CN115367129B - 一种应急救援探测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急救援探测机器人，其涉及矿山救援探测技术领域，包括底座；驱动柱，圆周布设在所述底座的外壁，且其内部顶端竖直固定有螺旋电机，其内部底端水平固定有支护电机；螺旋桨，固定在所述螺旋电机的输出端，用于驱动底座进行飞行作业；控制器，固定在所述底座内部，用于控制装置的运行动作；安装架，固定在所述驱动柱的外壁，且其远离所述驱动柱的一端固定有环形架；支撑杆件，固定在所述底座的上端面中心位置，且其内部设置有弹簧，用于使其滑动端进行伸缩；防护组件，被配置为多个，多个所述防护组件之间采用铰接方式，且位于边缘位置的防护组件一端铰接在所述环形架上；以及支护组件，安装在所述支护电机输出端上。

Description

一种应急救援探测机器人

技术领域

本发明涉及矿山救援探测技术领域，具体是一种应急救援探测机器人。

背景技术

矿山主要包括一个或多个采矿车间(或称坑口、矿井、露天采场等)和一些辅助车间，大部分矿山还包括选矿场(洗煤厂)。在矿山开采时，为了确保工作人员的安全，均配置有应急救援机器人。

现有的应急救援机器人分为地面移动和飞行移动两种方式，但矿山地形复杂，对地面移动的急救援机器人的增加了难度，且对于飞行移动的应急救援机器人不能够对其进行有效的防护，但矿山有碎石掉落时，会直接对应急救援机器人造成损坏，影响机器人的探测。

针对以上问题，本发明提供了一种应急救援探测机器人，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应急救援探测机器人，包括：

底座；

驱动柱，圆周布设在所述底座的外壁，且其内部顶端竖直固定有螺旋电机，其内部底端水平固定有支护电机；

螺旋桨，固定在所述螺旋电机的输出端，用于驱动底座进行飞行作业；

控制器，固定在所述底座内部，用于控制装置的运行动作；

安装架，固定在所述驱动柱的外壁，且其远离所述驱动柱的一端固定有环形架；

支撑杆件，固定在所述底座的上端面中心位置，且其内部设置有弹簧，用于使其滑动端进行伸缩；

防护组件，被配置为多个，多个所述防护组件之间采用铰接方式，且位于边缘位置的防护组件一端铰接在所述环形架上；以及

支护组件，安装在所述支护电机输出端上。

进一步，优选的，多个所述防护组件通过铰接构成弧形防护顶，且位于中间位置的防护组件固定在所述支撑杆件的输出端，远离所述支撑杆件的防护组件的一端铰接在所述环形架上，且其与所述控制器电性连接。

进一步，优选的，所述防护组件包括：

防护板；

压力感应器，固定在所述防护板内部；

转动组件，被配置为两组，分别设置在所述防护板相邻的两侧；以及

连接柱，被配置为两个，固定在所述防护板另外两侧，且每个所述连接柱均位于所述防护板一侧的中间位置。

进一步，优选的，所述防护板上端面固定有缓冲垫，用于对防护板进行初步防护，且所述防护板底部开设有过线孔，所述过线孔与所述压力感应器相对应，且所述防护板内部还等距开设有多个气流孔，便于螺旋桨产生气流流动。

进一步，优选的，所述转动组件包括：

固定环，被配置为两个，对称布设在所述防护板的一侧；以及

转动柱，转动设置在所述固定环内部，且其与所述固定环之间圆周布设有多个弹性片。

进一步，优选的，所述转动柱中间位置开设有腰型槽，且每个所述防护组件内的所述腰型槽的初始角度均不同，便于使多个所述防护组件在禁止状态下构成弧形防护板，且所述腰型槽在长度方向上对称设置有复位弹簧。

进一步，优选的，所述连接柱两端对称固定有凸台，所述凸台远离所述连接柱的一端面固定有滑动柱，所述滑动柱滑动设置在所述腰型槽内，且所述滑动柱两侧开设有平行面，所述平行面与两个所述复位弹簧分别连接。

进一步，优选的，所述支护组件包括：

支护件，一端固定在所述支护电机的输出端，且其长度方向均朝向底座的轴心位置；

支护座，滑动设置在所述支护件的另一端，且与所述支护件之间连接有缓冲弹簧，且其远离所述支护件的一端内部开设有摆动槽；

支护杆，对称设置在所述支护座的两侧，且其远离所述支护座的一端转动设置有转轴；以及

缓冲组件，摆动设置在所述摆动槽内，且与所述转轴之间设置有支护弹簧。

进一步，优选的，所述缓冲组件包括：

缓冲座，一端采用摆动杆铰接在所述摆动槽内；

伸缩柱，被配置为多个，等距布设在所述缓冲座内；以及

弧形护板，凹面一侧铰接在所述伸缩柱远离所述缓冲座的一端，且其远离所述伸缩柱的一侧固定有柔性垫。

进一步，优选的，所述摆动杆与所述摆动槽之间圆周布设有多个摩擦柱，所述弧形护板为弹性材质。

与现有技术相比，本发明提供了一种应急救援探测机器人，具备以下有益效果：

本发明中，在进行正常飞行时，支护组件通过支护电机始终与驱动柱保持 90°夹角，从而在飞行探测时进行侧向的防护，避免飞行时与矿山侧壁接触从而对探测机器人造成损坏，且当矿山有碎石意外落下时，碎石先与防护组件接触，从而使多个防护组件组成的弧形防护板发生形变，从而对碎石进行缓冲，避免其对探测机器人造成损坏，且当碎石与防护组件接触时，还能够通过压力感应器所受压力的大小去判断碎石下落的大致方位，从而向控制器传输信号，使螺旋桨驱动探测机器人向碎石下落方位进行移动，进一步的降低碎石对防护组件的下落力度，且此时支护电机驱动位于下落方位的支护组件，使其与移动方向保持平行状态，从而当碎石力度过大时，能够在将探测机器人击落时不会直接与地面接触，而是通过支护组件与地面接触进行缓冲，提高了探测机器人的安全性。

附图说明

图1为一种应急救援探测机器人的整体示意图；

图2为一种应急救援探测机器人的防护组件示意图；

图3为一种应急救援探测机器人的支护组件示意图；

图4为一种应急救援探测机器人的受力方向示意图；

图中：1、底座；2、驱动柱；3、螺旋桨；4、控制器；5、安装架；6、环形架； 7、支撑杆件；8、防护组件；9、支护组件；81、防护板；811、气流孔；812、过线孔；82、缓冲垫；83、压力感应器；84、固定环；841、转动柱；842、弹性片；843、腰型槽；844、复位弹簧；85、连接柱；851、凸台；852、滑动柱； 91、支护座；911、摆动槽；92、支护杆；93、转轴；94、支护弹簧；95、缓冲组件；951、缓冲座；952、摩擦柱；953、伸缩柱；954、弧形护板；955、柔性垫。

具体实施方式

参照图1～4，本发明提供一种技术方案：一种应急救援探测机器人，包括：

底座1；

驱动柱2，圆周布设在所述底座1的外壁，且其内部顶端竖直固定有螺旋电机，其内部底端水平固定有支护电机；

螺旋桨3，固定在所述螺旋电机的输出端，用于驱动底座1进行飞行作业；

控制器4，固定在所述底座1内部，用于控制装置的运行动作；

安装架5，固定在所述驱动柱2的外壁，且其远离所述驱动柱2的一端固定有环形架6；

支撑杆件7，固定在所述底座1的上端面中心位置，且其内部设置有弹簧，用于使其滑动端进行伸缩；

防护组件8，被配置为多个，多个所述防护组件8之间采用铰接方式，且位于边缘位置的防护组件8一端铰接在所述环形架6上；以及

支护组件9，安装在所述支护电机输出端上。

需要注意的是，所述底座四周均安装有探测头(图中未示出)，用于进行探测。

在本实施例中，多个所述防护组件8通过铰接构成弧形防护顶，且位于中间位置的防护组件8固定在所述支撑杆件7的输出端，远离所述支撑杆件7的防护组件8的一端铰接在所述环形架6上，且其与所述控制器4电性连接。

作为较佳的实施例，所述防护组件8包括：

防护板81；

压力感应器83，固定在所述防护板81内部；

转动组件，被配置为两组，分别设置在所述防护板81相邻的两侧；以及

连接柱85，被配置为两个，固定在所述防护板81另外两侧，且每个所述连接柱85均位于所述防护板81一侧的中间位置。

作为较佳的实施例，所述防护板81上端面固定有缓冲垫82，用于对防护板81进行初步防护，且所述防护板81底部开设有过线孔812，所述过线孔812与所述压力感应器83相对应，且所述防护板81内部还等距开设有多个气流孔811，便于螺旋桨3产生气流流动。

也就是说，当矿山有碎石意外落下时，碎石先与防护组件8接触，并对探测机器人施加一个向碎石下落方向的被动移动的趋势，此时防护组件8能够通过压力感应器83感应多个防护组件8受力的不同去判断碎石下落的大致方位，从而通过控制器4使螺旋桨3驱动探测机器人向碎石下落方位进行移动，改被动移动为主动移动，从而提高防护组件8的缓冲效果。

作为较佳的实施例，所述转动组件包括：

固定环84，被配置为两个，对称布设在所述防护板81的一侧；以及

转动柱841，转动设置在所述固定环84内部，且其与所述固定环84之间圆周布设有多个弹性片842。

作为较佳的实施例，所述转动柱841中间位置开设有腰型槽843，且每个所述防护组件8内的所述腰型槽843的初始角度均不同，便于使多个所述防护组件8在禁止状态下构成弧形防护板，且所述腰型槽843在长度方向上对称设置有复位弹簧844。

作为较佳的实施例，所述连接柱85两端对称固定有凸台851，所述凸台851 远离所述连接柱85的一端面固定有滑动柱852，所述滑动柱852滑动设置在所述腰型槽843内，且所述滑动柱852两侧开设有平行面，所述平行面与两个所述复位弹簧844分别连接。

也就是说，当碎石落在防护组件8上时，与碎石直接接触的防护组件8先进行受力，从而通过碎石的力度进行位移，此时与碎石接触的防护组件8带动剩余的防护组件8共同进行位移，且位移时，通过转动柱841和滑动柱852共同作用下，使多个防护组件8之间发生转动，并通过弹性片842和复位弹簧844 产生与转动方向相反的力度，从而对碎石进行缓冲。

作为较佳的实施例，所述支护组件9包括：

支护件，一端固定在所述支护电机的输出端，且其长度方向均朝向底座1 的轴心位置；

支护座91，滑动设置在所述支护件的另一端，且与所述支护件之间连接有缓冲弹簧，且其远离所述支护件的一端内部开设有摆动槽911；

支护杆92，对称设置在所述支护座91的两侧，且其远离所述支护座91的一端转动设置有转轴93；以及

缓冲组件95，摆动设置在所述摆动槽911内，且与所述转轴93之间设置有支护弹簧94。

作为较佳的实施例，所述缓冲组件95包括：

缓冲座951，一端采用摆动杆铰接在所述摆动槽911内；

伸缩柱953，被配置为多个，等距布设在所述缓冲座951内；以及

弧形护板954，凹面一侧铰接在所述伸缩柱953远离所述缓冲座951的一端，且其远离所述伸缩柱953的一侧固定有柔性垫955。

需要注意的是，在进行正常飞行时，支护组件9通过支护电机始终与驱动柱2保持90°夹角，从而在飞行探测时进行侧向的防护，当碎石意外落下时，此时支护电机驱动位于下落方位的支护组件9，使其与移动方向保持平行状态，从而当碎石力度过大时，能够在将探测机器人击落时不会直接与地面接触，而是通过支护组件9与地面接触进行缓冲，提高了探测机器人的安全性。

作为较佳的实施例，所述摆动杆与所述摆动槽911之间圆周布设有多个摩擦柱952，所述弧形护板954为弹性材质。

需要注意的是，当弧形护板954与矿山接触时，其发生轻微形变，从而避免直接的刚性接触，对装置影响较大，且通过摩擦柱952能够提高摆动杆与摆动槽911之间的动摩擦力，从而进一步提高缓冲效果。

具体的，在进行正常飞行时，支护组件9通过支护电机始终与驱动柱2保持90°夹角，从而在飞行探测时进行侧向的防护，避免飞行时与矿山侧壁接触从而对探测机器人造成损坏，且当矿山有碎石意外落下时，碎石先与防护组件8 接触，从而使多个防护组件8组成的弧形防护板发生形变，从而对碎石进行缓冲，避免其对探测机器人造成损坏，且当碎石与防护组件8接触时，还能够通过压力感应器83所受压力的大小去判断碎石下落的大致方位，从而向控制器4 传输信号，使螺旋桨3驱动探测机器人向碎石下落方位进行移动，进一步的降低碎石对防护组件8的下落力度，且此时支护电机驱动位于下落方位的支护组件9，使其与移动方向保持平行状态，从而当碎石力度过大时，能够在将探测机器人击落时不会直接与地面接触，而是通过支护组件9与地面接触进行缓冲，提高了探测机器人的安全性。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应急救援探测机器人，其特征在于：包括：

底座（1）；

驱动柱（2），圆周布设在所述底座（1）的外壁，且其内部顶端竖直固定有螺旋电机，其内部底端水平固定有支护电机；

螺旋桨（3），固定在所述螺旋电机的输出端，用于驱动底座（1）进行飞行作业；

控制器（4），固定在所述底座（1）内部，用于控制装置的运行动作；

安装架（5），固定在所述驱动柱（2）的外壁，且其远离所述驱动柱（2）的一端固定有环形架（6）；

支撑杆件（7），固定在所述底座（1）的上端面中心位置，且其内部设置有弹簧，用于使其滑动端进行伸缩；

防护组件（8），被配置为多个，多个所述防护组件（8）之间采用铰接方式，且位于边缘位置的防护组件（8）一端铰接在所述环形架（6）上；以及

支护组件（9），安装在所述支护电机输出端上；

多个所述防护组件（8）通过铰接构成弧形防护顶，且位于中间位置的防护组件（8）固定在所述支撑杆件（7）的输出端，远离所述支撑杆件（7）的防护组件（8）的一端铰接在所述环形架（6）上，且其与所述控制器（4）电性连接；

所述防护组件（8）包括：

防护板（81）；

压力感应器（83），固定在所述防护板（81）内部；

转动组件，被配置为两组，分别设置在所述防护板（81）相邻的两侧；以及

连接柱（85），被配置为两个，固定在所述防护板（81）另外两侧，且每个所述连接柱（85）均位于所述防护板（81）一侧的中间位置；

所述转动组件包括：

固定环（84），被配置为两个，对称布设在所述防护板（81）的一侧；以及

转动柱（841），转动设置在所述固定环（84）内部，且其与所述固定环（84）之间圆周布设有多个弹性片（842）；

所述转动柱（841）中间位置开设有腰型槽（843），且每个所述防护组件（8）内的所述腰型槽（843）的初始角度均不同，便于使多个所述防护组件（8）在静止状态下构成弧形防护板，且所述腰型槽（843）在长度方向上对称设置有复位弹簧（844）；

所述连接柱（85）两端对称固定有凸台（851），所述凸台（851）远离所述连接柱（85）的一端面固定有滑动柱（852），所述滑动柱（852）滑动设置在所述腰型槽（843）内，且所述滑动柱（852）两侧开设有平行面，所述平行面与两个所述复位弹簧（844）分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种应急救援探测机器人，其特征在于：所述防护板（81）上端面固定有缓冲垫（82），用于对防护板（81）进行初步防护，且所述防护板（81）底部开设有过线孔（812），所述过线孔（812）与所述压力感应器（83）相对应，且所述防护板（81）内部还等距开设有多个气流孔（811），便于螺旋桨（3）产生气流流动。

3.根据权利要求1所述的一种应急救援探测机器人，其特征在于：所述支护组件（9）包括：

支护件，一端固定在所述支护电机的输出端，且其长度方向均朝向底座（1）的轴心位置；

支护座（91），滑动设置在所述支护件的另一端，且与所述支护件之间连接有缓冲弹簧，且其远离所述支护件的一端内部开设有摆动槽（911）；

支护杆（92），对称设置在所述支护座（91）的两侧，且其远离所述支护座（91）的一端转动设置有转轴（93）；以及

缓冲组件（95），摆动设置在所述摆动槽（911）内，且与所述转轴（93）之间设置有支护弹簧（94）。

4.根据权利要求3所述的一种应急救援探测机器人，其特征在于：所述缓冲组件（95）包括：

缓冲座（951），一端采用摆动杆铰接在所述摆动槽（911）内；

伸缩柱（953），被配置为多个，等距布设在所述缓冲座（951）内；以及

弧形护板（954），凹面一侧铰接在所述伸缩柱（953）远离所述缓冲座（951）的一端，且其远离所述伸缩柱（953）的一侧固定有柔性垫（955）。

5.根据权利要求4所述的一种应急救援探测机器人，其特征在于：所述摆动杆与所述摆动槽（911）之间圆周布设有多个摩擦柱（952），所述弧形护板（954）为弹性材质。