УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОГРУЗКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПОСТРАДАВШЕГО

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам автоматизированной погрузки и транспортировки пострадавших.
Аналогами системы эвакуации является система ПэкБот (PackBot) /1/ и связанный с ней проект Валькирия (Valkyrie) /2/.
3
ПэкБот - это портативный робот, подходящий для использования на любых ландшафтах и при любой погоде, обладающий системой датчиков для химического и радиационного анализа окружающей среды. Он используется для сканирования местности, определения безопасности присутствия людей на сканируемой местности. Данный робот имеет небольшие размеры (62,5×50,8×16,8 см) и вес порядка 11 кг. "Пэкбот" имеет бортовую систему управления, которая содержит один или более процессоров и карту памяти. Бортовая система управления взаимодействует с блоком движения и блоком связи. Блок движения управляет перемещением робота, а блок связи, предназначен для связи робота с системой дистанционного управления.
За прототип принимается система Валькирия, основанная на использовании робота "ПэкБот" в совокупности с гибкими носилками. При этом пострадавший должен самостоятельно переместиться на носилки, после чего робот производит его транспортировку в безопасное место волоком.
Недостатком системы является то, что она пригодна для спасения людей, находящихся в сознании и способных к самостоятельным перемещениям. В случае, когда пострадавший находится без сознания или обездвижен, система не способна обеспечить транспортировку.
Задачей изобретения является автоматическая погрузка пострадавшего, находящегося в бессознательном состоянии с повреждениями любой степени тяжести, способная определять основные признаки жизни.
Платформа состоит из трех подвижных частей, которые способны раздвигаться в продольном направлении. Поверхность платформы оснащена датчиками давления для того, чтобы своевременно раздвигаться при погрузке пострадавшего. На платформе установлены два манипулятора для захвата и затаскивания пострадавшего на поверхность платформы. Манипуляторы представляют собой механические руки, жестко закрепленные на задней части платформы с тремя шарнирными соединениями, которые позволяют им вращаться и изгибаться в пространстве. На концах манипуляторов располагаются механические кисти, выполняющие функции захвата, и состоящие из двух элементов, способных сгибаться и разгибаться, и имеющих резиновые наконечники, чтобы не порвать одежду пострадавшего и не нанести ему травм. Также имеется система датчиков ИК-излучения для определения температуры тела пострадавшего.
Система обладает камерой для ориентировки на местности и определения местоположения пострадавшего, а также датчиками инфракрасного излучения для наблюдения местности в ИК-диапазоне, что необходимо для определения температуры
тела. Камера и система датчиков располагаются в задней части платформы. За счет информации о температуре тела можно оценить физиологическое состояние пострадавшего. Все блоки системы дистанционно управляются оператором. В головной части системы есть выдвижная дорожка обеспечения безопасности погрузки, которая после погрузки пострадавшего принимает вертикальное положение и служит ограничителем, не позволяющим пострадавшему соскользнуть с поверхности во время транспортировки. Кроме того, по бокам робота предусмотрены выезжающие стенки для фиксации положения пострадавшего и его безопасной транспортировки. Необходимо также отметить, что предлагаемая система подходит для погрузки пострадавших, находящихся без сознания.
На фиг.1 изображен общий вид устройства автоматической погрузки пострадавшего и его транспортировки, где 1 - подвижная дорожка, 2 - средняя часть, 3 - выезжающие стенки, 4 - средняя часть, 5 - задняя часть, 6 - два манипулятора, 7 - датчики давления.
На фиг.2 изображена платформа в полную длину (с разъехавшимися головной и задней частями). На рисунке показано, каким образом отдельные части могут двигаться друг относительно друга.
На фиг.3 изображен общий вид манипулятора, где 8 - соединительная часть, 9, 10, 11 - шарнирные соединения, 12 - механическая кисть.
Таким образом, предложенная система позволяет производить автоматическую погрузку пострадавших с травмами любой тяжести и транспортировку в безопасное место для оказания медицинской помощи.
Платформа состоит из трех подвижных частей на гусеничной основе: головной части (2), средней части (4), задней части (5), способных двигаться друг относительно друга и двух манипуляторов (6), которые располагаются в задней части. Головная часть также содержит подвижную дорожку (1), по которой пострадавший будет затаскиваться на поверхность системы и выезжающие стенки для фиксации положения пострадавшего на поверхности (3). Манипулятор представляют собой механическую руку, жестко закрепленную на задней части платформы соединительной частью (8). Манипулятор содержит три шарнирных соединения (9, 10, 11), которые позволяют ему вращаться и изгибаться в пространстве и механическую кисть (12), позволяющую зацепить пострадавшего за одежду.
При обнаружении пострадавшего система подъезжает к нему и с помощью датчиков ИК-излучения оценивает его температуру, как один из главных признаков жизни. Затем из головной части выезжает дорожка для безопасной погрузки пострадавшего. С помощью камеры происходит навигация манипуляторов для захвата пострадавшего и переноса его на поверхность платформы. При необходимости, манипуляторы изменяют положение пострадавшего для стандартного расположения на поверхности. Во время затаскивания начинают срабатывать датчики давления, что вызывает последовательное выдвижение частей платформы. После расположения пострадавшего на поверхности платформы по краям выезжают стенки для его фиксации.
За счет подвижности частей платформы увеличивается площадь поверхности, предназначенная для расположения пострадавшего.
Пример конкретного выполнения устройства: длина крайних частей системы составляет 0,5 м, а длина средней части 0,2 м. Таким образом, полная длина робота в исходном состоянии равна 1,2 м. Поверхность для погрузки, расположенная на средней части, сделана таким образом, что крайние части системы подъезжают под нее. При этом, ее длина составляет 1,2 м. Датчики давления расположены на поверхности средней части над головной и над задней частью, и за счет их последовательного срабатывания соответствующие части выезжают. Компактность системы и способность к увеличению длины необходимы для использования манипуляторов минимальной длины, которая находится в пределах от 1,5 до 2 м, а также для уменьшения ее объема. Манипуляторы необходимы, чтобы зацепиться за одежду пострадавшего и затащить его на поверхность робота.
Источники информации:
1. Chikyung Won; Robotic platform. United States Patent 6,668,951, 2003
2. Brian Yamauchi, "PackBot: A Versatile Platform for Military Robotics" Proceedings of SPIE Vol.5422: Unmanned Ground Vehicle Technology VI, Orlando, FL, April 2004 - прототип.