CN102717891B - 一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置。包括机器人机舱、金属固定层、聚乙烯弹性体层、高弹性充气气囊，设有遥控电磁继电开关、通信传输中继模块、发射接收模块等。该抗空中抛撒过载缓冲装置可装载微小型探测机器人一起通过空中抛撒的方式介入特殊目标区域。着陆过程中，抗空中抛撒过载缓冲装置能够有效地抗落地冲击保护装载的机器人；着陆后，抗空中抛撒过载缓冲装置能够通过遥控的方式分解为四部分，微小型探测机器人驶出进行探测；同时，抗空中抛撒过载缓冲装置作为传输中继把微小型探测机器人在目标区域现场获取的信息传送的信息传送到指挥端。

Description

一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置

技术领域

本发明属于机器人技术和自动化领域，特别涉及一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置。

背景技术

以自然灾害如地震、洪水、海啸,人为的恐怖活动、有毒物质、辐射性物质等扩散带来的污染与危害等特殊区域的信息探测，目标监视、侦察为应用背景，要求微小型探测机器人体积小、抗过载能力强。同时由于区域环境未知，要求微小型探测机器人具有较强的环境适应能力，尤其是要具有较强的抗落地冲击过载的能力，以保证落地后微小型探测机器人功能的完整性。目前，微小型地面探测机器人由于抗落地过载冲击的能力差（目前国内外此类微小型探测机器人最高具备9.1米的落地抗过载能力）。再有，由于目标区域的特殊的环境限制，目标区域比如地震灾后现场、有毒有害物质扩散现场，很难实现近距离布设，需通过空中抛撒等方式快速进入上述具有特殊的环境的目标区域。另外，目前国内外微小型地面探测机器人体积较小，通常只具备几十米的通信能力，不具备远距离传输的能力，不能实现远程信息传输的功能。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置，抗空中抛撒过载缓冲装置搭载微小型探测机器人以空中抛撒的方式介入特殊目标区域着陆后，能够有效地抗落地过载冲击，保证落地后其携带的微小型探测机器人的功能完整性。着陆后，抗空中抛撒过载缓冲装置能够通过后方遥操作指令分解成四部分，使微小型探测机器人能够驶出进入目标区域和有效完成任务。同时，该机构能够作为传输中继，把微小型探测机器人探测的信息通过其传送回后方接收控制端。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置，包括：

运载部，其用于装载微小型探测机器人；

缓冲部，其能够在着陆过程中抗落地冲击保护所述运载部中装载的机器人；以及

通信部，其能够作为传输中继把所述机器人在目标现场获取的探测信息传送的信息传送回后方接收控制端；

并且，所述抗空中抛撒过载缓冲装置在着陆后能够分解为多个部分，以使得微小型探测机器人驶出进行探测。

优选地，所述运载部包括微小型探测机器人机舱和金属固定层；所述缓冲部包括弹性体层和充气气囊，并且设有遥控电磁继电开关；所述通信部包括通信传输中继模块和发射接收模块。

优选地，所述充气气囊位于所述装置最外部，在空中抛撒着陆过程中能够吸收地面各个方向的冲击能量，从而减小对其内部微小型探测机器人的冲击过载，保证微小型探测机器人的零部件功能的完整性。

优先地,所述充气气囊与金属固定层之间采用聚乙烯弹性体层,作为充气气囊与金属固定层连接和固定，同时，所述聚乙烯弹性体层能起到二级缓冲作用,避免充气气囊没有消耗掉的冲击能量过多的传导到金属固定层。

优选地，所述微小型探测机器人机舱采用聚氨酯弹性体制成，从而能够将设置于其内部的微小型探测机器人与所述金属固定层隔离，以避免金属固定层的冲击冲用力向内部传导到所述微小型探测机器人上。

优选地，所述微小型探测机器人机舱安装在所述金属固定层内部，所述金属固定层采用镁铝合金材料制成，主要起到支撑和固定的作用。

优选地，所述遥控电磁继电开关在遥操作通电后具有强磁性，遥操作断电后强磁力消失；所述多个部分在所述遥控电磁继电开关遥操作通电后通过强磁力组装成一体，并且在所述遥控电磁继电开关遥操作断电后消磁分解成多个部分。

优选地，所述通信传输中继模块作为所述微小型探测机器人与所述后方接收控制端的传输中继，能够根据实际通信距离选择适合的模块进行搭载，实现微小型探测机器人探测信息远距离信息传输。

优选地，所述发射接收模块能够接收所述后方接收控制端的指令，从而控制所述遥控电磁继电开关的通、断电。

优选地，所述微小型探测机器人为两轮,四轮或者六轮的微小型探测机器人。

本发明优异的效果是：

1）相比现有技术，本发明抗空中抛撒过载缓冲装置使微小型探测机器人具有新型的目标区域介入模式：通过无人机或有人机空中抛撒的方式，远程快速部署到目标区域，突破了微小型地面微小型探测机器人工作范围有限的缺点；

2）相比现有技术，本发明所述适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置，采用全方位抗过载结构设计，主要针对在冲击环境下的机械使用，通过装置最外部的高弹性充气气囊吸收地面各个方向的冲击能量，从而达到减小对其内部微小型探测机器人、装置内部通信中继模块、遥控电磁继电开关、发射和接收模块等的冲击过载，保证微小型探测机器人、通信中继模块、遥控电磁继电开关、发射和接收模块等部件的完整性。

3）相比现有技术，本发明所述适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置，采用通信中继模块、发射和接收模块，实现微小型探测机器人的远程探测与控制。

因此，本发明以空中抛撒方式介入特殊目标区域着陆后，能够有效地抗落地过载冲击，保证落地后的微小型探测机器人的功能完整性，落地后本发明装置能够自动分解为四个部分，使微小型探测机器人能够快速进入目标区域和进行现场信息获取和重要目标监视，并作为传输中继将微小型探测机器人探测到的目标区域的信息回传至后方接收控制端。本发明特别适合地震、核化灾难现场及它敏感或危险区域微小型探测机器人的空中抛撒任务，使微小型探测机器人得以完成特殊区域的远程目标探测和监视等任务。

附图说明

图1是本发明所述的适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置的组合体的立体图；

图2是本发明所述的适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置的分解为四部分的立体图；

图3是本发明所述适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置工作模式图。

其中各附图标记含义如下：

1.抗空中抛撒过载缓冲装置；2.微小型探测机器人机舱；3.金属固定层；4.聚乙烯弹性体层；5.高弹性充气气囊；6.遥控电磁继电开关；7.通信传输中继模块；8.发射接收模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施案例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

如图1-3所示，适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置1包括主要由微小型探测机器人机舱2、金属固定层3组成的运载部，主要由聚乙烯弹性体层4、高弹性充气气囊5和遥控电磁继电开关6组成的缓冲部，以及主要由通信中继模块7、发射接收模块8组成的通信部。

如图2所示，抗空中抛撒过载缓冲装置1有对称的四个部分，可以通过控制所述遥控电磁继电开关6实现四个部分的组装一体和一体后的分解。所述微小型探测机器人机舱2采用聚氨酯弹性体，聚氨酯弹性体具有较高的弹性、强度及抗震动性，可根据微小型探测机器人的外形通过模具成型，将舱体内部的微小型探测机器人与金属固定层隔离，避免金属固定层的冲击冲用力向内部传导到微小型探测机器人上。所述微小型探测机器人机舱2可以装载两轮、四轮或者多轮微小型探测机器人。所述金属固定层3内部安装和所述固定微小型探测机器人机舱2，金属固定层采用比刚度较高的镁铝合金材料，主要起到支撑和固定的作用。所述微小型探测机器人舱体嵌入到金属固定层上，并通过压板、压条及螺栓等固定在所述金属固定层内部。所述金属固定层3外部安装有所述聚乙烯弹性体层4，所述聚乙烯弹性体层4具有较好的可塑性、抗冲击和弹性，可起到对金属固定层及内部部件的缓冲保护的作用。所述聚乙烯弹性体层4外部安装高弹性充气气囊5，所述高弹性充气气囊5是该装置中最主要的抗空中抛撒过载缓冲的部分，通过压缩内部空气消耗外部冲击能量，起到对内部件抗过载保护的功用。

所述遥控电磁继电开关6安装在所述金属固定层3的端面上，用来控制所述抗空中抛撒过载缓冲装置的缓冲部的连接与分解。所述遥控电磁继电开关6和金属固定层3的端面采用橡胶缓冲垫隔振减冲。所述遥控电磁继电开关6通电后具有强磁性，所述装置1的四个对称的部分通过强磁力组装在一起，所述遥控电磁继电开关6断电后，强磁力消失，所述装置1分解成四个对称的部分。所述遥控电磁继电开关6由操作者控制实现通断电，即由所述装置1的开关实现抗空中抛撒过载缓冲装置的组装与分体。遥控电磁继电开关安装于金属固定层的各个平面端面通信中继模块、发射和接收模块安装在微小型探测机器人仓体内。通信传输中继模块7作为微小型探测机器人与后方控制接收端传输中继，由于微小型探测机器人由于体积以及自身功能的限制，通信传输较短，通信传输中继模块可以根据实际距离选择适合的模块进行搭载，解决了微小型探测机器人探测信息远距离传输的问题。发射接收模块8是实现抗空中抛撒过载缓冲装置接收后方接收控制端指令的载体，它控制抗空中抛撒过载缓冲装置的打开，即装置落地后分解成四部分。

如图3所示，本发明以直升机、无人机等飞行器空中抛撒的方式介入特殊目标区域，携带有微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置1通过外部高弹性充气气囊吸收和消耗地面或陆面的冲击作用力，保护所属装置1携带有微小型探测机器人避免冲击损伤。落地后，所述遥控电磁继电开关6在接受后方遥控指令后断电消磁，所述装置1分解为四个部分，所述装置1携带的微小型探测机器人驶出执行探测任务，微小型探测机器人与后方接收控制端以所述装置1上通信中继模块7作为信息传输的中继，实现实时互联互通，微小型探测机器人将探测到的信息及时回传至后方接收控制端；同时，后方接收控制端能够控制微小型探测机器人的运动、探测等。

可选地，以上实施例中的抗空中抛撒过载缓冲装置也可以分解为其他数目个部分。另外，以上实施例中的聚乙烯弹性体层也可以选用其他弹性材料。抗空中抛撒过载缓冲装置的外形也不限于附图中所示的形状，也可以选用其他的球体或多面体。

本发明中的适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置，主要针对在冲击环境下的机械使用，通过装置最外部的高弹性充气气囊吸收地面各个方向的冲击能量，从而达到减小对其内部微小型探测机器人、装置内部通信中继模块、遥控电磁继电开关、发射和接收模块等的冲击过载，保证微小型探测机器人、通信中继模块、遥控电磁继电开关、发射和接收模块等部件的完整性。所述装置落地后通过后方接收控制端遥操作分解为多个部分，微小型探测机器人驶出执行探测任务；所述装置上得的通信中继模块可以把微小型探测机器人探测到的目标区域信息回传至后方接收控制端。

由于本发明能够使其装载的微小型探测机器人具备高抗过载冲击的能力，保证落地后的微小型探测机器人的功能完整性，并且能够作为微小型抛撒式探测机器的通信中继，使本发明能够实现微小型探测机器人远距离空中抛撒部署到地震、核化灾难现场及它敏感或者危险区域，并通过本发明实时回传目标区域信息到后方接收控制端端，实现远距离主动探测，及时准确地获取现场信息或完成目标监视。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种适用于微小型探测机器人的抗空中抛撒过载缓冲装置，包括：

运载部，其用于装载微小型探测机器人；

缓冲部，其能够在着陆过程中抗落地冲击保护所述运载部中装载的机器人；以及

通信部，其能够作为传输中继把所述机器人在目标现场获取的探测信息传送的信息传送回后方接收控制端；

并且，所述抗空中抛撒过载缓冲装置在着陆后能够分解为多个部分，以使得微小型探测机器人驶出进行探测；

所述运载部包括微小型探测机器人机舱和金属固定层；

所述缓冲部包括弹性体层和充气气囊，并且设有遥控电磁继电开关；

所述通信部包括通信传输中继模块和发射接收模块；

所述遥控电磁继电开关在遥控操作通电后具有强磁性，遥控操作断电后强磁力消失；

所述多个部分在所述遥控电磁继电开关遥控操作通电后通过强磁力组装成一体，并且在所述遥控电磁继电开关遥控操作断电后消磁分解成多个部分；

所述发射接收模块能够接收所述后方接收控制端的指令，从而控制所述遥控电磁继电开关的通、断电；

所述遥控电磁继电开关在接受所述后方接收控制端的指令后断电消磁，所述抗空中抛撒过载缓冲装置分解为所述多个部分。

2.根据权利要求1所述的抗空中抛撒过载缓冲装置，其特征在于：所述充气气囊位于所述装置最外部，在空中抛撒着陆过程中能够吸收地面各个方向的冲击能量，从而减小对其内部微小型探测机器人的冲击过载，保证微小型探测机器人的零部件功能的完整性。

3.根据权利要求1所述的抗空中抛撒过载缓冲装置，其特征在于：所述弹性体层采用聚乙烯弹性体层，位于所述充气气囊与所述金属固定层之间，作为充气气囊与金属固定层连接和固定，同时，所述聚乙烯弹性体层能起到二级缓冲作用，避免充气气囊没有消耗掉的冲击能量过多的传导到金属固定层。

4.根据权利要求1所述的抗空中抛撒过载缓冲装置，其特征在于：所述微小型探测机器人机舱采用聚氨酯弹性体制成，从而能够将设置于其内部的微小型探测机器人与所述金属固定层隔离，以避免金属固定层的冲击作用力向内部传导到所述微小型探测机器人上。

5.根据权利要求1所述的抗空中抛撒过载缓冲装置，其特征在于：所述微小型探测机器人机舱安装在所述金属固定层内部，所述金属固定层采用镁铝合金材料制成，主要起到支撑和固定的作用。

6.根据权利要求1所述的抗空中抛撒过载缓冲装置，其特征在于：所述通信传输中继模块作 为所述微小型探测机器人与所述后方接收控制端的传输中继，能够根据实际通信距离选择适合的模块进行搭载，实现微小型探测机器人探测信息远距离信息传输。

7.根据权利要求1-6之一所述的抗空中抛撒过载缓冲装置，其特征在于，所述微小型探测机器人为两轮、四轮、六轮或者更多轮的微小型探测机器人。