作才能抬起伤员，人力成本高，而且运送速度慢，使伤员不能得到及时有效的治疗，另外，因为道路不平坦，人们在用担架运送伤员的过程中，担架会前后或左右颠簸，这样会加剧伤员的痛苦，甚至对伤员造成二次伤害，对后续救治不利。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种自平衡担架车，适用于地质灾害后的救援工作中，能在复杂的救援环境下平稳的进行伤员的运送，确保伤员及时、安全的被输送出灾区。
[0004] 本发明的自平衡担架车，包括履带式行走机构和自平衡担架床；所述自平衡担架床包括前后平衡机构、左右平衡机构和担架床；所述担架床通过前后平衡机构和左右平衡机构安装于履带式行走机构使担架床的前后倾角和左右倾角可调；
[0005] 进一步，所述前后平衡机构包括同步带传动机构、圆弧导轨和前后平衡支架；所述圆弧导轨沿竖向布置；所述前后平衡支架的前端铰接于同步带传动机构的传动带，后端滑动连接于圆弧导轨；
[0006] 进一步，所述左右平衡机构包括左右平衡支架、花键电机和托板；所述左右平衡支架和花键电机固定于前后平衡支架；花键电机的输出轴沿履带式行走机构的纵向布置并且由左右平衡支架进行径向支撑定位；所述托板固定于花键电机的输出轴；
[0007] 进一步，所述担架床沿托板的纵向与托板单自由度滑动连接，托板的后端固定有用于对担架床进行滑动限位的固定挡板；
[0008] 进一步，所述托板上安装有多个滑轮使托板与担架床之间通过滑轮滑动配合；
[0009] 进一步，所述履带式行走机构包括车架、驱动装置、主动轮、诱导轮、负重轮和履带；所述履带通过主动轮、诱导轮和负重轮安装于车架；主动轮、诱导轮和负重轮的外圆以及履带的内侧设有相匹配的齿；
[0010] 进一步，所述履带的材质为橡胶；
[0011] 进一步，所述车架上对应主动轮、诱导轮和负重轮设有内侧安装板和外侧安装板；所述主动轮通过驱动装置安装于内侧安装板的外侧，主动轮固定于驱动装置的动力输出轴上；所述诱导轮和负重轮分别通过各自的轮轴安装于内侧安装板和外侧安装板之间；内侧安装板和外侧安装板之间还固定有罩于负重轮上部的罩板；
[0012] 进一步，所述履带式行走机构还包括固定于车架的储存箱。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明的自平衡担架车，能在复杂的救援环境下平稳的进行伤员的运送，确保伤员及时、安全的被输送出灾区，避免伤员在救援工作和运送过程中受到二次伤害。
附图说明
[0014] 图1为本发明的结构示意图；
[0015] 图2为图1的俯视图；
[0016] 图3为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
[0017] 图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的A-A剖视图，如图所示：本实施例的自平衡担架车，包括履带式行走机构和自平衡担架床；所述自平衡担架床包括前后平衡机构、左右平衡机构和担架床1；所述担架床1通过前后平衡机构和左右平衡机构安装于履带式行走机构使担架床1的前后倾角和左右倾角可调，前后倾角是指担架床1沿其横向的轴转动的倾角，左右倾角是指担架床1沿其纵向的轴转动的倾角；在履带式行走机构上安装自动控制系统，通过检测路面状况向前后平衡机构和左右平衡机构发出控制信号来保持担架床1平稳；能在复杂的救援环境下平稳的进行伤员的运送，确保伤员及时、安全的被输送出灾区，避免伤员在救援工作和运送过程中受到二次伤害。
[0018] 本实施例中，所述前后平衡机构包括同步带传动机构2、圆弧导轨3和前后平衡支架4；所述圆弧导轨3沿竖向布置；所述前后平衡支架4的前端铰接于同步带传动机构2的传动带，后端滑动连接于圆弧导轨3；圆弧导轨3沿竖向布置是指圆弧导轨3所在的圆位于一个竖直平面内，具体为沿履带式行走机构纵向的某一竖直平面内，同步带传动机构2由伺服电机驱动，同步带传动机构2可以沿行走机构的行进方向布置，也可以倾斜设置或竖立设置，如图1所示，本实施例中的同步带传动机构2以前高后低的方式倾斜设置，通过同步带的运动以及前后平衡支架4本身的重力作用能使前后平衡支架4在同步带传动机构2与圆弧导轨3之间滑动，进而调整前后倾角，保持平衡；前后平衡支架4后端对应圆弧导轨3设有滚轮，使前后平衡支架4通过滚轮滑动连接于圆弧导轨3，降低摩擦；本实施例的前后平衡机构承载能力强，适于灾区救援，同步带传动机构2的后端铰接于履带式行走机构，同步带传动机构2的前端通过支柱安装于履带式行走机构；所述支柱的两端与同步带传动机构2和履带式行走机构之间均铰接连接，所述支柱为由自动控制系统控制的双作用液压缸，自动控制系统根据路面状况控制支柱伸长或缩短，以调整同步带传动机构2的倾斜度，增大前后平衡支架
4前后倾角的调整范围，适应性强，在行驶于坡路情况下保证前后平衡支架4平稳。
[0019] 本实施例中，所述左右平衡机构包括左右平衡支架5、花键电机和托板6；所述左右平衡支架5和花键电机固定于前后平衡支架4；花键电机的输出轴沿履带式行走机构的纵向布置并且由左右平衡支架5进行径向支撑定位；所述托板6固定于花键电机的输出轴，花键电机包括集成为一体的电机和减速器，以减速器的输出轴作为花键电机的输出轴，通过控制电机的正反转及转角来控制托板6的左右倾角；通过同步带传动机构2与左右平衡机构的复合，使得位于上部的担架床1在一定范围内，可以自动调节平衡位置，避免在救援工作中由于外界因素的影响，导致对伤员的二次伤害；
[0020] 自平衡担架车的工作原理为：通过履带式行走机构前端的三维全向激光雷达对自平衡担架车前方的地形进行扫描分析，没有障碍物时，保持同步带传动机构2的当前维位置，使前后平衡支架4在前后方向上保持平衡，继续前进；
[0021] 当前方出现障碍物时，首先通过单片机控制系统产生脉冲信号驱动履带式行走机构的伺服电机使自平衡担架车逐步减速；单片机通过对光电传感器传回的信号进行对比分析；
[0022] 未超出可调节范围(为了防止整个移动平台发生侧翻，保证重心的活动范围，前后平衡安全调节范围为前后各10°)a.当三维全向激光雷达扫描到前方存在障碍物时，反馈给控制系统，开始缓慢降低履带的速度；b.通过三维全向激光雷达开始对障碍物表面坡度信息进行扫描，并反馈给控制系统；c.通过位于履带底盘前端的毫米波雷达对前方障碍物距离的反馈，在控制自平衡担架车移动至障碍物一定距离时，开始启动全闭环同步带传动机构2，并根据反馈的障碍物表面的坡度信息进行缓慢的调节；d.当自平衡担架车开始翻越障碍物时，控制器通过对履带速度的检测，来调整同步带和花键电机的运行速度，确保担架床在前后、左右位置上始终处于水平位置；e.在调整水平位置的同时，通过位于前后平衡支架4上的陀螺仪反馈的支架位置信息对同步带和花键电机的运行速度进行校正处理，增强调整的准确性；
[0023] 若超出同步带传动机构2的可调节范围时，通过三维全向激光雷达传回的前方地形信息，重新规划行动路径。若能避开障碍物时，则进行绕行；若存在其他障碍物，则继续进行步骤a。
[0024] 本实施例中，所述担架床1沿托板6的纵向与托板6单自由度滑动连接，托板6的后端固定有用于对担架床1进行滑动限位的固定挡板7，以担架床1对应伤员头部的一端为前端，对应脚部的一端为后端，如图1所示，托板6的后端即是图1中所示托板6的右端，托板6的前端高于后端，因此担架床1在其自身重力作用下靠紧固定挡板7，并由固定挡板7进行定位，可将担架床1拉出，便于伤员的护送，可在现有简易担架上安装与托板6相匹配的滑动件来实现自平衡担架车的组装，充分利用已有资源，降低成本。
[0025] 本实施例中，所述托板6上安装有多个滑轮8使托板6与担架床1之间通过滑轮8滑动配合，便于担架床1的推入与拉出。
[0026] 本实施例中，所述履带式行走机构包括车架9、驱动装置10、主动轮11、诱导轮12、负重轮和履带13；所述履带13通过主动轮11、诱导轮12和负重轮安装于车架9；主动轮11、诱导轮12和负重轮的外圆以及履带13的内侧设有相匹配的齿；主动轮11设于车架9的前部并由驱动装置10驱动转动，诱导轮12设于车架9的后部，负重轮设于主动轮11和诱导轮12之间，履带13安装于主动轮11、诱导轮12和负重轮上，驱动装置10的转速和转向由控制系统控制，进而控制履带式行走机构的行进速度和方向；履带式行走机构附着力强，通过性好，适于灾区等复杂路面行驶。
[0027] 本实施例中，所述履带13的材质为橡胶；最大限度的发挥了橡胶的长处，使自平衡担架车整体对地面的压力降低、振动减少、转向灵活、不损伤路面、速度快、整体重量轻，增强了自平衡担架车的适应性，使自平衡担架车在复杂路面上具备更灵活的性能，提高越障能力和爬坡能力。
[0028] 本实施例中，所述车架9上对应主动轮11、诱导轮12和负重轮设有内侧安装板14和外侧安装板15；所述主动轮11通过驱动装置10安装于内侧安装板14的外侧，主动轮11固定于驱动装置10的动力输出轴上；所述诱导轮12和负重轮分别通过各自的轮轴安装于内侧安装板14和外侧安装板15之间；内侧安装板14和外侧安装板15之间还固定有罩于负重轮上部的罩板，为主动轮11、诱导轮12和负重轮提供了稳定可靠的安装结构，同时能对诱导轮12和负重轮进行有效遮掩和防护，适于灾区等复杂路面行驶，美观，不易损坏。
[0029] 本实施例中，所述履带式行走机构还包括固定于车架9的储存箱；可以起到对药物和食物运输的作用。
[0030] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
