CN117226870B - 一种用于测量大型构件的集群式智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种用于测量大型构件的集群式智能机器人，包括机器人，所述机器人的底部对称设置有U形架，所述机器人的底部开设有与U形架配合的滑槽。本发明可实现当机器人内部短路着火时，能通过防护罩将摄像头包裹随后弹出，从而使得摄像头远离机器人，随后通过降落伞可保证防护罩及摄像头缓缓的下落，从而实现对摄像头的保护，避免其由于机器人着火而被烧坏，且可在防护罩合并对摄像头包裹及弹出的过程中，能实现对降落伞的抬升，使得防护罩不会对降落伞夹持，且可在弹出的过程中能实现降落伞远离机器人后才开启，使得不会出现机器人与降落伞的缠绕，保证降落伞的正常开启。

Description

一种用于测量大型构件的集群式智能机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种用于测量大型构件的集群式智能机器人。

背景技术

集群机器人涉及大集群机器人的设计、建造和部署，它们能够相互协调并协同解决问题或者执行任务。集群机器人的灵感来源于自然自组织系统，例如社交昆虫，鱼类或鸟群，它们都是基于简单本地交互规则的涌现性群体行为。通常而言，集群机器人从这些自然系统的研究中提取工程原理，从而构建具有可比能力的多机器人系统。通过这种方式，集群机器人旨在构建比单个机器人更加鲁棒、更强容错和更高灵活的系统，并且能够更好地调整自身行为来适应环境变化。

集群式机器人可对大型构件进行测量，现有的集群式机器人在使用时，其位于高空飞行作业时，当其内部出现短路着火时，此时机器人会带着拍摄设备一起坠落，最终机器人及拍摄设备一同烧坏，导致在机器人无法拯救的情况下，会连带拍摄设备一同损坏。

因此，发明一种用于测量大型构件的集群式智能机器人来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于测量大型构件的集群式智能机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于测量大型构件的集群式智能机器人，包括机器人，所述机器人的底部对称设置有U形架，所述机器人的底部开设有与U形架配合的滑槽，所述滑槽内设有用于固定U形架的固定结构，所述U形架的内部固定连接有连杆，所述连杆远离U形架的一端固定连接有防护罩，两个所述防护罩之间设有摄像机，所述摄像机的两侧均固定安装有矩形杆，所述连杆的内部开设有与矩形杆配合的矩形槽，所述矩形杆位于矩形槽内，所述矩形杆远离摄像机的一端固定连接有限位杆，所述限位杆的外部套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与矩形杆及矩形槽的内壁固定连接，所述机器人的底部固定安装有与限位杆抵触的限位板，两个所述防护罩的顶部共同连接有降落伞。

进一步的，所述滑槽斜向设置，所述滑槽靠近防护罩的一侧的高度低于其远离防护罩的一侧的高度，所述固定结构具体设置为电磁铁，所述固定结构固定安装在滑槽远离防护罩的一侧内壁上，所述U形架材质为铁，所述U形架的顶部延伸至滑槽内与固定结构固定连接。

进一步的，所述防护罩的顶部对称开设有移动槽，所述移动槽的一侧与外界连通，所述移动槽内滑动设置有侧板，所述侧板的内侧通过转轴转动安装有收纳壳，所述收纳壳靠近降落伞的一侧开设有用于收纳降落伞的收纳口，所述降落伞收纳在收纳口内，所述移动槽远离侧板的一侧内壁固定安装有第二弹簧，所述防护罩的顶部设有用于对侧板进行定位的定位组件，所述防护罩的顶部固定安装有抬板，所述抬板位于收纳壳的下方将其抬升。

进一步的，所述定位组件包括固定连接在防护罩顶部的壳体，所述壳体的内部远离移动槽的一侧固定安装有矩形电磁铁，所述壳体的内部滑动设置有铁板，所述铁板远离矩形电磁铁的一侧固定安装有定位板，所述定位板延伸至壳体的外部与侧板抵触，其中一个所述防护罩靠近摄像机的一侧设置有用于控制矩形电磁铁通电的开关，所述移动槽的内壁设有橡胶垫。

进一步的，所述摄像机具体设置为可见光加红外线一体化集成相机，所述摄像机内置为其供电的电源，所述电源也为矩形电磁铁供电。

进一步的，所述收纳壳靠近摄像机的一侧设置有弧形面，所述弧形面斜向下设置。

进一步的，所述防护罩的外侧设置有警示灯，所述警示灯与开关配合。

进一步的，所述机器人具体设置为无人机。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明可实现当机器人内部短路着火时，能通过防护罩将摄像头包裹随后弹出，从而使得摄像头远离机器人，随后通过降落伞可保证防护罩及摄像头缓缓的下落，从而实现对摄像头的保护，避免其由于机器人着火而被烧坏；

2、本发明可在防护罩合并对摄像头包裹及弹出的过程中，能实现对降落伞的抬升，使得防护罩不会对降落伞夹持，且可在弹出的过程中能实现降落伞远离机器人后才开启，使得不会出现机器人与降落伞的缠绕，保证降落伞的正常开启。

附图说明

图1示出了本发明实施例的用于测量大型构件的集群式智能机器人的结构示意图一；

图2示出了本发明实施例的用于测量大型构件的集群式智能机器人的剖视结构示意图；

图3示出了本发明实施例的用于测量大型构件的集群式智能机器人的结构示意图二；

图4示出了本发明实施例的用于测量大型构件的集群式智能机器人的结构示意图三；

图5示出了本发明实施例的图4中A处放大结构示意图；

图6示出了本发明实施例的部分结构的结构示意图一；

图7示出了本发明实施例的部分结构的结构示意图二；

图8示出了本发明实施例的图7中B处放大结构示意图；

图中：1、机器人；2、U形架；3、连杆；4、防护罩；5、摄像机；6、矩形杆；7、限位杆；8、第一弹簧；9、限位板；10、降落伞；11、滑槽；12、固定结构；13、移动槽；14、侧板；15、收纳壳；16、第二弹簧；17、壳体；18、矩形电磁铁；19、铁板；20、定位板；21、开关；22、抬板；23、警示灯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种用于测量大型构件的集群式智能机器人，如图1至图8所示，包括机器人1，机器人1的底部对称设置有U形架2，机器人1的底部开设有与U形架2配合的滑槽11，滑槽11内设有用于固定U形架2的固定结构12，U形架2的内部固定连接有连杆3，连杆3远离U形架2的一端固定连接有防护罩4，两个防护罩4之间设有摄像机5，摄像机5的两侧均固定安装有矩形杆6，连杆3的内部开设有与矩形杆6配合的矩形槽，矩形杆6位于矩形槽内，矩形杆6远离摄像机5的一端固定连接有限位杆7，限位杆7的外部套设有第一弹簧8，第一弹簧8的两端分别与矩形杆6及矩形槽的内壁固定连接，机器人1的底部固定安装有与限位杆7抵触的限位板9，两个防护罩4的顶部共同连接有降落伞10。

使用时，机器人1位于高空飞行带着固定结构12、U形架2、连杆3、防护罩4、矩形杆6及摄像机5随之运动，摄像机5可对大型构件进行拍摄，将拍摄得到的画面传递给后台进行数据分析，从而得出测量数据，当机器人1内部出现短路着火时，此时固定结构12失去固定效果，此时拉伸形变状态下的第一弹簧8释放作用力带动连杆3、U形架2及防护罩4向靠近摄像机5的方向运动，同时U形架2沿着滑槽11运动将自身向远离机器人1的方向推动，使得带动连杆3、防护罩4、矩形杆6及摄像机5随之运动，使得它们远离机器人1，最终防护罩4合并，将摄像机5罩在内部，随后在下落时，降落伞10开启，使得带着合并后的防护罩4及摄像机5下落，最终防护罩4落在地面，使得摄像机5不会因为机器人1着火而损坏，实现对摄像机5的保护。

如图3至图4所示，滑槽11斜向设置，滑槽11靠近防护罩4的一侧的高度低于其远离防护罩4的一侧的高度，固定结构12具体设置为电磁铁，固定结构12固定安装在滑槽11远离防护罩4的一侧内壁上，U形架2材质为铁，U形架2的顶部延伸至滑槽11内与固定结构12固定连接。

机器人1短路后，使得固定结构12断电，失去对U形架2的固定，此时拉伸形变状态下的第一弹簧8释放作用力带动连杆3、U形架2及防护罩4向靠近摄像机5的方向运动，同时U形架2沿着倾斜的滑槽11运动将自身向远离机器人1的方向推动，使得将摄像机5及防护罩4快速向远离机器人1的方向推动，使得弹走。

如图6至图8所示，防护罩4的顶部对称开设有移动槽13，移动槽13的一侧与外界连通，移动槽13内滑动设置有侧板14，侧板14的内侧通过转轴转动安装有收纳壳15，收纳壳15靠近降落伞10的一侧开设有用于收纳降落伞10的收纳口，降落伞10收纳在收纳口内，移动槽13远离侧板14的一侧内壁固定安装有第二弹簧16，防护罩4的顶部设有用于对侧板14进行定位的定位组件，防护罩4的顶部固定安装有抬板22，抬板22位于收纳壳15的下方将其抬升。

由于在防护罩4合并及下降弹出的过程中，降落伞10会展开，使得会出现防护罩4未远离机器人1较远距离就由于降落伞10的展开而缓速，导致后续机器人1掉落时会与降落伞10缠在一起带着整个防护罩4、摄像机5下降，导致后续燃烧的机器人1对摄像机5造成损坏，在防护罩4相互靠近时，此时由于抬板22的作用使得收纳壳15向上倾斜，此时防护罩4带着侧板14、转轴、收纳壳15随之运动，使得两个相对的收纳壳15抵触，从而一起向上转动，带着降落伞10随之抬升，使得防护罩4在合并时不会夹住降落伞10，通过收纳壳15可对降落伞10收纳，使得在弹出防护罩4的过程中降落伞10不会展开减速，当防护罩4合并后，此时定位组件取消对侧板14的定位，压缩形变状态的第二弹簧16释放作用力带动侧板14、转轴及收纳壳15向远离降落伞10的方向缓慢的运动，使得缓缓的将降落伞10露出，取消对其限制，最终降落伞10开启，此时防护罩4及摄像机5已经远离机器人1，使得不会出现机器人1与降落伞10的缠绕。

如图6至图8所示，定位组件包括固定连接在防护罩4顶部的壳体17，壳体17的内部远离移动槽13的一侧固定安装有矩形电磁铁18，壳体17的内部滑动设置有铁板19，铁板19远离矩形电磁铁18的一侧固定安装有定位板20，定位板20延伸至壳体17的外部与侧板14抵触，其中一个防护罩4靠近摄像机5的一侧设置有用于控制矩形电磁铁18通电的开关21，移动槽13的内壁设有橡胶垫，通过橡胶垫的摩擦力使得侧板14缓慢的沿着移动槽13运动。

防护罩4合并后，此时开关21受到按压驱动矩形电磁铁18通电使其具有磁性，此时吸附铁板19带着定位板20随之运动，使得定位板20离开与其抵触的侧板14，取消对其定位，此时形变的第二弹簧16释放作用力带动侧板14、转轴及收纳壳15向远离降落伞10的方向运动。

如图1至图8所示，摄像机5具体设置为可见光加红外线一体化集成相机，摄像机5内置为其供电的电源，电源也为矩形电磁铁18供电。

使得摄像机5可全天候的进行测量作业。

如图6至图7所示，收纳壳15靠近摄像机5的一侧设置有弧形面，弧形面斜向下设置。

通过弧形面的设置使得能在收纳壳15相互靠近抵触后，能将收纳壳15向上顶使得收纳壳15向上转动。

如图6至图7所示，防护罩4的外侧设置有警示灯23，警示灯23与开关21配合。

防护罩4合并后，此时开关21控制警示灯23开启，使得不断的发出闪光，从而提醒工作人员防护罩4及摄像机5的掉落位置，便于寻找。

如图1所示，机器人1具体设置为无人机。

使得可通过远程操纵机器人1在高处飞行，从而满足测量需要，机器人1为集群式智能机器人。

工作原理：使用时，机器人1位于高空飞行带着固定结构12、U形架2、连杆3、防护罩4、矩形杆6及摄像机5随之运动，摄像机5可对大型构件进行拍摄，将拍摄得到的画面传递给后台进行数据分析，从而得出测量数据，当机器人1内部出现短路着火时，此时固定结构12断电失去磁性，从而失去固定效果，此时拉伸形变状态下的第一弹簧8释放作用力带动连杆3、U形架2及防护罩4向靠近摄像机5的方向运动，同时U形架2沿着滑槽11运动将自身向远离机器人1的方向推动，使得带动连杆3、防护罩4、矩形杆6及摄像机5随之运动，使得它们远离机器人1，由于在防护罩4合并及下降弹出的过程中，降落伞10会展开，使得会出现防护罩4未远离机器人1较远距离就由于降落伞10的展开而缓速，导致后续机器人1掉落时会与降落伞10缠在一起带着整个防护罩4、摄像机5下降，导致后续燃烧的机器人1对摄像机5造成损坏，在防护罩4相互靠近时，此时由于抬板22的作用使得收纳壳15向上倾斜，此时防护罩4带着侧板14、转轴、收纳壳15随之运动，使得两个相对的收纳壳15抵触，从而一起向上转动，带着降落伞10随之抬升，使得防护罩4在合并时不会夹住降落伞10，通过收纳壳15可对降落伞10收纳，使得在弹出防护罩4的过程中降落伞10不会展开减速，当防护罩4合并后，此时开关21受到按压驱动矩形电磁铁18通电使其具有磁性，此时吸附铁板19带着定位板20随之运动，使得定位板20离开与其抵触的侧板14，取消对其定位，压缩形变状态的第二弹簧16释放作用力带动侧板14、转轴及收纳壳15向远离降落伞10的方向缓慢的运动，使得缓缓的将降落伞10露出，取消对其限制，最终降落伞10开启，此时防护罩4及摄像机5已经远离机器人1，使得不会出现机器人1与降落伞10的缠绕，随后在下落时，降落伞10开启，使得带着合并后的防护罩4及摄像机5下落，最终防护罩4落在地面，使得摄像机5不会因为机器人1着火而损坏，实现对摄像机5的保护。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (8)

1.一种用于测量大型构件的集群式智能机器人，包括机器人（1），其特征在于：所述机器人（1）的底部对称设置有U形架（2），所述机器人（1）的底部开设有与U形架（2）配合的滑槽（11），所述滑槽（11）内设有用于固定U形架（2）的固定结构（12），所述U形架（2）的内部固定连接有连杆（3），所述连杆（3）远离U形架（2）的一端固定连接有防护罩（4），两个所述防护罩（4）之间设有摄像机（5），所述摄像机（5）的两侧均固定安装有矩形杆（6），所述连杆（3）的内部开设有与矩形杆（6）配合的矩形槽，所述矩形杆（6）位于矩形槽内，所述矩形杆（6）远离摄像机（5）的一端固定连接有限位杆（7），所述限位杆（7）的外部套设有第一弹簧（8），所述第一弹簧（8）的两端分别与矩形杆（6）及矩形槽的内壁固定连接，所述机器人（1）的底部固定安装有与限位杆（7）抵触的限位板（9），两个所述防护罩（4）的顶部共同连接有降落伞（10）。

2.根据权利要求1所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述滑槽（11）斜向设置，所述滑槽（11）靠近防护罩（4）的一侧的高度低于其远离防护罩（4）的一侧的高度，所述固定结构（12）具体设置为电磁铁，所述固定结构（12）固定安装在滑槽（11）远离防护罩（4）的一侧内壁上，所述U形架（2）材质为铁，所述U形架（2）的顶部延伸至滑槽（11）内与固定结构（12）固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述防护罩（4）的顶部对称开设有移动槽（13），所述移动槽（13）的一侧与外界连通，所述移动槽（13）内滑动设置有侧板（14），所述侧板（14）的内侧通过转轴转动安装有收纳壳（15），所述收纳壳（15）靠近降落伞（10）的一侧开设有用于收纳降落伞（10）的收纳口，所述降落伞（10）收纳在收纳口内，所述移动槽（13）远离侧板（14）的一侧内壁固定安装有第二弹簧（16），所述防护罩（4）的顶部设有用于对侧板（14）进行定位的定位组件，所述防护罩（4）的顶部固定安装有抬板（22），所述抬板（22）位于收纳壳（15）的下方将其抬升。

4.根据权利要求3所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述定位组件包括固定连接在防护罩（4）顶部的壳体（17），所述壳体（17）的内部远离移动槽（13）的一侧固定安装有矩形电磁铁（18），所述壳体（17）的内部滑动设置有铁板（19），所述铁板（19）远离矩形电磁铁（18）的一侧固定安装有定位板（20），所述定位板（20）延伸至壳体（17）的外部与侧板（14）抵触，其中一个所述防护罩（4）靠近摄像机（5）的一侧设置有用于控制矩形电磁铁（18）通电的开关（21），所述移动槽（13）的内壁设有橡胶垫。

5.根据权利要求4所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述摄像机（5）具体设置为可见光加红外线一体化集成相机，所述摄像机（5）内置为其供电的电源，所述电源也为矩形电磁铁（18）供电。

6.根据权利要求5所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述收纳壳（15）靠近摄像机（5）的一侧设置有弧形面，所述弧形面斜向下设置。

7.根据权利要求6所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述防护罩（4）的外侧设置有警示灯（23），所述警示灯（23）与开关（21）配合。

8.根据权利要求7所述的用于测量大型构件的集群式智能机器人，其特征在于：所述机器人（1）具体设置为无人机。