CN112081860B - 一种具有防撞击功能的巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能机器人技术领域，且公开了一种具有防撞击功能的巡检机器人，包括壳体，所述壳体的内侧滑动连接有摄像颈，所述壳体的内壁固定连接有电磁铁，所述壳体的内壁且靠近电磁铁的内侧弹性连接有磁块。该具有防撞击功能的巡检机器人，通过防护架，进而压缩复位弹簧一，在电磁线圈会形成强磁场，磁流变液箱内的磁流变液在强磁场的作用下会由牛顿流体变为高粘度、低流动性胶装流体，在活塞的挤压下，磁流变液会通过阻尼通道，进而抵消防护架传递的碰撞力，实现了巡检机器人被撞伤或是砸伤时，撞击力会被磁流变液抵消，避免巡检机器人的内部零件受损，避免对巡检机器人内部的维修，省时省力，避免带来经济损失，提高机器人的使用寿命。

Description

一种具有防撞击功能的巡检机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体为一种具有防撞击功能的巡检机器人。

背景技术

巡检机器人是以移动机器人为载体，以多种检测仪器作为荷载系统的智能机器，巡检机器人代替了人们繁琐的工作，大大提高了工作效力，节省了人力资源，而现有的巡检机器人在作业过程中会出现被工作人员误伤的现象，会被物体撞伤或是砸伤，都会对巡检机器人内部零部件造成损伤。

由于外界环境的影响和事故的发生以及工作人员的误伤是无法避免，会导致巡检机器人被撞伤或是砸伤，而现有的巡检机器人无法处理外界给的冲击力，会导致巡检机器人的内部零件受损，维修起来费时费力，甚至会损伤巡检机器人的摄像颈，会撞倒机器人，造成经济损失，降低机器人的使用寿命。

因此，我们提出了一种具有防撞击功能的巡检机器人来解决以上问题。

发明内容

(一)技术方案

为实现上述防止巡检机器人被撞伤或是砸伤，避免巡检机器人的内部零件受损，避免对机器人内部维修，省时省力，避免损伤巡检机器人的摄像颈，防止撞倒机器人，避免带来经济损失，提高机器人的使用寿命的目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防撞击功能的巡检机器人，包括壳体，所述壳体的内侧滑动连接有摄像颈，所述壳体的内壁固定连接有电磁铁，所述壳体的内壁且靠近电磁铁的内侧弹性连接有磁块，所述磁块的内侧固定连接有限位块，所述壳体的内壁固定连接有复位弹簧一，所述复位弹簧一的外侧固定连接有防护架，所述防护架的外侧固定连接有力敏电阻；

所述防护架的内侧固定连接有推杆，所述壳体的内壁固定连接有磁流变液箱，所述磁流变液箱的内壁滑动连接有活塞，所述活塞的内侧固定连接有电磁线圈，所述活塞的内侧开设有阻尼通道；

所述防护架的内侧且靠近推杆的两侧固定连接有连接点，所述壳体的外侧且靠近防护架的内侧固定连接有复位弹簧二，所述复位弹簧二的外侧固定连接有电接触点。

优选的，所述电磁铁和磁块的相对面的磁性相反，所述限位块为锥形结构，所述限位块的材质为不锈钢材质，电磁铁与磁块起到了相互吸引的作用。

优选的，所述复位弹簧一与复位弹簧二的弹性系数相同，所述复位弹簧一的长度大于复位弹簧二的长度，复位弹簧一和复位弹簧二起到了复位的作用。

优选的，所述推杆为长方体结构，所述推杆的材质为不锈钢材质，推杆起到了传动的作用。

优选的，所述磁流变液箱的内侧装有磁流变液，磁流变液的主要成分为主要是由微米级高饱和磁化强度的铁磁性细微颗粒、载液及表面活性剂组成的稳定悬浮液体，磁流变液起到了抵消力的作用。

优选的，所述阻尼通道的数量为两个，所述阻尼通道对称分布在电磁线圈的两侧，阻尼通道起到了流通的作用。

优选的，所述防护架呈L型结构，所述防护架为不锈钢材质，防护架起到了防护的作用。

优选的，所述连接点与电接触点位于同一水平高度,所述连接点为半球体结构，所述电接触点的体积大于连接点的体积，连接点和电接触点起到了连通电路的作用。

(二)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有防撞击功能的巡检机器人，具备以下有益效果：

1、该具有防撞击功能的巡检机器人，通过防护架，进而压缩复位弹簧一，在电磁线圈会形成强磁场，磁流变液箱内的磁流变液在强磁场的作用下会由牛顿流体变为高粘度、低流动性胶装流体，在活塞的挤压下，磁流变液会通过阻尼通道，进而抵消防护架传递的碰撞力，实现了巡检机器人被撞伤或是砸伤时，撞击力会被磁流变液抵消，避免巡检机器人的内部零件受损，避免对巡检机器人内部的维修，省时省力，避免带来经济损失，提高机器人的使用寿命。

2、该具有防撞击功能的巡检机器人，通过防护架会在复位弹簧一的作用下逐渐恢复，电磁线圈失去磁性，磁流变液箱内的磁流变液有胶状的流体变为牛顿液体，随着防护架的恢复，磁流变液会再次通过阻尼通道向内侧移动，与此同时限位块也在弹簧的作用下弹出，等到周围环境安全，拉出摄像颈，最大限度的保护巡检机器人，实现了新材料的应用，利用磁流变液对撞击力的抵消，保护了选件机器人内部零部件的安全，提高巡检机器人的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A部的局部放大结构示意图；

图3为本发明壳体的结构示意图；

图4为本发明图3中B部的局部放大结构示意图；

图5为本发明摄像颈的结构示意图。

图中：1、壳体；2、摄像颈；3、电磁铁；4、磁块；5、限位块；6、力敏电阻；7、防护架；8、复位弹簧一；9、推杆；10、磁流变液箱；11、电磁线圈；12、活塞；13、阻尼通道；14、连接点；15、电接触点；16、复位弹簧二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种具有防撞击功能的巡检机器人，包括壳体1，壳体1的内侧滑动连接有摄像颈2，壳体1的内壁固定连接有电磁铁3，壳体1的内壁且靠近电磁铁3的内侧弹性连接有磁块4，电磁铁3和磁块4的相对面的磁性相反，限位块5为锥形结构，限位块5的材质为不锈钢材质，磁块4的内侧固定连接有限位块5，壳体1的内壁固定连接有复位弹簧一8，复位弹簧一8与复位弹簧二16的弹性系数相同，复位弹簧一8的长度大于复位弹簧二16的长度，复位弹簧一8的外侧固定连接有防护架7，防护架7呈L型结构，防护架7为不锈钢材质，防护架7的外侧固定连接有力敏电阻6；

防护架7的内侧固定连接有推杆9，推杆9为长方体结构，推杆9的材质为不锈钢材质，壳体1的内壁固定连接有磁流变液箱10，磁流变液箱10的内侧装有磁流变液，磁流变液的主要成分为主要是由微米级高饱和磁化强度的铁磁性细微颗粒、载液及表面活性剂组成的稳定悬浮液体，磁流变液箱10的内壁滑动连接有活塞12，活塞12的内侧固定连接有电磁线圈11，活塞12的内侧开设有阻尼通道13，阻尼通道13的数量为两个，阻尼通道13对称分布在电磁线圈11的两侧；

防护架7的内侧且靠近推杆9的两侧固定连接有连接点14，壳体1的外侧且靠近防护架7的内侧固定连接有复位弹簧二16，复位弹簧二16的外侧固定连接有电接触点15，连接点14与电接触点15位于同一水平高度,连接点14为半球体结构，电接触点15的体积大于连接点14的体积。

工作原理：巡检机器人在工作过程中，壳体1内部的初始状态如图一所示，当巡检机器人受到外界环境、事故或是人为误伤带了的撞击时，撞击力首先会传递给防护架7外侧的力敏电阻6，基于力敏电阻6的特性，受到的压力越大，力敏电阻6的阻值就会减小，此时，电路中的电流就会增大，使得电磁铁3具有磁性，由于电磁铁3和磁块4相对面的磁性相反，所以，通电后的电磁铁3会吸引磁块4向外侧移动；

磁块4的移动会带动限位块5向外移动，此时摄像颈2在自重和弹簧的作用力下会向下移动，完成了对摄像颈2的收缩，使得摄像颈2上的摄像头降低，保护了摄像头的安全，同时也降低了巡检机器人的重心，提高了巡检机器人受撞击时的稳固性；

与此同时撞击力会推动防护架7，进而压缩复位弹簧一8，使得防护架7向内侧移动，会推动推杆9移动一小段距离，活塞12也会移动，由于电接触点15与连接点14位于同一水平高度，随着防护架7的移动，连接点14会与电接触点15接触，使得电磁线圈11具有磁性，在电磁线圈11会形成强磁场，磁流变液箱10内的磁流变液在强磁场的作用下会由牛顿流体变为高粘度、低流动性胶装流体，在活塞12的挤压下，磁流变液会通过阻尼通道13，进而抵消防护架7传递的碰撞力；

上述过程如图三所示，实现了巡检机器人被撞伤或是砸伤时，撞击力会被磁流变液抵消，避免巡检机器人的内部零件受损，避免对巡检机器人内部的维修，省时省力，避免带来经济损失，提高机器人的使用寿命。

当撞击力被抵消时，防护架7会在复位弹簧一8的作用下逐渐恢复，由于复位弹簧一8的弹性系数与复位弹簧二16的弹性系数相同，防护架7会在复位弹簧一8和复位弹簧二16的共同恢复力作用下逐渐恢复，当复位弹簧二16恢复到原长后，电接触点15会与连接点14分离，电磁线圈11失去磁性，磁流变液箱10内的磁流变液有胶状的流体变为牛顿液体，随着防护架7的恢复，磁流变液会再次通过阻尼通道13向内侧移动，与此同时限位块5也在弹簧的作用下弹出，此时摄像颈2任然在壳体1的内侧，若需要人为的观察周围的环境，若周围环境安全，工作人员可将摄像颈2沿着壳体1内壁拉出，如周围环境不安全，需要等到周围环境安全，最大限度的保护巡检机器人；

上述过程如图五所示，实现了新材料的应用，利用磁流变液对撞击力的抵消，保护了选件机器人内部零部件的安全，提高巡检机器人的使用寿命。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种具有防撞击功能的巡检机器人，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的内侧滑动连接有摄像颈(2)，所述壳体(1)的内壁固定连接有电磁铁(3)，所述壳体(1)的内壁且靠近电磁铁(3)的内侧弹性连接有磁块(4)，所述磁块(4)的内侧固定连接有限位块(5)，所述壳体(1)的内壁固定连接有复位弹簧一(8)，所述复位弹簧一(8)的外侧固定连接有防护架(7)，所述防护架(7)的外侧固定连接有力敏电阻(6)；

所述防护架(7)的内侧固定连接有推杆(9)，所述壳体(1)的内壁固定连接有磁流变液箱(10)，所述磁流变液箱(10)的内壁滑动连接有活塞(12)，所述活塞(12)的内侧固定连接有电磁线圈(11)，所述活塞(12)的内侧开设有阻尼通道(13)；

所述防护架(7)的内侧且靠近推杆(9)的两侧固定连接有连接点(14)，所述壳体(1)的外侧且靠近防护架(7)的内侧固定连接有复位弹簧二(16)，所述复位弹簧二(16)的外侧固定连接有电接触点(15)；

所述电磁铁(3)和磁块(4)的相对面的磁性相反，所述限位块(5)为锥形结构，所述限位块(5)的材质为不锈钢材质；

所述复位弹簧一(8)与复位弹簧二(16)的弹性系数相同，所述复位弹簧一(8)的长度大于复位弹簧二(16)的长度；

所述推杆(9)为长方体结构，所述推杆(9)的材质为不锈钢材质；

所述磁流变液箱(10)的内侧装有磁流变液，磁流变液的主要成分为主要是由微米级高饱和磁化强度的铁磁性细微颗粒、载液及表面活性剂组成的稳定悬浮液体；

所述阻尼通道(13)的数量为两个，所述阻尼通道(13)对称分布在电磁线圈(11)的两侧；

所述防护架(7)呈L型结构，所述防护架(7)为不锈钢材质；

所述连接点(14)与电接触点(15)位于同一水平高度,所述连接点(14)为半球体结构，所述电接触点(15)的体积大于连接点(14)的体积；

巡检机器人在工作过程中，当巡检机器人受到外界环境、事故或是人为误伤带来的撞击时，撞击力首先会传递给防护架外侧的力敏电阻，基于力敏电阻的特性，受到的压力越大，力敏电阻的阻值就会减小，此时，电路中的电流就会增大，使得电磁铁具有磁性，由于电磁铁和磁块相对面的磁性相反，所以，通电后的电磁铁会吸引磁块向外侧移动；

磁块的移动会带动限位块向外移动，此时摄像颈在自重和弹簧的作用力下会向下移动，完成了对摄像颈的收缩，使得摄像颈上的摄像头降低，保护了摄像头的安全，同时也降低了巡检机器人的重心，提高了巡检机器人受撞击时的稳固性；

与此同时撞击力会推动防护架，进而压缩复位弹簧一，使得防护架向内侧移动，会推动推杆移动一小段距离，活塞也会移动，由于电接触点与连接点位于同一水平高度，随着防护架的移动，连接点会与电接触点接触，使得电磁线圈具有磁性，在电磁线圈会形成强磁场，磁流变液箱内的磁流变液在强磁场的作用下会由牛顿流体变为高粘度、低流动性胶装流体，在活塞的挤压下，磁流变液会通过阻尼通道，进而抵消防护架传递的碰撞力；

上述过程实现了巡检机器人被撞伤或是砸伤时，撞击力会被磁流变液抵消，避免巡检机器人的内部零件受损，避免对巡检机器人内部的维修，省时省力，避免带来经济损失，提高机器人的使用寿命；

当撞击力被抵消时，防护架会在复位弹簧一的作用下逐渐恢复，由于复位弹簧一的弹性系数与复位弹簧二的弹性系数相同，防护架会在复位弹簧一和复位弹簧二的共同恢复力作用下逐渐恢复，当复位弹簧二恢复到原长后，电接触点会与连接点分离，电磁线圈失去磁性，磁流变液箱内的磁流变液由胶状的流体变为牛顿液体，随着防护架的恢复，磁流变液会再次通过阻尼通道向内侧移动，与此同时限位块也在弹簧的作用下弹出，此时摄像颈仍然在壳体的内侧，若需要人为的观察周围的环境，若周围环境安全，工作人员可将摄像颈沿着壳体内壁拉出，如周围环境不安全，需要等到周围环境安全，最大限度的保护巡检机器人；上述过程利用磁流变液对撞击力的抵消，保护了巡检机器人内部零部件的安全，提高巡检机器人的使用寿命。

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