一种扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法专利检索-机动车挂车（农用机械或机具的转向机构或在所要求轨道上的引导装置入A01B69/00车轮脚轮车轴提高车轮的附着力入B60B车用轮胎轮胎充气或轮胎的更换入B60C拖有挂车的牵引车或类似车辆之间的连接入B60D轨道和道路两用车辆两栖或可转换的车辆入B60F悬架装置的配置入B60G加热冷却通风或其他空气处理设备入B60H车窗挡风玻璃非固定车顶门或类似装置车辆不用时的护套入B60J动力装置的布置辅助驱动装置传动装置控制机构仪表或仪表板入B60K电动车辆的电力装备或动力装置入B60L电动车辆的电源线入B60M其他类目不包含的乘客用设备入B60N适用于货运或装载特殊货物或物体的入B60P用于一般车辆信号或照明装置的布置其安装或支承或者其电路入B60Q其他类目不包含的车辆车辆配件或车辆部件入B60R其他类目不包含的保养清洗修理支承举升或调试入B60S制动器布置制动控制系统或其部件入B60T气垫车入B60V摩托车及其所用附件入B62JB62K车辆试验入G01M）专利检索查询-专利查询网

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一种扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法
申请号	CN202410100538.3	申请日	2024-01-24	公开(公告)号	CN117901134A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	昆明理工大学;			发明人	张盛洲; 那靖; 张亚东; 高贯斌; 何浩然; 孙浩人;
摘要	本发明公开了一种扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法，机器人包括机身、机械腿单元、可收放扫雷机构、机械爪、机械臂、铣槽模块；通过机械腿单元带动可收放扫雷机构对待检测区域进行扫雷作业；铣槽模块具有放置于机身后部的第一状态、具有通过机械爪夹持的第二状态；在铣槽模块位于第一状态时，机械臂、机械爪配合，以将机械爪夹持的地雷移动至预设位置；在铣槽模块位于第二状态时，机械臂、机械爪配合，以将铣槽模块夹持至目标区域进行铣槽作业。本发明采用模块化设计，功能集成度高，设计巧妙，利用四足机器人作为移动平台，可以较好的适应复杂的山地雷区，进行地雷的定位与排除，将排爆人员从危险的环境中解放出来；具有极大的军事与社会价值。
权利要求	1.一种扫雷排爆四足机器人，其特征在于，包括机身(1)、机械腿单元(2)、可收放扫雷机构(3)、机械爪(5)、机械臂(6)、铣槽模块(8)；所述可收放扫雷机构(3)设置于机身(1)前部下端，所述机械腿单元(2)布置在机身(1)两侧，通过所述机械腿单元(2)带动所述可收放扫雷机构(3)对待检测区域进行扫雷作业；所述机械臂(6)位于机身(1)中部；所述机械爪(5)位于机械臂(6)前端；所述铣槽模块(8)具有放置于所述机身(1)后部的第一状态、具有通过所述机械爪(5)夹持的第二状态；在所述铣槽模块(8)位于第一状态时，所述机械臂(6)、所述机械爪(5)配合，以将所述机械爪(5)夹持的地雷移动至预设位置；在所述铣槽模块(8)位于第二状态时，所述机械臂(6)、所述机械爪(5)配合，以将所述铣槽模块(8)夹持至目标区域进行铣槽作业。 2.根据权利要求1所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，所述机械腿单元(2)包括小腿舵机(201)、大腿舵机(202)、舵机固定架(203)、舵机输出连接盘(204)、三角转块(209)、大腿(210)、腿部球头拉杆Ⅰ(213)、小腿(215)、小腿舵机摆臂(216)、腿部球头拉杆Ⅱ(217)；所述小腿舵机(201)、大腿舵机(202)与舵机固定架(203)固定连接，舵机固定架(203)与机身(1)固定；大腿舵机(202)通过舵机输出连接盘(204)将动力直接传递至大腿(210)；小腿舵机(201)依次驱动小腿舵机摆臂(216)、腿部球头拉杆Ⅱ(217)、三角转块(209)、腿部球头拉杆Ⅰ(213)以将动力传递至与大腿(210)连接的小腿(215)。 3.根据权利要求1所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，所述可收放扫雷机构(3)包括阵列涡流传感器(301)、传感器连接块(302)、传感器连接杆(303)、收放机构主连杆(304)、收放舵机摆臂延长杆(305)、收放舵机摆臂(306)、收放机构副连杆(307)、收放舵机(308)、收放机构连接架(309)；所述收放机构连接架(309)与机身(1)连接，收放机构连接架(309)上固定有收放舵机(308)；所述收放舵机摆臂(306)一端与收放舵机(308)输出端固定连接，收放舵机摆臂(306)另一端与收放舵机摆臂延长杆(305)一端固定连接；所述收放舵机摆臂延长杆(305)的另一端与收放机构主连杆(304)中部转动连接；所述收放机构副连杆(307)一端与收放机构连接架(309)转动连接，收放机构副连杆(307)另一端与收放机构主连杆(304)一端转动连接；所述收放机构主连杆(304)远离收放机构连接架(309)一端与传感器连接杆(303)一端固定连接；所述传感器连接杆(303)另一端与传感器连接块(302)顶部固定连接；所述传感器连接块(302)底部与阵列涡流传感器(301)固定连接。 4.根据权利要求3所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，所述阵列涡流传感器(301)以PCB板作为基板，在基板上蚀刻有按直线阵列排布的若干涡流线圈，各涡流线圈用于独立检测带金属材质的地雷。 5.根据权利要求1所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，所述机械爪(5)包括机械手连接座(501)、舵机输出齿轮(502)、齿轮连杆Ⅰ(503)、机械指Ⅰ(504)、机械爪Ⅱ(505)、机械爪副连杆(506)、齿轮连杆Ⅱ(507)、机械爪舵机(508)；所述机械爪连接座(501)尾端与小臂连接座(616)转动连接，机械爪连接座(501)上固定连接有机械爪舵机(508)；所述机械爪舵机(508)固定连接有舵机输出齿轮(502)，舵机输出齿轮(502)与转动连接在机械爪连接座(501)上的齿轮连杆Ⅰ(503)一端的齿轮相啮合，转动连接在机械手连接座(501)上齿轮连杆Ⅱ(507)一端的齿轮与转动连接在机械手连接座(501)上的齿轮连杆Ⅰ(503)一端的齿轮相啮合，实现动力的传递；所述齿轮连杆Ⅰ(503)两端分别与机械爪连接座(501)、机械指Ⅰ(504)转动连接；所述齿轮连杆Ⅱ(507)两端分别与机械爪连接座(501)、机械指Ⅱ(505)转动连接；一根机械爪副连杆(506)两端分别与机械手连接座(501)、机械指Ⅰ(504)转动连接，另一根机械爪副连杆(506)两端分别与机械手连接座(501)、机械指Ⅱ(505)均为转动连接；所述机械指Ⅰ(504)、机械指Ⅱ(505)夹持部前端有凸起；所述机械指Ⅰ(504)、机械指Ⅱ(505)夹持部后端开有卡榫，所述所述铣槽模块(8)具有与之匹配的卡榫结构，从而实现机械爪(5)对铣槽模块(8)的夹持。 6.根据权利要求1所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，所述机械臂(6)包括机械臂底座舵机(601)、机械臂底座连接架(602)、机械臂底座(603)、机械臂旋转座体(604)、小臂舵机(605)、小臂舵机摇杆(606)、小臂球头拉杆(607)、平衡球头拉杆Ⅰ(608)、大臂舵机(609)、大臂(610)、小臂球头拉杆连接座(611)、三角平衡摇块(612)、小臂拉杆连接座(613)、小臂(614)、平衡球头拉杆Ⅱ(615)、小臂连接座(616)、底座转轴(618)、转轴锁紧销(619)、机械臂底座舵机输出转盘(620)、大臂转轴(622)、大臂转轴圆柱销(623)、大臂舵机输出转盘(624)、大臂转轴连接块(625)、小臂转轴(627)、大臂连接块(628)；所述机械臂底座连接架(602)与机身(1)连接，机械臂底座连接架(602)上部固定连接有机械臂底座(603)；所述机械臂底座舵机(601)固定连接于机械臂底座连接架(602)底部，机械臂底座舵机(601)输出端与机械臂底座舵机输出转盘(620)固定连接，机械臂底座舵机输出转盘(620)与底座转轴(618)通过转轴锁紧销(619)固定连接；机械臂底座(603)与底座转轴(618)转动连接；所述机械臂旋转座体(604)与底座转轴(618)远离机械臂底座舵机输出转盘(620)一端的法兰固定连接；所述机械臂旋转座体(604)上固定有大臂舵机(609)与小臂舵机(605)，机械臂旋转座体(604)与平衡球头拉杆Ⅰ(608)一端转动连接；所述大臂舵机(609)输出端与大臂舵机输出转盘(624)固定连接，大臂舵机输出转盘(624)与大臂转轴(622)固定连接；大臂转轴(622)与机械臂旋转座体(604)旋转连接，大臂转轴(622)通过大臂转轴圆柱销(623)与大臂转轴连接块(625)一端固定连接；所述大臂转轴连接块(625)另一端与大臂(610)一端固定连接；所述小臂舵机(605)输出端与小臂舵机摇杆(606)的一端固定连接，小臂舵机摇杆(606)另一端与小臂球头拉杆(607)一端转动连接；所述大臂连接块(628)与大臂(610)的远离机械臂旋转座体(604)一端固定连接，小臂拉杆连接座(613)上固定小臂转轴(627)，小臂转轴(627)与大臂连接块(628)转动连接；所述三角平衡摇块(612)一角与小臂转轴(627)间隙配合使三角平衡摇块(612)能绕小臂转轴(627)转动，三角平衡摇块(612)另两角分别与平衡球头拉杆Ⅰ(608)、平衡球头拉杆Ⅱ(615)转动连接；固定于小臂拉杆连接座(613)的小臂(614)一端与小臂球头拉杆连接座(611)一端固定，小臂球头拉杆连接座(611)另一端与小臂球头拉杆(607)另一端转动连接；所述小臂连接座(616)一端固定连接于小臂(614)另一端，小臂连接座(616)另一端与所述机械爪(5)转动连接；所述机械爪(5)与平衡球头拉杆Ⅱ(615)转动连接。 7.根据权利要求1所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，所述铣槽模块(8)包括电机固定架(801)、电机(802)、铣槽模块连接架(803)、钻夹头(804)、立铣刀(805)；铣槽模块连接架(803)与机身(1)连接；所述的电机固定架(801)与电机(802)固定连接形成一个整体放置于铣槽模块连接架(803)内；所述电机(802)的输出轴与钻夹头(804)固定连接，所述钻夹头(804)夹持固定立铣刀(805)；所述的电机固定架(801)的尾端具有一个卡榫结构，使得机械指Ⅰ(504)与机械指Ⅱ(505)的卡榫能与之配合，实现机械爪(5)对铣槽模块(8)的夹持。 8.根据权利要求1所述的扫雷排爆四足机器人，其特征在于，还包括电源及控制系统总成(7)，所述电源及控制系统总成(7)包括与所述可收放扫雷机构(3)中阵列涡流传感器(301)连接的控制器(702)。 9.一种扫雷排爆四足机器人的地雷定位方法，其特征在于，在所述阵列涡流传感器(301)随着扫雷排爆四足机器人沿预设路径移动掠过地面，所述可收放扫雷机构(3)末端的阵列涡流传感器(301)上固定的按直线阵列排布的各个涡流线圈能独立检测其下方区域的地雷；控制器(702)根据涡流线圈反馈的信号进行数据处理，拟合出地雷的外形轮廓，并计算出地雷的中心坐标。
说明书全文	一种扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法，属于军用设备领域。背景技术 [0002] 地雷，因其“价廉物美”而被许多国家列为常规防御性武器的首选之一。地雷在挡住入侵者脚步的同时，也影响到雷区战后经济恢复和家园重建。从技术上来看，扫雷首先要探雷，而探雷排雷工作基本由人类操控器械完成。目前较为广泛的探雷排雷方式是，采用金属探雷器探雷，再由人工进行排雷。但无论如何，排雷都是一项费时、费力的高危险性工作，地雷问题已经成为国际社会亟需解决的一个重要课题。 [0003] 地雷的危害触目惊心，但如果可以实现机器精准排爆，就可以大大降低人员伤亡。 [0004] 目前，四足仿生机器人具有在复杂环境中的探索、救援、监控、巡检、看护等多种任务能力。随着科技的飞速发展，它在复杂作业环境中将展现出巨大的应用需求。足式机器人在崎岖地形中比车轮或履带具有更好的地形通过性，它使用独立的落足点来优化支撑和驱动力，而车轮需要连续的支撑路径，因此腿足式机器人有较好的地形适应性。腿足式系统的另一个优点是，身体的路径与脚的路径是可以解耦的，因而实现了类似主动悬挂的效果。即使地形有明显的变化，机身与负重也可以自由而平稳地移动，始终保持机身的水平。腿足式系统可以使用这种解耦特性来提高它在崎岖地形上的速度和效率。 [0005] 目前的扫雷排爆器械存在无法较好适应山地丛林复杂地形的主要问题。小型的履带式排爆小车，虽然可以实现危险爆炸物的转移，但无法对地下的地雷进行精确定位，地形适应性也存在一定的缺陷。另一方面，大型排雷机械，也无法进入山地雷场，且大型排雷机械的工作原理是采用机械撞击或者通过发射排雷火箭弹产生爆炸冲击波，从而引发地雷爆炸，再由坚固的机身承受地雷爆炸产生的冲击波和碎片；但这种排爆方式对环境的危害极大。 [0006] 所以发明一种能满足复杂多场景下扫雷排爆现实需求的机器人，具有现实意义。发明内容 [0007] 本发明提供了一种扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法，以用于通过合理的机构构建用于扫雷排爆工作的四足机器人，以协助排爆人员自动搜索地雷与自动排除地雷，完成扫雷排爆工作。 [0008] 本发明的技术方案是： [0009] 根据本发明的第一方面，提供了一种扫雷排爆四足机器人，包括机身1、机械腿单元2、可收放扫雷机构3、机械爪5、机械臂6、铣槽模块8；所述可收放扫雷机构3设置于机身1前部下端，所述机械腿单元2布置在机身1两侧，通过所述机械腿单元2带动所述可收放扫雷机构3对待检测区域进行扫雷作业；所述机械臂6位于机身1中部；所述机械爪5位于机械臂6前端；所述铣槽模块8具有放置于所述机身1后部的第一状态、具有通过所述机械爪5夹持的第二状态；在所述铣槽模块8位于第一状态时，所述机械臂6、所述机械爪5配合，以将所述机械爪5夹持的地雷移动至预设位置；在所述铣槽模块8位于第二状态时，所述机械臂6、所述机械爪5配合，以将所述铣槽模块8夹持至目标区域进行铣槽作业。 [0010] 所述机械腿单元2包括小腿舵机201、大腿舵机202、舵机固定架203、舵机输出连接盘204、三角转块209、大腿210、腿部球头拉杆Ⅰ213、小腿215、小腿舵机摆臂216、腿部球头拉杆Ⅱ217；所述小腿舵机201、大腿舵机202与舵机固定架203固定连接，舵机固定架203与机身1固定；大腿舵机202通过舵机输出连接盘204将动力直接传递至大腿210；小腿舵机201依次驱动小腿舵机摆臂216、腿部球头拉杆Ⅱ217、三角转块209、腿部球头拉杆Ⅰ213以将动力传递至与大腿210连接的小腿215。 [0011] 所述可收放扫雷机构3包括阵列涡流传感器301、传感器连接块302、传感器连接杆303、收放机构主连杆304、收放舵机摆臂延长杆305、收放舵机摆臂306、收放机构副连杆 307、收放舵机308、收放机构连接架309；所述收放机构连接架309与机身1连接，收放机构连接架309上固定有收放舵机308；所述收放舵机摆臂306一端与收放舵机308输出端固定连接，收放舵机摆臂306另一端与收放舵机摆臂延长杆305一端固定连接；所述收放舵机摆臂延长杆305的另一端与收放机构主连杆304中部转动连接；所述收放机构副连杆307一端与收放机构连接架309转动连接，收放机构副连杆307另一端与收放机构主连杆304一端转动连接；所述收放机构主连杆304远离收放机构连接架309一端与传感器连接杆303一端固定连接；所述传感器连接杆303另一端与传感器连接块302顶部固定连接；所述传感器连接块 302底部与阵列涡流传感器301固定连接。 [0012] 所述阵列涡流传感器301以PCB板作为基板，在基板上蚀刻有按直线阵列排布的若干涡流线圈，各涡流线圈用于独立检测带金属材质的地雷。 [0013] 所述机械爪5包括机械手连接座501、舵机输出齿轮502、齿轮连杆Ⅰ503、机械指Ⅰ504、机械爪Ⅱ505、机械爪副连杆506、齿轮连杆Ⅱ507、机械爪舵机508；所述机械爪连接座 501尾端与小臂连接座616转动连接，机械爪连接座501上固定连接有机械爪舵机508；所述机械爪舵机508固定连接有舵机输出齿轮502，舵机输出齿轮502与转动连接在机械爪连接座501上的齿轮连杆Ⅰ503一端的齿轮相啮合，转动连接在机械手连接座501上齿轮连杆Ⅱ 507一端的齿轮与转动连接在机械手连接座501上的齿轮连杆Ⅰ503一端的齿轮相啮合，实现动力的传递；所述齿轮连杆Ⅰ503两端分别与机械爪连接座501、机械指Ⅰ504转动连接；所述齿轮连杆Ⅱ507两端分别与机械爪连接座501、机械指Ⅱ505转动连接；一根机械爪副连杆 506两端分别与机械手连接座501、机械指Ⅰ504转动连接，另一根机械爪副连杆506两端分别与机械手连接座501、机械指Ⅱ505均为转动连接；所述机械指Ⅰ504、机械指Ⅱ505夹持部前端有凸起；所述机械指Ⅰ504、机械指Ⅱ505夹持部后端开有卡榫，所述所述铣槽模块8具有与之匹配的卡榫结构，从而实现机械爪5对铣槽模块8的夹持。 [0014] 所述机械臂6包括机械臂底座舵机601、机械臂底座连接架602、机械臂底座603、机械臂旋转座体604、小臂舵机605、小臂舵机摇杆606、小臂球头拉杆607、平衡球头拉杆Ⅰ608、大臂舵机609、大臂610、小臂球头拉杆连接座611、三角平衡摇块612、小臂拉杆连接座613、小臂614、平衡球头拉杆Ⅱ615、小臂连接座616、底座转轴618、转轴锁紧销619、机械臂底座舵机输出转盘620、大臂转轴622、大臂转轴圆柱销623、大臂舵机输出转盘624、大臂转轴连接块625、小臂转轴627、大臂连接块628；所述机械臂底座连接架602与机身1连接，机械臂底座连接架602上部固定连接有机械臂底座603；所述机械臂底座舵机601固定连接于机械臂底座连接架602底部，机械臂底座舵机601输出端与机械臂底座舵机输出转盘620固定连接，机械臂底座舵机输出转盘620与底座转轴618通过转轴锁紧销619固定连接；机械臂底座603与底座转轴618转动连接；所述机械臂旋转座体604与底座转轴618远离机械臂底座舵机输出转盘620一端的法兰固定连接；所述机械臂旋转座体604上固定有大臂舵机609与小臂舵机605，机械臂旋转座体604与平衡球头拉杆Ⅰ608一端转动连接；所述大臂舵机609输出端与大臂舵机输出转盘624固定连接，大臂舵机输出转盘624与大臂转轴622固定连接；大臂转轴622与机械臂旋转座体604旋转连接，大臂转轴622通过大臂转轴圆柱销623与大臂转轴连接块625一端固定连接；所述大臂转轴连接块625另一端与大臂610一端固定连接；所述小臂舵机605输出端与小臂舵机摇杆606的一端固定连接，小臂舵机摇杆606另一端与小臂球头拉杆607一端转动连接；所述大臂连接块628与大臂610的远离机械臂旋转座体604一端固定连接，小臂拉杆连接座613上固定小臂转轴627，小臂转轴627与大臂连接块628转动连接；所述三角平衡摇块612一角与小臂转轴627间隙配合使三角平衡摇块612能绕小臂转轴627转动，三角平衡摇块612另两角分别与平衡球头拉杆Ⅰ608、平衡球头拉杆Ⅱ615转动连接；固定于小臂拉杆连接座613的小臂614一端与小臂球头拉杆连接座611一端固定，小臂球头拉杆连接座611另一端与小臂球头拉杆607另一端转动连接；所述小臂连接座616一端固定连接于小臂614另一端，小臂连接座616另一端与所述机械爪5转动连接；所述机械爪5与平衡球头拉杆Ⅱ615转动连接。 [0015] 所述铣槽模块8包括电机固定架801、电机802、铣槽模块连接架803、钻夹头804、立铣刀805；铣槽模块连接架803与机身1连接；所述的电机固定架801与电机802固定连接形成一个整体放置于铣槽模块连接架803内；所述电机802的输出轴与钻夹头804固定连接，所述钻夹头804夹持固定立铣刀805；所述的电机固定架801的尾端具有一个卡榫结构，使得机械指Ⅰ504与机械指Ⅱ505的卡榫能与之配合，实现机械爪5对铣槽模块8的夹持。 [0016] 还包括电源及控制系统总成7，所述电源及控制系统总成7包括与所述可收放扫雷机构3中阵列涡流传感器301连接的控制器702。 [0017] 根据本发明的第二方面，提供了一种扫雷排爆四足机器人的地雷定位方法，在所述阵列涡流传感器301随着扫雷排爆四足机器人沿预设路径移动掠过地面，所述可收放扫雷机构3末端的阵列涡流传感器301上固定的按直线阵列排布的各个涡流线圈能独立检测其下方区域的地雷；控制器702根据涡流线圈反馈的信号进行数据处理，拟合出地雷的外形轮廓，并计算出地雷的中心坐标。 [0018] 本发明的有益效果是： [0019] 1、本发明替代排爆人员完成部分危险性极高的工作，节省人力资源，将排爆人员从艰苦、危险的排爆工作中解放出来，使得排爆工作变得安全、高效，同时也为清除边境雷区，恢复村民安全的居住环境成为可能。 [0020] 2、扫雷排爆四足机器人的出现，增加了排爆工作的安全性，减少了排爆人员的牺牲，有效解决了扫雷排爆的危险问题。 [0021] 3、本发明本发明采用模块化设计，功能集成度高，设计巧妙，利用四足机器人作为移动平台，可以较好的适应复杂的山地雷区，进行地雷的定位与排除，将排爆人员从危险的环境中解放出来；具有极大的军事与社会价值。附图说明 [0022] 图1是本发明的整体结构示意图； [0023] 图2是本发明中机身结构示意图； [0024] 图3是本发明中机械腿单元的部分爆炸示意图； [0025] 图4是本发明中机械腿单元小腿关节的部分剖视、连接示意图； [0026] 图5是本发明中机械腿单元大腿关节的部分剖视、连接示意图； [0027] 图6是本发明中机械腿单元大腿关节的轴系结构放大图； [0028] 图7是本发明中可收放扫雷机构的示意图； [0029] 图8是本发明中阵列涡流传感器的示意图； [0030] 图9是本发明中机械爪的示意图； [0031] 图10是本发明中铣槽模块的示意图； [0032] 图11是本发明中机械臂整体的示意图； [0033] 图12是本发明中机械臂连接结构示意图一； [0034] 图13是本发明中机械臂连接结构示意图二； [0035] 图14是本发明中机械臂连接结构示意图三； [0036] 图15是本发明中扫雷方法及探测原理示意图； [0037] 图16是本发明中扫雷与排雷方法示意图； [0038] 图17是本发明中机器人扫雷路径规划示意图； [0039] 图18是本发明中机器人的工作流程图； [0040] 图19是本发明中控制电路部分的电路原理图； [0041] 图20是本发明中驱动电路部分的电路原理图； [0042] 图中各标号为：1‑机身，2‑机械腿单元，3‑可收放扫雷机构，4‑深度相机，5‑机械爪，6‑机械臂，7‑控制器，8‑铣槽模块，101‑主骨架连接板，102‑机身碳纤维管，103‑副骨架连接板，104‑腿部单元连接架，201‑小腿舵机，202‑大腿舵机，203‑舵机固定架，204‑舵机输出连接盘，205‑大腿轴承Ⅰ，206‑大腿定位轴套，207‑连接铜柱，208‑大腿轴承Ⅱ，209‑三角转块，210‑大腿，211‑外侧连接板，212‑大腿轴承Ⅲ，213‑腿部球头拉杆Ⅰ，214‑腿部关节销，215‑小腿，216‑小腿舵机摆臂，217‑腿部球头拉杆Ⅱ，218‑小腿关节轴用挡圈，219‑小腿关节轴承，220‑小腿关节定位轴套，301‑阵列涡流传感器，302‑传感器连接块，303‑传感器连接杆，304‑收放机构主连杆，305‑收放舵机摆臂延长杆，306‑收放舵机摆臂，307‑收放机构副连杆，308‑收放舵机，309‑收放机构连接架，501‑机械手连接座，502‑舵机输出齿轮，503‑齿轮连杆Ⅰ，504‑机械指Ⅰ，505‑机械指Ⅱ，506‑机械爪副连杆，507‑齿轮连杆Ⅱ，508‑机械爪舵机，601‑机械臂底座舵机，602‑机械臂底座连接架，603‑机械臂底座，604‑机械臂旋转座体，605‑小臂舵机，606‑小臂舵机摇杆，607‑小臂球头拉杆，608‑平衡球头拉杆Ⅰ，609‑大臂舵机，610‑大臂，611‑小臂球头拉杆连接座，612‑三角平衡摇块，613‑小臂拉杆连接座，614‑小臂，615‑平衡球头拉杆Ⅱ，616‑小臂连接座，617‑底座角接触球轴承，618‑底座转轴，619‑转轴锁紧销，620‑机械臂底座舵机输出转盘，621‑大臂转轴轴承，622‑大臂转轴，623‑大臂转轴圆柱销，624‑大臂舵机输出转盘，625‑大臂转轴连接块，626‑小臂转轴轴承，627‑小臂转轴，628‑大臂连接块，701‑电池，702‑控制电路，703‑电池托板，704‑电池连接架，801‑电机固定架，802‑电机，803‑铣槽模块连接架，804‑钻夹头，805‑立铣刀，A01‑扫雷区域，A02‑地雷，A03‑铣环形槽。具体实施方式 [0043] 下面结合附图和实施例，对发明作进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。 [0044] 实施例1：如图1‑20所示，根据本发明实施例的第一方面，提供了一种扫雷排爆四足机器人，包括机身1、机械腿单元2、可收放扫雷机构3、机械爪5、机械臂6、铣槽模块8；所述可收放扫雷机构3设置于机身1前部下端，通过收放机构连接架309与机身1相连，所述四个机械腿单元2对称布置在机身1两侧，通过所述机械腿单元2带动所述可收放扫雷机构3对待检测区域进行扫雷作业；所述机械臂6位于机身1中部，通过机械臂底座连接架602与机身1中部固定连接；所述机械爪5位于机械臂6前端；所述铣槽模块8具有放置于所述机身1后部的第一状态、具有通过所述机械爪5夹持的第二状态；在所述铣槽模块8位于第一状态时，所述机械臂6、所述机械爪5配合，以将所述机械爪5夹持的地雷移动至预设位置；在所述铣槽模块8位于第二状态时，所述机械臂6、所述机械爪5配合，以将所述铣槽模块8夹持至目标区域进行铣槽作业。 [0045] 进一步地，如图1、2所示，所述机身1包括主骨架连接板101、机身碳纤维管102、副骨架连接板103、腿部单元连接架104；所述主骨架连接板101、机身碳纤维管102、副骨架连接板103相互固定连接组成机身主要受力框架结构，所述机器人的其他机构主要由这个框架结构连接与承受；所述副骨架连接板103用于增加机身骨架的结构稳定性；所述腿部单元连接架104与碳纤维管102固定连接，用于连接机械腿单元2。 [0046] 进一步地，所述机械腿单元2包括小腿舵机201、大腿舵机202、舵机固定架203、舵机输出连接盘204、三角转块209、大腿210、腿部球头拉杆Ⅰ213、小腿215、小腿舵机摆臂216、腿部球头拉杆Ⅱ217；所述小腿舵机201、大腿舵机202与舵机固定架203固定连接，舵机固定架203与机身1固定；大腿舵机202通过舵机输出连接盘204将动力直接传递至大腿210；小腿舵机201依次驱动小腿舵机摆臂216、腿部球头拉杆Ⅱ217、三角转块209、腿部球头拉杆Ⅰ213以将动力传递至与大腿210连接的小腿215。 [0047] 如图3‑6所示，所述机械腿单元2包括小腿舵机201、大腿舵机202、舵机固定架203、舵机输出连接盘204、大腿轴承Ⅰ205、大腿定位轴套206、连接铜柱207、大腿轴承Ⅱ208、三角转块209、大腿210、外侧连接板211、大腿轴承Ⅲ212、腿部球头拉杆Ⅰ213、腿部关节销214、小腿215、小腿舵机摆臂216、腿部球头拉杆Ⅱ217、小腿关节轴用挡圈218、小腿关节轴承219、小腿关节定位轴套220；所述小腿舵机201、大腿舵机202与舵机固定架203固定连接，舵机固定架203与腿部单元连接架104固定连接，用于腿部单元2和机身1的连接；所述舵机输出连接盘204一端连接固定于大腿舵机202，舵机输出连接盘204另一端连接于大腿210，用于将大腿舵机202输出的动力传递至大腿210；所述大腿210一端两侧有轴承安装轴，靠近舵机固定架203一侧通过轴承安装轴上大腿轴承Ⅰ205将大腿210与舵机固定架203转动连接，远离舵机固定架203一侧通过轴承安装轴上大腿轴承Ⅲ212将大腿210与外侧连接板211转动连接，外侧连接板211的上侧通过连接铜柱207将外侧连接板211与舵机固定架203固定连接，该种布置方式使大腿210转动轴两侧均有支撑点，增加大腿210刚度与稳定性；所述小腿舵机摆臂216一端固定连接于小腿舵机201，小腿舵机摆臂216另一端与腿部球头拉杆Ⅱ217一端转动连接，而腿部球头拉杆Ⅱ217的另一端与三角转块209一侧转动连接，三角转块209的另一侧与腿部球头拉杆Ⅰ213一端转动连接，腿部球头拉杆Ⅰ213的另一端与小腿215转动连接，用于将小腿舵机201输出的动力传递至小腿215；所述的三角转块209通过大腿轴承Ⅱ208与大腿210转动连接，实现三角转块209与大腿210的独立运动；所述大腿定位轴套206固定于大腿210轴承安装轴上，用于调节大腿轴承Ⅰ205与大腿轴承Ⅱ208的轴向位置；所述小腿215内部嵌有小腿关节轴承219安装在腿部关节销214上，小腿关节定位轴套220用于调整小腿关节轴承219的轴向位置，小腿关节轴用挡圈218用于实现腿部关节销214的腿部关节销214定位，从而实现大腿210与小腿215的转动连接；所述机械腿单元2以上述连接方式形成平行四连杆机构，小腿舵机201布置在舵机固定架203上，在实现动力传递的同时减少腿部运动惯性。 [0048] 具体而言，大腿舵机202、小腿舵机201通过舵机固定架203固定在机身1上，减少了运动部分的转动惯量，降低了腿部的整体重量，而具备良好的动态响应能力；大腿舵机202通过舵机输出连接盘204将动力直接传递至大腿210，大腿210通过大腿轴承Ⅰ205、大腿轴承Ⅲ212支撑转动，支撑位于大腿210两侧对称布置，且具有较好的刚性，进而模拟四足动物的大腿关节运动。小腿舵机201驱动小腿舵机摆臂216、腿部球头拉杆Ⅱ217、三角转块209、腿部球头拉杆Ⅰ213，形成两个闭合的平行四连杆机构，可实现小腿舵机201输出角度与动力能够完整的传递至小腿关节；三角转块209与大腿210通过大腿轴承Ⅱ208转动连接，实现大腿运动与小腿传动的独立，小腿215通过腿部关节销214、小腿关节轴用挡圈218、小腿关节轴承219、小腿关节定位轴套220与大腿210转动连接；进而模拟四足动物的小腿摆动。 [0049] 进一步地，如图7‑8所示，所述可收放扫雷机构3包括阵列涡流传感器301、传感器连接块302、传感器连接杆303、收放机构主连杆304、收放舵机摆臂延长杆305、收放舵机摆臂306、收放机构副连杆307、收放舵机308、收放机构连接架309；所述收放机构连接架309与机身1下侧的机身碳纤维管102配合固定连接，收放机构连接架309上固定有收放舵机308；所述收放舵机摆臂306一端与收放舵机308输出端固定连接，收放舵机摆臂306另一端与收放舵机摆臂延长杆305一端固定连接；所述收放舵机摆臂延长杆305的另一端与收放机构主连杆304中部转动连接；所述收放机构副连杆307一端与收放机构连接架309转动连接，收放机构副连杆307另一端与收放机构主连杆304一端转动连接；所述可收放扫雷机构2以上述连接方式形成平行四连杆机构，可实现对传感器的收放与高度调节，且始终保证阵列涡流传感器301中涡流线圈的轴线与地面相垂直；所述收放机构主连杆304远离收放机构连接架 309一端与传感器连接杆303一端固定连接；所述传感器连接杆303另一端与传感器连接块 302顶部固定连接；所述传感器连接块302底部与阵列涡流传感器301固定连接。 [0050] 进一步地，如图8所示，所述阵列涡流传感器301以PCB板作为基板，在基板上蚀刻有按直线阵列排布的若干涡流线圈，各涡流线圈用于独立检测带金属材质的地雷。 [0051] 进一步地，如图9所示，所述机械爪5包括机械手连接座501、舵机输出齿轮502、齿轮连杆Ⅰ503、机械指Ⅰ504、机械爪Ⅱ505、机械爪副连杆506、齿轮连杆Ⅱ507、机械爪舵机508；所述机械爪连接座501尾端与小臂连接座616转动连接，机械爪连接座501上固定连接有机械爪舵机508；所述机械爪舵机508固定连接有舵机输出齿轮502，舵机输出齿轮502与转动连接在机械爪连接座501上的齿轮连杆Ⅰ503一端的齿轮相啮合，转动连接在机械手连接座501上齿轮连杆Ⅱ507一端的齿轮与转动连接在机械手连接座501上的齿轮连杆Ⅰ503一端的齿轮相啮合，实现动力的传递；所述齿轮连杆Ⅰ503两端分别与机械爪连接座501、机械指Ⅰ504转动连接；所述齿轮连杆Ⅱ507两端分别与机械爪连接座501、机械指Ⅱ505转动连接；一根机械爪副连杆506两端分别与机械手连接座501、机械指Ⅰ504转动连接，另一根机械爪副连杆506两端分别与机械手连接座501、机械指Ⅱ505均为转动连接，齿轮连杆Ⅰ503、齿轮连杆Ⅱ507、两根机械爪副连杆506形成平行四连杆机构，始终保持机械指Ⅰ504、机械指Ⅱ 505夹持面的平行；所述机械指Ⅰ504、机械指Ⅱ505夹持部前端有凸起，可实现地雷精准夹持；所述机械指Ⅰ504、机械指Ⅱ505夹持部后端开有方形卡榫，所述所述铣槽模块8中电机固定架801的尾端具有与之匹配的卡榫结构，从而实现机械爪5对铣槽模块8的夹持。 [0052] 进一步地，如图11‑14所示，所述机械臂6包括机械臂底座舵机601、机械臂底座连接架602、机械臂底座603、机械臂旋转座体604、小臂舵机605、小臂舵机摇杆606、小臂球头拉杆607、平衡球头拉杆Ⅰ608、大臂舵机609、大臂610、小臂球头拉杆连接座611、三角平衡摇块612、小臂拉杆连接座613、小臂614、平衡球头拉杆Ⅱ615、小臂连接座616、底座角接触球轴承617、底座转轴618、转轴锁紧销619、机械臂底座舵机输出转盘620、大臂转轴轴承621、大臂转轴622、大臂转轴圆柱销623、大臂舵机输出转盘624、大臂转轴连接块625、小臂转轴轴承626、小臂转轴627、大臂连接块628；所述机械臂底座连接架602与机身1下侧的机身碳纤维管102配合固定连接，机械臂底座连接架602上部固定连接有机械臂底座603；所述机械臂底座舵机601固定连接于机械臂底座连接架602底部，机械臂底座舵机601输出端与机械臂底座舵机输出转盘620固定连接，机械臂底座舵机输出转盘620与底座转轴618通过转轴锁紧销619固定连接；所述底座转轴618上安装有一对底座角接触球轴承617，底座角接触球轴承617内圈与底座转轴618上的轴肩配合，底座角接触球轴承617外圈与机械臂底座603配合，使得机械臂底座603与底座转轴618转动连接；所述机械臂旋转座体604与底座转轴618远离机械臂底座舵机输出转盘620一端的法兰固定连接；所述机械臂旋转座体604上固定有大臂舵机609与小臂舵机605，机械臂旋转座体604上还设计有凸起结构使得机械臂旋转座体604与平衡球头拉杆Ⅰ608一端转动连接；所述大臂舵机609输出端与大臂舵机输出转盘624固定连接，大臂舵机输出转盘624与大臂转轴622固定连接；所述大臂转轴622两侧安装有大臂转轴轴承621，使得大臂转轴622与机械臂旋转座体604旋转连接，大臂转轴622通过大臂转轴圆柱销623与大臂转轴连接块625一端固定连接；所述大臂转轴连接块625另一端与大臂610一端固定连接；所述小臂舵机605输出端与小臂舵机摇杆606的一端固定连接，小臂舵机摇杆606另一端与小臂球头拉杆607一端转动连接；所述大臂连接块628与大臂610的远离机械臂旋转座体604一端固定连接，小臂拉杆连接座613上固定小臂转轴627，小臂转轴 627通过小臂转轴轴承626与大臂连接块628转动连接；所述三角平衡摇块612一角与小臂转轴627间隙配合使三角平衡摇块612能绕小臂转轴627转动，三角平衡摇块612另两角分别与平衡球头拉杆Ⅰ608、平衡球头拉杆Ⅱ615转动连接；固定于小臂拉杆连接座613的小臂614一端与小臂球头拉杆连接座611一端固定，小臂球头拉杆连接座611另一端与小臂球头拉杆 607另一端转动连接；所述小臂连接座616一端固定连接于小臂614另一端，即小臂614远离大臂610的一端，小臂连接座616另一端与所述机械爪5中机械爪连接座501转动连接；所述机械手连接座501上还设计有一凸起结构使得所述机械爪5中机械手连接座501与平衡球头拉杆Ⅱ615转动连接。 [0053] 进一步地，如图10所示，所述铣槽模块8包括电机固定架801、电机802、铣槽模块连接架803、钻夹头804、立铣刀805；铣槽模块连接架803与机身1上侧的机身碳纤维管102配合固定连接；所述的电机固定架801与电机802固定连接形成一个整体，这个整体可放置于铣槽模块连接架803内，以用于机械爪5将这个整体及钻夹头804、立铣刀805从第一状态位置夹持出；所述电机802的输出轴与钻夹头804固定连接，所述钻夹头804夹持固定立铣刀805；所述的电机固定架801的尾端具有一个卡榫结构，使得机械指Ⅰ504与机械指Ⅱ505的卡榫能与之配合，实现机械爪5对铣槽模块8的夹持。 [0054] 进一步地，还包括固定连接于机身1前端的主骨架连接板101上的深度相机4，用于识别前方地形。 [0055] 进一步地，如图2所示，还包括电源及控制系统总成7，所述电源及控制系统总成7包括电池701、控制器702、电池托板703、电池连接架704；所述的四个电池连接架704与机身1下侧的机身碳纤维管102配合固定连接，并与电池托板703的四个角相固定连接；所述电池 701固定在电池托板703之上，控制器702固定于电池701之上。 [0056] 进一步地，所述控制器702包括集成在一块电路板的控制电路和驱动电路，所述控制电路包括主控芯片、PWM输出模块、IMU与GPS模块、NRF24L01通信模块、第一BUCK降压模块、LDO稳压模块、USB转串口模块、第一开关与电源接口、扩展接口模块，所述驱动电路包括数字隔离模块、第二BUCK降压模块、第二开关与电源接口；该控制器702支持18路PWM舵机控制信号的输出，支持2.4G无线数据通信，搭载十轴惯性导航模块IMU与GPS模块，控制器702中控制电路与驱动电路完全隔离，避免驱动端大电流对控制电路的损坏。其中所述主控芯片的型号为ESP32‑S3‑WROOM‑1‑N16R16V，该芯片为双核32位处理器，Flash为16M，PSRAM为16M，具有强大的运算能力和处理能力，并具有丰富的GPIO接口，能完全胜任对机器人的控制。其中所述PWM输出模块采用PCA9685PW芯片，支持16路舵机PWM控制信号的输出，采用I2C通信协议与主控芯片通信，其16路舵机PWM控制信号连接于数字隔离模块，实现控制信号与驱动电路的完全隔离，保护控制电路。其中所述IMU与GPS模块包含十轴惯性导航IMU芯片与GPS芯片，十轴惯性导航IMU芯片与GPS芯片集成为一个模块，通过I2C通信协议与主控芯片通信，IMU与GPS模块通过电路板上预留的插接座直接插接在电路板上。其中所述数字隔离模块采用π160U30数字隔离芯片，每个芯片支持6路隔离信号，一共采用3个隔离芯片支持18路舵机PWM控制信号的隔离输出，数字隔离模块一侧接收PWM输出模块输出的16路PWM信号与2路GPIO输出的PWM信号，数字隔离模块的另一侧连接电路板上的PWM输出接口，实现控制电路与驱动电路的完全隔离，保护控制电路。其中所述NRF24L01通信模块通过电路板上预留的插接座直接插接在电路板上，该模块支持2.4GHz的无线高速传输，用于控制信号与图像信息的传递。其中所述BUCK降压模块采用高效率同步整流降压开关变换芯片MP2315S，将电源电压降压并稳定至5V，为数字隔离模块与IMU与GPS模块供电，由于采用电路隔离方案，控制电路与驱动电路各采用一组BUCK降压模块。其中所述LDO稳压模块采用LDO线性稳压芯片CIT1117B‑3.3，将BUCK降压模块稳定输出5V电压降压到3.3V，为主控芯片和NRF24L01通信模块供电。其中所述USB转串口模块采用CH343P芯片，实现USB转高速异步串口，与自动下载模块配合，可以实现主控芯片与计算机的通信与程序的自动下载。其中所述开关与电源接口包括电源开关与电源接口，第一开关与电源接口中的控制电源接口采用XH2.54接口，第二开关与电源接口中的驱动电源接口采用XT60电源接口支持驱动端大电流输出。其中所述扩展接口模块将未使用的GPIO口进行预留，共预留12个GPIO口，预留RX‑TX 通信接口，并提供5.5V与3.3V电压输出，该扩展接口模块与主控芯片连接，主要用于阵列涡流传感器的通信与供电，并提供后续传感器升级加装的预留接口。 [0057] 如图19、20，为控制器702的电路原理图，因采用隔离方案，控制电路与驱动电路完全隔离，故将电路原理图分为控制电路部分的电路原理图图19与驱动电路部分的电路原理图图20。 [0058] 根据本发明实施例的第二方面，提供了一种扫雷排爆四足机器人的地雷定位方法，在所述阵列涡流传感器301随着扫雷排爆四足机器人沿预设路径移动掠过地面，所述可收放扫雷机构3末端的阵列涡流传感器301上固定的按直线阵列排布的各个涡流线圈能独立检测其下方区域的带金属材质的地雷，即每个涡流线圈形成一个检测单元；控制器702根据涡流线圈反馈的信号进行数据处理，拟合出地雷的外形轮廓，并计算出地雷的中心坐标，驱动机械腿单元2、机械爪5、机械臂6、铣槽模块8配合进行排雷工作。应用上述技术方案可知，可以用于获取地雷坐标与地雷直径，并进行坐标变换，从而得到地雷相对于机身的精确空间坐标位置。具体而言，可以为：所述阵列涡流传感器301随着机器从移动过程中，从开始涡流线圈检测到金属信号至阵列涡流传感器301全部未检测到金属信号用于当前检测区域下地雷外形轮廓模拟且阵列涡流传感器301通过机械腿单元2驱动使机器人回退至预设位置以便于排雷工作，控制器依据拟合出的地雷外形轮廓及中心坐标进行运动学求解求出机械臂的关节旋转角度，从而驱动机械臂运动，以通过铣槽模块8铣槽形成铣环形槽，并进一步通过机械爪5深入铣环形槽夹持地雷移动至集中销毁区集中销毁，完成扫雷排爆流程。进一步，可以设置所述阵列涡流传感器301的长度宽于所述两个机械腿单元2之间的距离。 [0059] 如图1、图15、图16、图17所示为扫雷排爆扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法的具体工作原理。四个机械腿单元2对称分布在机身1的两侧，构成扫雷排爆四足机器人本体，作为其它机构的承载平台，并利用扫雷排爆四足机器人较好的地形适应性；扫雷排爆扫雷排爆四足机器人配备有电脑端的控制软件，操作者可以在软件上结合机器人自身的GPS定位系统进行扫雷路径规划，如图17所示，随后通过2.4G无线通信模块下发控制指令，确定机器人自身位于世界坐标系下的位置，从而实现沿着规划路径进行扫雷。 [0060] 深度相机4固定于机身1前端用于探查前端地形，实现避障，为扫雷排爆四足机器人足端落足点进行规划，也为排雷过程提供清晰的深度图像信息；机身IMU传感器用于获取机身的姿态信息，用于保持机身的平衡；可收放扫雷机构3通过涡流阵列传感器301采集信号，并通过控制器702处理信号，拟合地雷7的外形轮廓与计算地雷中心点的坐标；机械臂6固定于机身1中部，机械爪5、机械臂6主要负责在传感器确定外形轮廓和坐标后进行排雷；控制器7负责提供电源、运动控制、传感器信号处理、通信等。 [0061] 如图15、图16所示，地雷A02埋藏在扫雷区域A01中，对扫雷区域A01中地雷A02的定位是依靠阵列涡流传感器实现的；所述可收放扫雷机构3末端为阵列涡流传感器301；所述阵列涡流传感器301上固定有按直线阵列排布的若干涡流线圈，每个涡流线圈能独立检测其下方是否存在金属，每个涡流线圈形成一个检测单元；所述阵列涡流传感器301随着扫雷排爆四足机器人向前移动按掠过地面，控制器702按每个检测单元反馈的信号，进行数据处理，拟合出地雷的外形轮廓，并计算出地雷的中心坐标。 [0062] 进一步地，排雷流程可由机器人自主进行，也可由操作者根据深度相机4经2.4G无线传输模块返回的视频信息与地雷坐标信息远程精细排雷；如图16所示，排雷流程根据控制器702拟合出地雷的外形轮廓与计算出地雷的中心坐标，机器人移动到合适位置，降低机身姿态保证排雷过程的稳定性；随之机械臂6带动机械爪5移动至铣槽模块8的正上方，再通过机械指504、505上的卡榫槽与铣槽模块8的卡榫配合，以此夹持铣槽模块8准确的移动至地雷上方；铣槽模块8根据地雷的外形轮廓，立铣刀805沿着此轮廓的外侧进行铣槽工作，将地雷外侧一圈的泥土清除，形成铣环形槽A03，从而将地雷从泥土中暴露出；随后机械臂6与机械爪5将铣槽模块8放回原位，即第一状态；最后利用机械指504、505前端的凸起深入铣环形槽A03夹持地雷移动至集中销毁区集中销毁，完成扫雷排爆流程。 [0063] 如图17为机器人扫雷路径规划意图，机器人依次按路径进行扫查，完成区域扫雷工作。 [0064] 如图18所示为扫雷排爆扫雷排爆四足机器人及地雷定位方法的工作流程图。 [0065] 应用上述技术方案可知，本发明结构简单、设计巧妙，成本低，系统稳定可靠，可以弥补山地丛林复杂地形扫雷排爆机器的空缺，具有极大的社会和经济价值。 [0066] 上面结合附图对本发明的具体实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。