CN114312644A - 用于机器人的安全气囊机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，且公开了用于机器人的安全气囊机构，包括防撞机构，所述防撞机构包括防撞架，所述防撞架的底部固定连接有距离传感器、激光测速传感器与控制器，所述防撞机构的内部固定连接有加压机构，所述加压机构包括加压罐。该用于机器人的安全气囊机构，通过激光测速传感器测量前方物体的速度，当物体速度过快，机器人与物体距离较近时，距离传感器将碰撞信号传递给控制器，控制器使防撞气囊膨胀从收纳腔中弹出，防撞气囊将机器人包裹在内，防撞架对碰撞位置进行有效防护，防撞气囊使机器人倾倒时，减小地面碰撞对机器人造成的伤害，从而达到了能及时防护机器人，防撞性能高的效果。

Description

用于机器人的安全气囊机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为用于机器人的安全气囊机构。

背景技术

机器人是一种自动化机器，不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器，机器人可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率质量，服务人类生活，扩大延伸人的活动及能力范围，其中运输类机器人在日常生活中较为常见。

现有的运输类机器人的避障功能还不够完善，当机器人行驶路径上出现较快速度的车辆时，机器人难以及时避让，会出现碰撞的情况，且由于机器人内部零部件较为复杂，导致机器人防撞性能较差，一旦出现碰撞，机器人非常容易出现故障，从而影响机器人的运输效率。

发明内容

为实现以上能及时防护机器人，防撞性能高，能重复使用气囊，节约成本，安装方便，适用于不同型号的机器人的目的，本发明通过以下技术方案予以实现：用于机器人的安全气囊机构，包括防撞机构，所述防撞机构包括防撞架，所述防撞架的内部开设有收纳腔，所述收纳腔的内部插接有主卷辊与从卷辊，所述主卷辊与从卷辊的两端固定连接有传动轮，所述主卷辊与从卷辊的外侧固定连接有防撞气囊，所述防撞气囊的外侧插接有进气阀与排气阀，所述防撞架的底部螺纹连接有内六角螺栓，所述内六角螺栓的外侧卡接有夹板，所述防撞架的底部固定连接有距离传感器、激光测速传感器与控制器，所述防撞机构的内部固定连接有加压机构，所述加压机构包括加压罐，所述加压罐的内部开设有气压腔与料腔，所述料腔与气压腔之间固定连接有料轮，所述料轮的外侧铰接有料勺，所述料勺的外侧铰接有拉杆，所述拉杆远离料勺的一侧铰接有滑杆，所述滑杆远离拉杆的一侧固定连接有推力弹簧，所述推力弹簧远离滑杆的一侧固定连接有电磁铁，所述料轮的内壁固定连接有电爆管。

进一步的，所述从卷辊分为三组，且三组从卷辊与主卷辊分别位于四组收纳腔中，且四组收纳腔均匀分布在防撞架的四周，使防撞气囊能将机器人包裹在内。

进一步的，所述从卷辊与主卷辊通过传动轮传动连接，收卷方便。

进一步的，所述防撞气囊的外侧固定连接有盖板，且盖板略大于收纳腔，保护防撞气囊的同时，能防止防撞气囊过渡收卷。

进一步的，所述进气阀与所述排气阀均为电磁阀，便于控制。

进一步的，所述夹板滑动连接在防撞架的底部，夹持稳定。

进一步的，所述距离传感器与所述激光测速传感器均分为四组，分别位于防撞架的四周，便于对机器人全面防护。

进一步的，所述气压腔与进气阀相连接。

进一步的，所述料轮的外侧开设有料槽，且料勺铰接在料槽外侧，同时电爆管位于料槽内部，便于加压。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、该用于机器人的安全气囊机构，通过激光测速传感器测量前方物体的速度，当物体速度过快，机器人与物体距离较近时，距离传感器将碰撞信号传递给控制器，控制器使进气阀打开，进气阀使加压罐中的气体快速进入防撞气囊中，防撞气囊膨胀从收纳腔中弹出，防撞气囊将机器人包裹在内，防撞架对碰撞位置进行有效防护，防撞气囊使机器人倾倒时，减小地面碰撞对机器人造成的伤害，从而达到了能及时防护机器人，防撞性能高的效果。

2、该用于机器人的安全气囊机构，通过主卷辊与从卷辊对，四周的防撞气囊收卷，加压机构通过气体发生剂再次加压，并将气压存储在存储罐中，保证再次碰撞时，装置能继续使用，且气体中粉末会在重力的作用下积累在气压腔底部，保证进入防撞气囊中气体干净，防撞气囊使用寿命长，从而达到了能重复使用气囊，节约成本的效果。

3、该用于机器人的安全气囊机构，通过将防撞架套接在机器人外侧，转动内六角螺栓，内六角螺栓带动夹板滑动，夹板将防撞架固定在机器人的外侧，可通过调节内六角螺栓的移动距离使防撞架能固定在不同大小的机器人上，且可以调节防撞架安装位置改变防撞位置，从而达到了安装方便，适用于不同型号的机器人的效果。

附图说明

图1为本发明结构整体轴侧示意图；

图2为本发明结构整体安装示意图；

图3为本发明结构整体俯视剖视示意图；

图4为本发明结构整体仰视示意图；

图5为本发明结构主卷辊部分剖视示意图；

图6为本发明结构加压机构示意图；

图7为本发明结构料轮部分示意图。

图中：1、防撞机构；11、防撞架；12、收纳腔；13、主卷辊；14、从卷辊；15、传动轮；16、防撞气囊；17、进气阀；18、排气阀；19、内六角螺栓；110、夹板；111、距离传感器；112、激光测速传感器；113、控制器；2、加压机构；21、加压罐；22、气压腔；23、料腔；24、料轮；25、料勺；26、拉杆；27、滑杆；28、推力弹簧；29、电磁铁；210、电爆管。

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。

该用于机器人的安全气囊机构的实施例如下：

请参阅图1-图7，用于机器人的安全气囊机构，包括防撞机构1，防撞机构1包括防撞架11，防撞架11的内部开设有收纳腔12，收纳腔12的内部插接有主卷辊13与从卷辊14，从卷辊14分为三组，且三组从卷辊14与主卷辊13分别位于四组收纳腔12中，且四组收纳腔12均匀分布在防撞架11的四周，使防撞气囊16能将机器人包裹在内，从卷辊14与主卷辊13通过传动轮15传动连接，收卷方便，主卷辊13与从卷辊14的两端固定连接有传动轮15，主卷辊13与从卷辊14的外侧固定连接有防撞气囊16，防撞气囊16的外侧固定连接有盖板，且盖板略大于收纳腔12，保护防撞气囊16的同时，能防止防撞气囊16过渡收卷，防撞气囊16的外侧插接有进气阀17与排气阀18，进气阀17与排气阀18均为电磁阀，便于控制。

控制器113使进气阀17打开，进气阀17使加压罐21中的气体快速进入防撞气囊16中，防撞气囊16膨胀从收纳腔12中弹出，防撞气囊16将机器人包裹在内，防撞架11对碰撞位置进行有效防护，防撞气囊16使机器人倾倒时，减小地面碰撞对机器人造成的伤害，防撞性能高。

防撞架11的底部螺纹连接有内六角螺栓19，内六角螺栓19的外侧卡接有夹板110，夹板110滑动连接在防撞架11的底部，夹持稳定。

将防撞架11套接在机器人外侧，转动内六角螺栓19，内六角螺栓19带动夹板110滑动，夹板110将防撞架11固定在机器人的外侧，可通过调节内六角螺栓19的移动距离使防撞架11能固定在不同大小的机器人上，且可以调节防撞架11安装位置改变防撞位置，适用于不同型号的机器人。

防撞架11的底部固定连接有距离传感器111、激光测速传感器112与控制器113，距离传感器111与激光测速传感器112均分为四组，分别位于防撞架11的四周，便于对机器人全面防护。

机器人在移动中时，激光测速传感器112测量前方物体的速度，当物体速度过快，机器人与物体距离较近时，距离传感器111将碰撞信号传递给控制器113，检测精度高。

防撞机构1的内部固定连接有加压机构2，加压机构2包括加压罐21，加压罐21的内部开设有气压腔22与料腔23，料腔23的内部存放有气体发生剂，气压腔22与进气阀17相连接，料腔23与气压腔22之间固定连接有料轮24，料轮24的外侧开设有料槽，且料勺25铰接在料槽外侧，同时电爆管210位于料槽内部，便于加压，料轮24的外侧铰接有料勺25，料勺25的外侧铰接有拉杆26，拉杆26远离料勺25的一侧铰接有滑杆27，滑杆27远离拉杆26的一侧固定连接有推力弹簧28，推力弹簧28远离滑杆27的一侧固定连接有电磁铁29，料轮24的内壁固定连接有电爆管210。

控制料轮24转动，料轮24带动料勺25转动，当料勺25转动至料腔23中时，电磁铁29断电，推力弹簧28带动滑杆27滑动，滑杆27带动拉杆26摆动，拉杆26带动料勺25向下摆动，料勺25插接在料腔23中，然后控制电磁铁29通电，电磁铁29带动滑杆27复位，滑杆27带动料勺25复位，料勺25刮取料腔23中的气体发生剂，然后在控制料轮24转动，料轮24带动料勺25转动至气压腔22中，气体发生剂落在料槽中，此时电磁铁29再次断电，料勺25使料槽打开，控制电爆管210点火，使气体发生剂产生大量气体，气压腔22内部气压再次增加，加压罐21对气压进行存储，保证再次碰撞时，装置能继续使用。

工作原理：将防撞架11套接在机器人外侧，转动内六角螺栓19，内六角螺栓19带动夹板110滑动，夹板110将防撞架11固定在机器人的外侧，可通过调节内六角螺栓19的移动距离使防撞架11能固定在不同大小的机器人上，且可以调节防撞架11安装位置改变防撞位置，适用于不同型号的机器人。

机器人在移动中时，激光测速传感器112测量前方物体的速度，当物体速度过快，机器人与物体距离较近时，距离传感器111将碰撞信号传递给控制器113，控制器113使进气阀17打开，进气阀17使加压罐21中的气体快速进入防撞气囊16中，防撞气囊16膨胀从收纳腔12中弹出，防撞气囊16将机器人包裹在内，防撞架11对碰撞位置进行有效防护，防撞气囊16使机器人倾倒时，减小地面碰撞对机器人造成的伤害，防撞性能高。

控制排气阀18打开，然后控制主卷辊13转动，主卷辊13通过传动轮15带动从卷辊14转动，此时四周的防撞气囊16收卷，防撞气囊16通过排气阀18排气，防撞气囊16被收卷至收纳腔12中，此时控制料轮24转动，料轮24带动料勺25转动，当料勺25转动至料腔23中时，电磁铁29断电，推力弹簧28带动滑杆27滑动，滑杆27带动拉杆26摆动，拉杆26带动料勺25向下摆动，料勺25插接在料腔23中，然后控制电磁铁29通电，电磁铁29带动滑杆27复位，滑杆27带动料勺25复位，料勺25刮取料腔23中的气体发生剂，然后在控制料轮24转动，料轮24带动料勺25转动至气压腔22中，气体发生剂落在料槽中，此时电磁铁29再次断电，料勺25使料槽打开，控制电爆管210点火，使气体发生剂产生大量气体，气压腔22内部气压再次增加，加压罐21对气压进行存储，保证再次碰撞时，装置能继续使用，且气体中粉末会在重力的作用下积累在气压腔22底部，保证进入防撞气囊16中气体干净，防撞气囊16使用寿命长。

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 (9)

1.用于机器人的安全气囊机构，包括防撞机构(1)，其特征在于：所述防撞机构(1)包括防撞架(11)，所述防撞架(11)的内部开设有收纳腔(12)，所述收纳腔(12)的内部插接有主卷辊(13)与从卷辊(14)，所述主卷辊(13)与从卷辊(14)的两端固定连接有传动轮(15)，所述主卷辊(13)与从卷辊(14)的外侧固定连接有防撞气囊(16)，所述防撞气囊(16)的外侧插接有进气阀(17)与排气阀(18)，所述防撞架(11)的底部螺纹连接有内六角螺栓(19)，所述内六角螺栓(19)的外侧卡接有夹板(110)，所述防撞架(11)的底部固定连接有距离传感器(111)、激光测速传感器(112)与控制器(113)，所述防撞机构(1)的内部固定连接有加压机构(2)，所述加压机构(2)包括加压罐(21)，所述加压罐(21)的内部开设有气压腔(22)与料腔(23)，所述料腔(23)与气压腔(22)之间固定连接有料轮(24)，所述料轮(24)的外侧铰接有料勺(25)，所述料勺(25)的外侧铰接有拉杆(26)，所述拉杆(26)远离料勺(25)的一侧铰接有滑杆(27)，所述滑杆(27)远离拉杆(26)的一侧固定连接有推力弹簧(28)，所述推力弹簧(28)远离滑杆(27)的一侧固定连接有电磁铁(29)，所述料轮(24)的内壁固定连接有电爆管(210)。

2.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述从卷辊(14)分为三组，且三组从卷辊(14)与主卷辊(13)分别位于四组收纳腔(12)中，且四组收纳腔(12)均匀分布在防撞架(11)的四周。

3.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述从卷辊(14)与主卷辊(13)通过传动轮(15)传动连接。

4.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述防撞气囊(16)的外侧固定连接有盖板，且盖板略大于收纳腔(12)。

5.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述进气阀(17)与所述排气阀(18)均为电磁阀。

6.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述夹板(110)滑动连接在防撞架(11)的底部。

7.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述距离传感器(111)与所述激光测速传感器(112)均分为四组，分别位于防撞架(11)的四周。

8.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述气压腔(22)与进气阀(17)相连接。

9.根据权利要求1所述的用于机器人的安全气囊机构，其特征在于：所述料轮(24)的外侧开设有料槽，且料勺(25)铰接在料槽外侧，同时电爆管(210)位于料槽内部。

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