一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备的制作方法

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本发明涉及特种作业机器人技术领域，具体为一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备。


背景技术：

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随着科学技术的发展，人们对于视觉应用与计算机ai的开发技术也越发的成熟，从而衍生出了大量的工业机器人以代替工人进行重复性或是高强度的作业，而一些危险的高空作业也同样研制出高空作业机器人以代替人工。
[0003]
传统的高空作业机器人需要长时间保持高空作业的状态，这类机器人在作业时往往是通过其足部的夹爪或是吸盘来维持自身的稳定，而一旦发生元器件故障导致其足部机构无法运作时就会发生机器人坠落的风险，造成财产损失，同时在机器人坠落的过程中地底人员若未及时发现，则同样会存在砸伤人员的情况。
[0004]
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现要素：

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(一)解决的技术问题
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针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，具备高空作业机器人发生坠落时自动保护机器人使其不会摔毁、发生坠落时自动报警警示地面工作人员注意高空坠物优点，解决了传统高空作业机器人无有效的防坠毁保护机构、坠落时无报警机构的问题。
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(二)技术方案
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为实现上述高空作业机器人发生坠落时自动保护机器人使其不会摔毁、发生坠落时自动报警警示地面工作人员注意高空坠物目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，包括预警杆，所述预警杆顶部活动连接有预警弹簧，所述预警弹簧顶部活动连接有挤压块，所述挤压块顶部活动连接有传动杆，所述传动杆顶部活动连接有配重块，所述配重块顶部活动连接有复位弹簧，所述预警杆外部活动连接有滑动磁块，所述滑动磁块顶部活动连接有推杆，所述推杆顶部活动连接有推块，所述推块左侧活动连接有伸缩杆，所述伸缩杆顶部活动连接有挤压杆，所述挤压杆顶部活动连接有挤压弹簧，所述挤压弹簧顶部活动连接有缓冲开关，所述缓冲开关顶部活动连有打火线，所述打火线顶部活动连接有缓冲气囊，所述复位弹簧左侧活动连接有警报器，所述警报器底部活动连接有连接线，所述连接线底部活动连接有固定磁铁，所述固定磁铁底部活动连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧底部活动连接有报警开关。
[0009]
优选的，所述缓冲开关、报警开关的制造材料均为压电材料，且报警开关通过连接线与警报器形成闭合回路。
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优选的，所述滑动磁块与固定磁铁的制造材料均为磁性材料，且滑动磁块顶部的
磁性与固定磁铁底部的磁性为异性。
[0011]
优选的，所述配重块的中心轴线与预警弹簧、挤压块、传动杆的中心轴线为同一直线。
[0012]
优选的，所述挤压杆顶部活动连接有滑块，且该滑块的顶部与挤压弹簧的底部活动连接。
[0013]
优选的，所述缓冲气囊的制造材料为可变形的塑性材料，且缓冲气囊内部活动连接有易燃材料。
[0014]
(三)有益效果
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与现有技术相比，本发明提供了一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，具备以下有益效果：
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1、该适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，通过在正常使用时配重块会由于地心引力的作用向下施加压力，这个压力经传动杆传递至挤压块最终作用在预警杆上，此时这个力会拉伸挤压块使其伸缩从而使得两个预警杆分离，一旦发生高空作业机器人不慎跌落的情况，则此时机器人会由于地心引力的作用向地底坠落，此时配重块会由于惯性的作用短暂的处于失重的状态，从而压缩复位弹簧使其发生形变进而带动传动杆向上运动，使得挤压块对预警杆施加的作用力消失，此时预警弹簧开始回弹带动两个预警杆相向运动，使得预警杆不再与滑动磁块接触，此时滑动磁块会在磁力的作用下向上运动，滑动磁块运动的过程中会同时带动推杆运动，进而推动推块向远离传动杆的方向运动，推块运动会施加给伸缩杆一个横向的推力，从而推动伸缩杆使其收缩进而带动挤压杆运动，挤压杆运动的过程中会同时带动滑块运动，从而对挤压弹簧施加一个推力，这个推力最终压缩挤压弹簧使其发生形变从而挤压缓冲开关，由于缓冲开关自身的材料特性，在受到压力后会产生电流，电流经打火线流至缓冲气囊内部，此时在打火线的顶部会产生电火花，电火花点燃缓冲气囊内部的燃料，使其燃烧产生大量气体，此时缓冲气囊内部的压强增大，在压强的作用下缓冲气囊膨胀成球形，从而有效的降低机器人的坠落速度并在机器人落地时起到缓冲的作用，从而达到了高空作业机器人发生坠落时自动保护机器人使其不会摔毁的效果。
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2、该适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，通过在使用时滑动磁块会在磁力的作用下向靠近固定磁铁的方向运动，当滑动磁块运动至与报警开关接触后会施加给报警开关一个向上的推力，这个推力会压缩缓冲弹簧使其发生形变，在这个过程中报警开关会持续受到来自滑动磁块的推力，由于报警开关的制造材料与缓冲开关的制造材料一致，故此时报警开关会产生电流，电流经连接线流动至警报器内，从而使得警报器运动开始闪烁报警并发出蜂鸣音，从而达到了发生坠落时自动报警警示地面工作人员注意高空坠物的效果。
附图说明
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图1为本发明预警杆结构示意图；
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图2为本发明复位弹簧结构示意图；
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图3为本发明配重块结构示意图；
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图4为本发明挤压块结构示意图；
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图5为本发明挤压杆结构示意图。
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图中：1、预警杆；2、预警弹簧；3、挤压块；4、传动杆；5、配重块；6、复位弹簧；7、滑动磁块；8、推杆；9、推块；10、挤压杆；11、伸缩杆；12、挤压弹簧；13、缓冲开关；14、打火线；15、缓冲气囊；16、报警开关；17、缓冲弹簧；18、固定磁铁；19、连接线；20、警报器。
具体实施方式
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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。
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请参阅图1-5，一种适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，包括预警杆1，预警杆1顶部活动连接有预警弹簧2，预警弹簧2顶部活动连接有挤压块3，挤压块3顶部活动连接有传动杆4，传动杆4顶部活动连接有配重块5，配重块5的中心轴线与预警弹簧2、挤压块3、传动杆4的中心轴线为同一直线，配重块5顶部活动连接有复位弹簧6，预警杆1外部活动连接有滑动磁块7，滑动磁块7顶部活动连接有推杆8，推杆8顶部活动连接有推块9，推块9左侧活动连接有伸缩杆11，伸缩杆11顶部活动连接有挤压杆10，挤压杆10顶部活动连接有挤压弹簧12，挤压杆10顶部活动连接有滑块，且该滑块的顶部与挤压弹簧12的底部活动连接，挤压弹簧12顶部活动连接有缓冲开关13，缓冲开关13顶部活动连有打火线14，打火线14顶部活动连接有缓冲气囊15，缓冲气囊15的制造材料为可变形的塑性材料，且缓冲气囊15内部活动连接有易燃材料，复位弹簧6左侧活动连接有警报器20，警报器20底部活动连接有连接线19，连接线19底部活动连接有固定磁铁18，滑动磁块7与固定磁铁18的制造材料均为磁性材料，且滑动磁块7顶部的磁性与固定磁铁18底部的磁性为异性，固定磁铁18底部活动连接有缓冲弹簧17，缓冲弹簧17底部活动连接有报警开关16，缓冲开关13、报警开关16的制造材料均为压电材料，且报警开关16通过连接线19与警报器20形成闭合回路。
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压电材料是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，这一现象被称为压电效应，压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷，反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。
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工作原理：该适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，在正常使用时配重块5会由于地心引力的作用向下施加压力，这个压力经传动杆4传递至挤压块3最终作用在预警杆1上，此时这个力会拉伸挤压块3使其伸缩从而使得两个预警杆1分离，一旦发生高空作业机器人不慎跌落的情况，则此时机器人会由于地心引力的作用向地底坠落，此时配重块5会由于惯性的作用短暂的处于失重的状态，从而压缩复位弹簧6使其发生形变进而带动传动杆4向上运动，从而使得挤压块3对预警杆1施加的作用力消失，此时预警弹簧2开始回弹带动两个预警杆1相向运动，使得预警杆1不再与滑动磁块7接触，而由于滑动磁块7的顶部与固定磁铁18底部的磁性为异性，故此时滑动磁块7会在磁力的作用下向上运动，滑动磁块7运动的过程中会同时带动推杆8运动，进而推动推块9向远离传动杆4的方向运
动，推块9运动会施加给伸缩杆11一个横向的推力，从而推动伸缩杆11使其收缩进而带动挤压杆10运动，由于挤压杆10的顶部活动连接有滑块，故挤压杆10运动的过程中会同时带动滑块运动，从而对挤压弹簧12施加一个推力，这个推力最终压缩挤压弹簧12使其发生形变从而挤压缓冲开关13，由于缓冲开关13自身的材料特性，在受到压力后会产生电流，电流经打火线14流至缓冲气囊15内部，此时在打火线14的顶部会产生电火花，电火花点燃缓冲气囊15内部的燃料，使其燃烧产生大量气体，此时缓冲气囊15内部的压强增大，在压强的作用下缓冲气囊15膨胀成球形，从而有效的降低机器人的坠落速度并在机器人落地时起到缓冲的作用，从而达到了高空作业机器人发生坠落时自动保护机器人使其不会摔毁的效果，该装置较传统高空作业机器人而言提供了有效的保护措施，降低其坠落时的报废率，从而更加的节能环保。
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该适用于高空作业机器人的异常摔落保护报警辅助设备，在使用时滑动磁块7会在磁力的作用下向靠近固定磁铁18的方向运动，当滑动磁块7运动至与报警开关16接触后会施加给报警开关16一个向上的推力，这个推力会压缩缓冲弹簧17使其发生形变，在这个过程中报警开关16会持续受到来自滑动磁块7的推力，由于报警开关16的制造材料与缓冲开关13的制造材料一致，故此时报警开关16会产生电流，电流经连接线19流动至警报器20内，从而使得警报器20运动开始闪烁报警并发出蜂鸣音，从而达到了发生坠落时自动报警警示地面工作人员注意高空坠物的效果。
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需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0030]
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。