一种工程机器人的紧急防倒避险支撑臂组件的制作方法

1.本实用新型涉及机器人防摔控制技术领域，具体是涉及一种工程机器人的紧急防倒避险支撑臂组件。


背景技术：

2.机器人是自动执行工作的机器装置，其任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。为了适应不同的工作环境，从移动方式方面来看，机器人种类繁多，包括仿生机器人、双轮机器人、独轮机器人等，其中vex机器人在进行机器人对战的时候，在碰撞之后可能会倾倒。
3.现有技术中，对于机器人摔倒的解决方案主要为降低机器人重心，具体可包括机器人扁平化和在机器人底端增加重量两种方案，这样的方法并不能很好的解决碰撞之后的倾倒问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种工程机器人的紧急防倒避险支撑臂组件。
5.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种工程机器人的紧急防倒避险支撑臂组件，包括行走底盘，行走底盘的每一侧中部均设置有紧急防倒避险支撑组件，每个紧急防倒避险支撑组件均包括：
7.竖直侧板，固定设置于行走底盘的侧壁上；
8.支撑臂，其上端与竖直侧板的上端铰接，下端通过拉簧与竖直侧板的下端相连；
9.主动弹开机构，设置于竖直侧板与支撑臂之间，用于行走底盘朝该侧倾倒时主动向外弹开支撑臂；
10.支撑脚，设置于支撑臂的下端，其底部设置有落地检测机构；
11.助弹组件，设置于支撑脚与支撑臂的下端之间，用于在支撑脚着地时提供向上的反弹力，所述助弹组件上设置有距离检测机构。
12.进一步的，每个所述竖直侧板靠近支撑臂一侧加工有第一圆形深槽，每个所述第一圆形深槽的槽底加工有第一阶梯槽，每个所述第一圆形深槽的正下方加工有第二圆形深槽，所述第二圆形深槽的底部设置有与第二圆形深槽轴线垂直的第一固定杆，每个所述支撑臂靠近安装板一侧加工有相对应的第三圆形深槽，每个所述第二圆形深槽的槽底加工有第二阶梯槽，每个所述第三圆形深槽的正下方加工有第四圆形深槽，所述第四圆形深槽的底部设置有与第四圆形深槽轴线垂直的第二固定杆。
13.进一步的，所述主动弹开组件包括：
14.第一电磁铁，同轴设置在第一圆形深槽内，所述第一电磁铁通过设置在第一阶梯槽内的第一紧固螺丝固定在第一圆形深槽内；
15.第二电磁铁，同轴设置在第二圆形深槽内，所述第二电磁铁通过设置在第二阶梯槽内的第二紧固螺丝固定在第二圆形深槽内；
16.拉簧，固定设置在竖直侧板和支撑臂之间，所述拉簧的一端与第一固定杆固连，另一端与第二固定杆固连；
17.其中，所述第一电磁铁和第二电磁铁的异极相对设置。
18.进一步的，所述落地检测机构为压力传感器。
19.进一步的，所述助弹组件包括：
20.套筒，固定设置在支撑臂的下端，所述套筒的上端加工有第三阶梯槽，所述套筒的外壁上加工有环形安装板；
21.两个第三电磁铁，均同轴设置在套筒内，两个所述第三电磁铁在竖直方向上同极相对设置；
22.两个固定套环，分别固定套设在上部第三电磁铁的下端和下部第三电磁铁的上端；
23.弹簧，同轴设置在两个固定套环之间；
24.两个可以合圆的限位板，固定设置在套筒的下端，每个所述限位板的内壁均与下部的第三电磁铁的外壁滑动贴合；
25.其中，上部的第三电磁铁通过固定设置在第三阶梯槽内的第一固定螺丝固定在套筒内。
26.进一步的，所述距离检测机构为红外测距仪，所述环形安装板的上端固定设置有固定环，所述红外检测机构的检测端垂直于支撑脚设置，并且固定在固定环上。
27.进一步的，所述拉簧和弹簧均由无磁材质制成。
28.本实用新型的有益效果：本实用通过设置在底盘每个侧面的紧急防倒避险支撑臂组件，能够在倾倒时更好的提供支撑，在倾倒时通过设置在底盘上的陀螺仪，控制电机放电从而控制电磁铁，在支撑臂和竖直侧板之间的主动弹开机构，由于弹簧作用可以提供向外的弹力，能更快的使支撑臂组件工作，并且支撑臂的下端还设置有助弹组件，可以提供支持力使机器人保持平衡并且可以更好的保护机器人。
附图说明
29.图1为本实用新型的立体结构示意图一；
30.图2为本实用新型的立体结构示意图二；
31.图3为本实用新型的支撑臂组件的立体结构示意图一；
32.图4为本实用新型的支撑臂组件的立体结构示意图二；
33.图5为本实用新型的助弹组件沿a-a的剖视图；
34.图6为本实用新型的支撑臂和竖直侧板安装后沿b-b的剖视图。
35.图中标号为：
36.1-竖直侧板；2-支撑臂；3-主动弹开机构；4-支撑脚；5-落地检测机构；6-助弹组件；7-距离检测机构；8-第一圆形深槽；9-第一阶梯槽；10-第二圆形深槽；11-第一固定杆；12-第三圆形深槽；13-第二阶梯槽；14-第四圆形深槽；15-第二固定杆；16-第一电磁铁；17-第一紧固螺丝；18-第二电磁铁；19-第二紧固螺丝；20-拉簧；21-套筒；22-第三阶梯槽；23-环形安装板；24-第三电磁铁；25-固定套环；26-弹簧；27-限位板；28-第三紧固螺丝；29-红外测距仪；30-固定环；31-压力传感器；32-行走底盘。
具体实施方式
37.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
38.参考图1至图6所示，一种工程机器人的紧急防倒避险支撑臂组件，包括行走底盘32，行走底盘32的每一侧中部均设置有紧急防倒避险支撑组件，每个紧急防倒避险支撑组件均包括：
39.竖直侧板1，固定设置于行走底盘32的侧壁上；
40.支撑臂2，其上端与竖直侧板1的上端铰接，下端通过拉簧20与竖直侧板1的下端相连；
41.主动弹开机构3，设置于竖直侧板1与支撑臂2之间，用于行走底盘32朝该侧倾倒时主动向外弹开支撑臂2；
42.支撑脚4，设置于支撑臂2的下端，其底部设置有落地检测机构5；
43.助弹组件6，设置于支撑脚4与支撑臂2的下端之间，用于在支撑脚4着地时提供向上的反弹力，所述助弹组件6上设置有距离检测机构7。
44.先将竖直侧板1安装到行走底盘32一侧，再将支撑臂2安装到竖直侧板1上，再将主动弹开机构3安装到支撑臂2和竖直侧板1之间，再将助弹组件6安装到支撑臂2的下端，最后将支撑脚4安装到助弹组件6下方，在支撑臂2上还安装了陀螺仪和控制芯片，当行走底盘32倾倒时，陀螺仪发出信号，控制芯片接收到信号，首先通过控制主动弹开机构3将支撑臂2向外弹开，此时支撑脚4开始接触地面，由落地检测机构5检测支撑脚4是否完全与地面接触，在通过距离检测机构7检测支撑脚4和助弹组件6之间的距离，将信号传输给控制芯片，控制助弹组件6工作，提供向上的反弹力，帮助行走底盘32恢复平衡。
45.每个所述竖直侧板1靠近支撑臂2一侧加工有第一圆形深槽8，每个所述第一圆形深槽8的槽底加工有第一阶梯槽9，每个所述第一圆形深槽8的正下方加工有第二圆形深槽10，所述第二圆形深槽10的底部设置有与第二圆形深槽10轴线垂直的第一固定杆11，每个所述支撑臂2靠近安装板一侧加工有相对应的第三圆形深槽12，每个所述第二圆形深槽10的槽底加工有第二阶梯槽13，每个所述第三圆形深槽12的正下方加工有第四圆形深槽14，所述第四圆形深槽14的底部设置有与第四圆形深槽14轴线垂直的第二固定杆15。
46.所述主动弹开组件包括：
47.第一电磁铁16，同轴设置在第一圆形深槽8内，所述第一电磁铁16通过设置在第一阶梯槽9内的第一紧固螺丝17固定在第一圆形深槽8内；
48.第二电磁铁18，同轴设置在第二圆形深槽10内，所述第二电磁铁18通过设置在第二阶梯槽13内的第二紧固螺丝19固定在第二圆形深槽10内；
49.拉簧20，固定设置在竖直侧板1和支撑臂2之间，所述拉簧20的一端与第一固定杆11固连，另一端与第二固定杆15固连；
50.其中，所述第一电磁铁16和第二电磁铁18的异极相对设置。
51.将第一电磁铁16和第二电磁铁18均固定好，再将拉簧20的两端与第一固定杆11和第二固定杆15固定连接，使用时，第一电磁铁16和第二电磁铁18均通电，由于是异极相对，两个电磁铁吸附在一起，将支撑臂2固定在竖直侧板1上，此时拉簧20被压缩，通过陀螺仪监控行走底盘32的状况，如果发生倾倒，通过陀螺仪传递信号给控制芯片，在通过控制芯片停
止电流输送，此时第一电磁铁16和第二电磁铁18分开，拉簧20向外弹，将支撑臂2推出。
52.所述落地检测机构5为压力传感器31。
53.通过压力传感器31来检测支撑脚4是否与地面完全接触。
54.所述助弹组件6包括：
55.套筒21，固定设置在支撑臂2的下端，所述套筒21的上端加工有第三阶梯槽22，所述套筒21的外壁上加工有环形安装板23；
56.两个第三电磁铁24，均同轴设置在套筒21内，两个所述第三电磁铁24在竖直方向上同极相对设置；
57.两个固定套环25，分别固定套设在上部第三电磁铁24的下端和下部第三电磁铁24的上端；
58.弹簧26，同轴设置在两个固定套环25之间；
59.两个可以合圆的限位板27，固定设置在套筒21的下端，每个所述限位板27的内壁均与下部的第三电磁铁24的外壁滑动贴合；
60.其中，上部的第三电磁铁24通过固定设置在第三阶梯槽22内的第三紧固螺丝28固定在套筒21内。
61.先将套筒21固定安装在支撑臂2下端，再将上部的第三电磁铁24固定在套筒21的底部，再将下部的第三电磁铁24放置在上部的第三电磁铁24的正下方，再将一个固定套环25固定在上部的第三电磁铁24的下端，再将弹簧26的上端抵住上部的固定套环25，再将下部的固定套环25固定在下部的第三电磁铁24的上端，再将限位板27合圆安装在套筒21的下端，两个第三电磁铁24同极相对放置。
62.所述距离检测机构7为红外测距仪29，所述环形安装板23的上端固定设置有固定环30，所述红外检测机构的检测端垂直于支撑脚4设置，并且固定在固定环30上。
63.在将助弹组件6安装到支撑臂2下端之前，先将红外测距仪29安装在套筒21上，在安装助弹组件6，当行走底盘32倾倒时，当支撑脚4完全与地面接触后，通过压力传感器31传出，此时红外测距仪29工作，当检测到和支撑脚4的距离缩小后，将信号传输给控制芯片，然后控制第三电磁铁24通电，由于两个第三电磁铁24同极相对放置，此时，下部的第三电磁铁24向下移动，通过弹簧26的压缩，在弹力作用下提供向上的反弹力，让行走底盘32恢复平衡。
64.所述拉簧20和弹簧26均由无磁材料制成。
65.拉簧20和弹簧26均由无磁材料制成，使拉簧20跟弹簧26不受磁场的影响。
66.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。