CN104192304A - 一种环境及行人安全的旋翼机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环境及行人安全的旋翼机器人系统，包括主体、多个旋翼安装架、多个旋翼机构、保护架和电源装置，保护架包括环架、多个上保护架和多个下保护架。上述环境及行人安全的旋翼机器人系统的环架位于多个旋翼机构外侧，多个上、下保护架位于多个旋翼机构的上、下方，这样，可对旋翼机构提供全方位的保护，当发生碰撞时，高速旋转的旋翼机构不会伤到周围的人和物件；再者，上保护架、下保护架和环架均为硬质材料制成，其刚性较好，当冲击发生时，整架旋翼机器人系统的形变限制在很小的范围之内；上保护架、下保护架和环架的外表面均固设有软质材料层，每个上保护架、下保护架与主体之间夹设有软质材料层，可以有效地吸收冲击的能量。

Description

一种环境及行人安全的旋翼机器人系统

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及一种环境及行人安全的旋翼机器人系统。

背景技术

目前，多旋翼机器人在航拍、救援、森林防火、安防等很多领域得到了广泛的应用，然而，在室内外飞行时，高速旋转的螺旋桨很有可能撞击到障碍物上，这样不仅会对机器人的机械结构造成较大的损伤，从而增加维修费用，而且还会对周围的人及环境造成不小的安全隐患。现有技术中机器人保护架不能对多旋翼机器人起到全方位的保护，而且保护架的整体刚性不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种环境及行人安全的旋翼机器人系统，其可为旋翼机器人系统提供全方位保护，其保护架可较好地吸收冲击的能量又具有较好的刚性。

本发明是这样实现的，提供一种环境及行人安全的旋翼机器人系统，包括主体、多个旋翼安装架、多个旋翼机构和电源装置，所述多个旋翼安装架安装于所述主体的周围，每个旋翼机构安装于每个旋翼安装架上；所述电源装置固设于所述主体上，并通过导线连接于所述多个旋翼机构上；所述旋翼机器人系统还包括用于保护所述旋翼机构的保护架，所述保护架包括硬质材料制成的环架、多个上保护架和多个下保护架；所述环架环设于所述多个旋翼机构外侧，所述多个上、下保护架位于所述多个旋翼机构的上、下方，其一端分别固设于所述主体上、下方，其另一端均固设于所述环架上；每个上保护架、下保护架和环架外表面均固设有软质材料层，每个上保护架、下保护架与所述主体之间夹设有软质材料层。

进一步地，每个上保护架包括上主护架、第一冲击传导条、第二冲击传导条，所述多个上主护架的一端固设于所述环架上，其另一端共同固定在一起并位于所述主体上方；所述第一冲击传导条竖直设置，其一端固设于所述主体上方，其另一端固定连接于所述上主护架上，所述第二冲击传导条的两端分别固设于所述第一冲击传导条和所述上主护架上。

进一步地，所述旋翼机器人系统还包括连接件，所述多个上主护架的一端共同固设于所述连接件上。

进一步地，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于主体上方的第一夹设件，每个第一冲击传导条的一端夹设并固定于每对第一夹设件之间；所述第一夹设件与所述主体之间夹设有软质材料层。

进一步地，所述上主护架的外表面上包裹有软质材料层。

进一步地，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于环架上方的第二夹设件，每个上主护架的一端夹设并固定于每对第二夹设件之间。

进一步地，所述下保护架包括竖直设置的外护架、水平设置的连接架和第三冲击传导条，每个连接架的两端分别连接于所述外护架和所述第三冲击传导条的一端上，所述外护架和所述第三冲击传导条远离所述连接架的一端分别固设于所述环架和所述主体上。

进一步地，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于主体下方的第三夹设件，每个第三冲击传导条的一端夹设并固定于每对第三夹设件之间；所述第三夹设件与所述主体之间夹设有软质材料层。

进一步地，所述外护架的外表面和所述连接架的外表面均包裹有所述软质材料。

进一步地，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于环架下方的第四夹设件，每个外护架的一端夹设并固定于每对第四夹设件之间。

与现有技术相比，本发明的环境及行人安全的旋翼机器人系统的环架位于多个旋翼机构外侧，多个上、下保护架位于多个旋翼机构的上、下方，其一端分别固设于主体上、下方，其另一端固定于环架上，这样，可对旋翼机构的顶部、底部和侧面都提供全方位的保护，当发生碰撞时，高速旋转的旋翼机构不会伤到周围的人和物件；再者，上保护架、下保护架和环架均为硬质材料制成，其刚性较好，当冲击发生时，整架旋翼机器人系统的形变限制在很小的范围之内；上保护架、下保护架和环架的外表面均固设有软质材料层，每个上保护架、下保护架与主体之间夹设有软质材料层，又可以有效地吸收冲击的能量。

附图说明

图1是本发明环境及行人安全的旋翼机器人系统一较佳实施例的立体示意图；

图2是图1所示实施例的主体、上保护架、下保护架、环架的结构示意图；

图3是图1所示实施例的主体的结构示意图；

图4是图1所示实施例的连接件的结构示意图；

图5是图1所示实施例的第一夹设件的结构示意图；

图6是图1所示实施例的插装孔和旋翼安装架的数量为八个时的结构示意图；

图7是图1所示实施例的主体外表面加上防水外壳时的结构示意图；

图8是图1所示实施例采用涵道式动力装置时的结构示意图；

图9是本发明环境及行人安全的旋翼机器人系统第二较佳实施例的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示，是本发明的一较佳实施例，该环境及行人安全的旋翼机器人系统包括主体100、多个旋翼安装架200、多个旋翼机构300、保护架1及电源装置1200。

主体100上设有多个插装夹具101，每个旋翼安装架200插装并固定于每个插装夹具101中，多个旋翼安装架200安装于主体100的周围。每个旋翼机构300安装于每个旋翼安装架200远离主体100的一端。具体地，旋翼机构300包括电机和旋翼，电机安装于旋翼安装架200上，旋翼固定连接于电机上。

本实施例中，插装夹具101和旋翼安装架200的数量均为四个，四个旋翼安装架200呈十字形分布。应当注意，插装夹具101和旋翼安装架200的数量还可以是其他的数量，例如图6所示，其数量为八个，八个旋翼安装架200呈米字形分布。多个旋翼安装架200还可以不完全对称分布，只要使该旋翼机器人系统可以飞行即可，比如多个旋翼安装架200的数量设置成三个，呈T字形分布等。

保护架1包括环架400、多个上保护架500、多个下保护架600、连接件700、多对第一夹设件800、多对第二夹设件900、多对第三夹设件1000和多对第四夹设件1100。环架400、多个上保护架500和多个下保护架600均用硬质材料制成，用于保护旋翼机构300。

多个上保护架500、下保护架600分布于主体的四周，并分别位于旋翼机构300的上、下方。多个上保护架500和多个下保护架600的一端分别固设于主体100上、下方，其另一端均固设于环架400上。每个上保护架500、下保护架600和环架400外表面均固设有软质材料层，每个上保护架500、下保护架600与主体100之间夹设有软质材料层。

具体地，每个上保护架500包括用于承受顶部和侧向冲击的上主护架510，以及用于传导冲击的第一冲击传导条520和第二冲击传导条530。上主护架510呈向上拱起的弧形，其外表面包裹有软质材料层。多个上主护架510的一端固设于环架400上，其另一端共同固定在一起并位于主体100上方。第一冲击传导条520竖直设置，其一端固设于主体100上方，其另一端固定连接于上主护架510上并靠近于连接件700的一端，第二冲击传导条530的两端分别固设于第一冲击传导条520和上主护架510上。本实施例中，上主护架510呈向上拱起的弧形，能更好地承受冲击。此外，每个上主护架510靠近连接件700一端的上方还设有突起511，突起511高于连接件700的上端面，可以防止顶部连接件700直接和碰撞接触面接触。本实施例中，多个上主护架510的一端共同固定于连接件700上，从而共同固定在一起，连接件700上设有多个插装孔701，每个上主护架510的一端插设固定于连接件700的每个插装孔701中。

每个下保护架600包括用于承受侧向冲击的外护架610、用于承受底部冲击的连接架620和用于传导冲击的第三冲击传导条630。外护架610的外表面和连接架620的外表面均包裹有软质材料。外护架610竖直设置，连接架620水平设置，每个连接架620的两端分别固定连接于外护架610和第三冲击传导条630的一端，外护架610和第三冲击传导条630远离连接架620的一端分别固设于环架400和主体100上。

上保护架500和下保护架600成对设置，本实施例中，其数量为四对，连接件700对应的插装孔701数量也为四个。每对上保护架500和下保护架600位于同一平面上，四对上保护架500和下保护架600大致呈蝶形分布。本实施例中，连接件700呈十字形，由上、下组件组装而成。

环架400、上保护架500和下保护架600上分别开设有多个通孔401、501和601，这样可以在很大程度上保护旋翼机器人系统不受损坏以及对外部的人和物件的安全，又不让旋翼机器人重量增加很多，兼顾了保护架承受冲击的能力和保护架重量之间的平衡。本实施例中，通孔401、501和601为非圆孔。

上保护架500分别通过第一夹设件800和第二夹设件900固定于主体100和环架400上方。具体地，多对第一夹设件800固设于主体100上方，第一夹设件800与主体100之间夹设有软质材料层，多对第二夹设件900固设于环架400上方，每个第一冲击传导条520的一端夹设并固定于每对第一夹设件800之间，每个上主护架510的一端夹设并固定于每对第二夹设件900之间。

下保护架600分别通过第三夹设件1000和第四夹设件1100固定于主体100和环架400下方。具体地，多对第三夹设件1000固设于主体100下方，第三夹设件1000与主体100之间夹设有软质材料层，多对第四夹设件1100固设于环架400下方，每个第三冲击传导条630的一端夹设并固定于每对第三夹设件1000之间，每个外护架610的一端夹设并固定于每对第四夹设件1100之间。

当发生碰撞时，上主护架510可承受顶部和侧向的冲击，并将冲击能量通过第一冲击传导条520和第二冲击传导条530传导至第一夹设件800，再传导至主体100上，第一夹设件800与主体100之间夹设有软质材料层，可有效缓冲冲击。

外护架610可承受侧向的冲击，连接架620可承受底部的冲击，并通过第三冲击传导条630传导至第三夹设件1000上，再传导至主体100上，第三夹设件1000与主体100之间夹设有软质材料层，也可有效缓冲冲击。

每个上主护架510的一端外侧露出每对第二夹设件900外侧，每个外护架610的一端外侧露出每对第四夹设件1100外侧，这样，在冲击时，直接作用在上主护架510和外护架610上，就不会直接传到第二夹设件900和第四夹设件1100处。

第一夹设件800、第二夹设件900、第三夹设件1000和第四夹设件1100的结构完全一致。在此具体说明第一夹设件800的结构，其余的不再赘述。

如图5所示，每个第一夹设件800包括底板810和夹设板820，每对第一夹设件800通过其底板810间隔固设于主体100上，其夹设板820共同夹设每个第一冲击传导条520的一端。

电源装置1200固设于主体100的下方，并通过导线连接于多个旋翼机构300上。电源装置1200包括电池板1210和电池，电池板1210固设于主体100下方，电池安装于电池板1210上。电池通过导线穿过主体100和旋翼安装架200的内部后，连接于电机上。应当注意，电池板1210也可以固设于主体100上方，只是其形状会有些不同。

如图7所示，优选地，为了达到较好的防水效果，主体100的外表面上还可以装设一个防水外壳110。

如图8所示，再优选地，为了达到更好的防水效果，在该旋翼机器人系统设置有环架400、上保护架500和下保护架600的基础上，还可以采用涵道式动力装置，使该旋翼机器人系统能够实现严格密封防水。涵道、环架400、上保护架500、下保护架600以及旋翼机构300完全融合在一起，能提供更好的保护性能，防水性能，动力性能以及挂载性能。

上述环境及行人安全的旋翼机器人系统的环架400位于多个旋翼机构300的外侧，多个上保护架500和下保护架600位于多个旋翼机构300的上、下方，多个上保护架500和下保护架600的一端分别固设于主体100的上、下方，其另一端均通过环架400固定连接，这样，可对旋翼机构300的顶部、底部和侧面都提供全方位的保护，当发生碰撞时，高速旋转的旋翼机构300不会伤到周围的人和物件。再者，上保护架500、下保护架600和环架400均为硬质材料制成，其刚性较好，当冲击发生时，整架旋翼机器人系统的形变限制在很小的范围之内。此外，上保护架500、下保护架600和环架400的外表面均固设有软质材料层，每个上保护架500、下保护架600与主体100之间夹设有软质材料层，又可以有效地吸收冲击的能量。

如图9所示，是本发明的第二实施例，其与上一实施例的不同之处在于，上保护架500和下保护架600不是成对设置，在上一实施例的基础上，增加了四个上保护架500，均匀设置于原有四个上保护架500的间隙中，使上保护架500的数量变为8个，大致呈米字型排列。下保护架600数量及位置不变。相应的，其连接件700’上设置有八个插装孔。其余结构与上一实施例相同，在此不再赘述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环境及行人安全的旋翼机器人系统，包括主体、多个旋翼安装架、多个旋翼机构和电源装置，所述多个旋翼安装架安装于所述主体的周围，每个旋翼机构安装于每个旋翼安装架上；所述电源装置固设于所述主体上，并通过导线连接于所述多个旋翼机构上；其特征在于，所述旋翼机器人系统还包括用于保护所述旋翼机构的保护架，所述保护架包括硬质材料制成的环架、多个上保护架和多个下保护架；所述环架环设于所述多个旋翼机构外侧，所述多个上、下保护架位于所述多个旋翼机构的上、下方，其一端分别固设于所述主体上、下方，其另一端均固设于所述环架上；每个上保护架、下保护架和环架外表面均固设有软质材料层，每个上保护架、下保护架与所述主体之间夹设有软质材料层。

2.如权利要求1所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，每个上保护架包括上主护架、第一冲击传导条、第二冲击传导条，所述多个上主护架的一端固设于所述环架上，其另一端共同固定在一起并位于所述主体上方；所述第一冲击传导条竖直设置，其一端固设于所述主体上方，其另一端固定连接于所述上主护架上，所述第二冲击传导条的两端分别固设于所述第一冲击传导条和所述上主护架上。

3.如权利要求2所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述旋翼机器人系统还包括连接件，所述多个上主护架的一端共同固设于所述连接件上。

4.如权利要求2所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于主体上方的第一夹设件，每个第一冲击传导条的一端夹设并固定于每对第一夹设件之间；所述第一夹设件与所述主体之间夹设有软质材料层。

5.如权利要求2所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述上主护架的外表面上包裹有所述软质材料层。

6.如权利要求2所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于环架上方的第二夹设件，每个上主护架的一端夹设并固定于每对第二夹设件之间。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述下保护架包括竖直设置的外护架、水平设置的连接架和第三冲击传导条，每个连接架的两端分别连接于所述外护架和所述第三冲击传导条的一端上，所述外护架和所述第三冲击传导条远离所述连接架的一端分别固设于所述环架和所述主体上。

8.如权利要求7所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于主体下方的第三夹设件，每个第三冲击传导条的一端夹设并固定于每对第三夹设件之间；所述第三夹设件与所述主体之间夹设有所述软质材料层。

9.如权利要求7所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述外护架的外表面和所述连接架的外表面均包裹有所述软质材料。

10.如权利要求7所述的环境及行人安全的旋翼机器人系统，其特征在于，所述旋翼机器人系统还包括多对固设于环架下方的第四夹设件，每个外护架的一端夹设并固定于每对第四夹设件之间。