坠落保护装置及爬壁机器人的制作方法

1.本技术属于安全保护技术领域，更具体地说，是涉及一种坠落保护装置及爬壁机器人。

背景技术：

2.船舶壁面在海水的长期浸泡下，壁面会有生锈腐蚀的现象，严重影响船舶的寿命，需要定期清洗。爬壁机器人通过吸附装置吸附在壁面上，携带超高压水设备代替人工进行清洗除锈，具有操作简单、效率高、节省成本等优点，被广泛运用于船舶清洗除锈上。
3.目前，现有爬壁机器人的吸附装置大多数使用永磁吸附，爬壁机器人在船舶底面以及弧面作业时遇到大的凸起就会导致磁力降低，可能引发爬壁机器人掉落危险。而防坠器无法起作用，爬壁机器人一旦掉落会直接撞到地面损坏爬壁机器人。因此，需要一种有效的保护措施来保护爬壁机器人，避免意外情况导致人财两伤。
4.专利《一种巡检机器人防坠落机构》(申请号：201610283840.2)中提出了一种防坠落装置，该防坠装置主要应用于巡检机器人上，主要包含支架、轮和驱动电机等，可以帮助机器人越障和防止坠落，但其只能在线缆上运动，并且结构较复杂，安装不够方便，还需要外部电源，不适用于爬壁机器人上。
5.专利《高空作业机器人防坠落装置》(申请号：201611197473.0)中提出的一种高空作业机器人防坠落装置主要由行走小车、弹性机构、卷扬机、传感器等组成，用于高空外墙作业机器人上。该装置通过能够根据机器人与感应器之间的距离调整卷扬机的速度，实时检测机器人状态，保证机器人的安全。但其结构复杂，安装不方便，需要外架绳缆，不适于爬壁机器人在反底面作业上使用。

技术实现要素：

6.本技术实施例的目的在于提供一种坠落保护装置，旨在解决现有技术中的爬壁机器人与壁面一旦发生脱离直接撞到地面，造成爬壁机器人损坏的问题。
7.为实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种坠落保护装置，包括：一级缓冲垫；连接部，连接部设置于一级缓冲垫上；一级缓冲垫通过连接部安装于爬壁机器人本体上，在爬壁机器人本体坠落的情况下，坠落保护装置用于减缓对爬壁机器人本体的冲击力。
8.可选地，坠落保护装置还包括缓冲气囊，缓冲气囊设置于一级缓冲垫的下方，一级缓冲垫位于爬壁机器人本体与缓冲气囊之间。
9.可选地，坠落保护装置还包括二级缓冲垫，二级缓冲垫设置于缓冲气囊的下方。
10.可选地，一级缓冲垫、缓冲气囊和二级缓冲垫同轴设置。
11.可选地，一级缓冲垫、缓冲气囊和二级缓冲垫均为环形结构。
12.可选地，缓冲气囊的外径分别小于一级缓冲垫的外径和二级缓冲垫的外径。
13.可选地，一级缓冲垫包括泡沫缓冲板。
14.可选地，一级缓冲垫还包括金属板，金属板与泡沫缓冲板相粘合。
15.可选地，坠落保护装置还包括二级缓冲垫，二级缓冲垫与一级缓冲垫之间设置有弹簧组。
16.根据本技术的另一个方面，提供了一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体和坠落保护装置，坠落保护装置为上述任一项的坠落保护装置。
17.本技术提供的一种坠落保护装置的有益效果在于：与现有技术相比，通过设置一级缓冲垫，将一级缓冲垫安装于爬壁机器人本体上，爬壁机器人本体在船舶壁面上进行作业时，爬壁机器人本体与壁面一旦发生脱离，一级缓冲垫会起到缓冲作用，使爬壁机器人本体不会直接接触到地面，确保爬壁机器人本体不会摔坏或造成其他危险。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的坠落保护装置的立体意图；
20.图2为本技术实施例提供的坠落保护装置的主视图；
21.图3为本技术实施例提供的坠落保护装置的左视图；
22.图4为本技术实施例提供的坠落保护装置的右视图。
23.上述附图所涉及的标号明细如下：
24.10、爬壁机器人本体；
25.20、一级缓冲垫；
26.30、缓冲气囊；
27.40、二级缓冲垫；
28.50、绳。
具体实施方式
29.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
31.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.正如背景技术中所记载的，爬壁机器人在船舶壁面上进行作业时，常会由于各种外界因素导致爬壁机器人掉落的危险，尤其是在船舶底面以及底面与竖直面交界处的弧面作业时，防坠器失去作用，机器人一旦掉落会直接撞到地面损坏机器。现有的最佳防坠方案是在爬壁机器人上装上防坠支架，保护机器人不会掉落到地面。但是只适用在船舶底面进行保护，当机器人行走到弧面时防坠支架失去作用，反而成为负担，加重机器人的重量，提升机器人的重心，更容易造成机器人坠落。
34.本技术是为了解决爬壁机器人在船舶底面以及弧面上作业时遇到意外情况吸附失效掉落到地面损坏机器人的问题，提出的一种坠落保护装置，可以简单快速安装到爬壁机器人身上，无需外部能源，重量轻、结构简单、成本低廉，在爬壁机器人发生意外情况坠落后起到缓冲保护作用，不会直接撞击到地面上造成爬壁机器人损坏。
35.参见图1至图4所示，为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本技术的实施例提供了一种坠落保护装置，包括：一级缓冲垫20和连接部，连接部设置于一级缓冲垫20上；一级缓冲垫20通过连接部安装于爬壁机器人本体10上，在爬壁机器人本体10坠落的情况下，坠落保护装置用于减缓对爬壁机器人本体10的冲击力。
36.在本技术的实施例中，一级缓冲垫20具有缓冲作用，通过在爬壁机器人本体10设置有行走机构的相反的一侧安装一级缓冲垫20，当爬壁机器人本体10在船舶壁面上进行作业时，在爬壁机器人本体10与壁面一旦发生脱离的情况下，一级缓冲垫20向下坠落直至与地面接触，从而能起到缓冲作用使得爬壁机器人本体10不会直接撞击到地面上造成机器人损坏。
37.在实际应用中，上述一级缓冲垫20也可以设置在爬壁机器人本体10的外部的其它位置，如爬壁机器人本体10的周侧，可以进一步防止爬壁机器人本体10在坠落时，地面的其他障碍对爬壁机器人本体10的周侧磕碰造成损坏，本实用新型实施例并不局限上述一级缓冲垫20的具体设置位置，可以根据实际情况在爬壁机器人本体10的外部设置一级缓冲垫20。
38.参见图1至图4所示，本实施例中的坠落保护装置还包括缓冲气囊30，缓冲气囊30设置于一级缓冲垫20的下方，一级缓冲垫20位于爬壁机器人本体10与缓冲气囊30之间。
39.在本技术的实施例中，通过在爬壁机器人本体10上设置一级缓冲垫20和缓冲气囊30，利用一级缓冲垫20承受爬壁机器人本体10的压迫不会损坏，同时，在一级缓冲垫20的下方设置缓冲气囊30，能够起到更大缓冲作用。本技术的实施例通过缓冲气囊30和一级缓冲垫20结合的方式来加强该装置的缓冲作用，从而进一步保证爬壁机器人本体10在发生坠落时不会损坏。
40.参见图1至图4所示，本实施例中的坠落保护装置还包括二级缓冲垫40，二级缓冲垫40设置于缓冲气囊30的下方。
41.在本技术的实施例中，该坠落保护装置包括一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40，其中，一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40从上至下依次排列。一级缓冲垫
20贴近爬壁机器人本体10，可以承受爬壁机器人本体10机架的压迫不会损坏，中间的缓冲气囊30能更大起到缓冲作用，最下方的二级缓冲垫40，也是可以适应船厂船坞的恶劣环境，船坞地面有各种石头障碍，保证爬壁机器人本体10发生坠落时各缓冲单元不会损坏更不会损坏爬壁机器人本体10。
42.一可选实施例中，一级缓冲垫20和二级缓冲垫40采用相同的材质。
43.参见图1至图4所示，本实施例中的一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40同轴设置。
44.在本技术的实施例中，一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40同轴设置可以简化连接结构，使结构更加简单，且减小体积。
45.参见图1至图4所示，本实施例中的一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40均为环形结构。
46.在本技术的实施例中，由于一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40中间均为空心的，既可以减轻本身结构的重量，又基本没有增加爬壁机器人本体10的负担，不影响爬壁机器人本体10性能。
47.一可选实施例中，一级缓冲垫20、缓冲气囊30和二级缓冲垫40均为圆环结构。
48.参见图1至图4所示，本实施例中的缓冲气囊30的外径分别小于一级缓冲垫20的外径和二级缓冲垫40的外径。
49.在本技术的实施例中，由于缓冲气囊30设置在一级缓冲垫20和二级缓冲垫40之间，且一级缓冲垫20的外径和二级缓冲垫40的外径均大于缓冲气囊30，这样，使得爬壁机器人本体10坠落的情况下，障碍物不能够与缓冲气囊30的周侧壁接触，因此可避免障碍物对缓冲气囊30磕碰造成损坏。
50.参见图1至图4所示，本实施例中的一级缓冲垫20可拆卸地安装于爬壁机器人本体10上。
51.在本技术的实施例中，使用爬壁机器人本体10在船舶壁面上进行作业时，该坠落保护装置可以快速装配到爬壁机器人本体10上，作业完成后，即可取下坠落保护装置，可方便收纳。此外，如果坠落保护装置发生故障时方便更换以及维修。
52.需要说明的是，一级缓冲垫20可拆卸地安装于爬壁机器人本体10上，其中，实现可拆卸连接方式有很多种，如，通过绳50将一级缓冲垫20和爬壁机器人本体10进行捆绑，该方法简单且方便快捷，同时还能适应不同爬壁机器人本体10结构不同的情况，此外，绳50重量较轻，搭载在爬壁机器人本体10上不影响爬壁机器人的性能；还可以采用螺栓连接、卡合连接、粘合连接等等，根据需要做适应性选择，以保证一级缓冲垫20可拆卸地安装于爬壁机器人本体10上。
53.另外，参见图1至图4所示，本实施例中的一级缓冲垫20、缓冲气囊30、二级缓冲垫40三者之间均为可拆卸地连接。
54.在本技术的实施例中，使用爬壁机器人本体10在船舶壁面上进行作业时，一级缓冲垫20、缓冲气囊30、二级缓冲垫40可以进行快速装配；而作业完成后，也可将三者快速拆卸并分别收纳，节省收纳空间；此外，由于一级缓冲垫20、缓冲气囊30、二级缓冲垫40均可拆卸，在发生故障时也可方便单独对故障缓冲结构进行更换以及维修。需要说明的是，实现可拆卸连接方式有很多种，如上述实施例所述，此处不再赘述。
55.参见图1至图4所示，本实施例中的一级缓冲垫20包括泡沫缓冲板。其中，该泡沫缓冲板具有质轻、弹性较好、吸振缓冲能力强、成本低的优点，既可对爬壁机器人本体10本体起到支撑作用，又基本没有增加爬壁机器人本体10的负担，不影响爬壁机器人本体10性能。
56.参见图1至图4所示，本实施例中的一级缓冲垫20还包括金属板，金属板与泡沫缓冲板相粘合。
57.一可选实施例中，泡沫缓冲板面向缓冲气囊30的一侧设置有金属板或者在两层泡沫缓冲板之间装配金属板，其中，泡沫缓冲板和金属板利用胶粘剂将其粘结成一体，该一级缓冲垫20结构简单，不仅保持了单一泡沫板质轻、且其整体强度得到提高，使用效果和使用质量更佳。
58.参见图1至图4所示，在本技术的实施例中，以两个一级缓冲垫20为例，两个一级缓冲垫20层叠设置，如果需要多个一级缓冲垫20可以依次叠加。
59.需要说明的是，一级缓冲垫20还可以采用橡胶、硅基等材质制作；一级缓冲垫20的形状可以为圆形、方形或者其他形状，本技术实施例对一级缓冲垫20的形状并不做限定。
60.参见图1至图4所示，缓冲气囊30包括至少一个气囊。
61.一可选实施例中，缓冲气囊30为圆环状，该缓冲气囊30中间为空心的，既可以减轻本身结构的重量，又基本没有增加爬壁机器人本体10的负担，不影响爬壁机器人的性能。其中,缓冲气囊30为预充气的气囊。
62.在本技术的实施例中，一个缓冲气囊30设置于一级缓冲垫20的下方，可以更大程度的起到缓冲作用。在实际使用中，可以根据情况设置缓冲气囊30的数量，可以为一个、两个或多个，本技术实施例对缓冲气囊30的数量并未做限定。
63.参见图1至图4所示，二级缓冲垫40可以采用泡沫、塑料、橡胶、硅基等材质制作。
64.在本技术的实施例中，二级缓冲垫40包括一个泡沫缓冲板。在实际使用中，可以根据情况设置泡沫缓冲板的数量，本技术实施例并不涉及对泡沫缓冲板的数量的限定。
65.需要说明的是，二级缓冲垫40的形状可以为圆形、方形或者其他形状，本技术实施例对二级缓冲垫40的形状并不做限定。
66.一可选实施例中，二级缓冲垫40为圆环状的泡沫缓冲板，该泡沫缓冲板中间为空心的，既可以减轻本身结构的重量，又基本没有增加爬壁机器人本体10的负担，不影响爬壁机器人的性能。
67.一可选实施例中，坠落保护装置包括一级缓冲垫20和二级缓冲垫40，二级缓冲垫40与一级缓冲垫20之间设置有弹簧组。其中，每个弹簧组包括至少两个弹簧，由于弹簧受到外力时会变形，没有外力后会恢复原位，因此具有有效的缓冲效果，可加强坠落保护装置的缓冲作用。
68.为了实现上述目的，根据本技术的另一个方面，提供了一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体10和坠落保护装置，坠落保护装置为上述任一项实施例的坠落保护装置。通过令爬壁机器人包括坠落保护装置，当爬壁机器人在船舶壁面上进行作业时，在爬壁机器人本体10与壁面一旦发生脱离的情况下，坠落保护装置向下坠落直至与地面接触，从而能起到缓冲作用使得爬壁机器人不会直接撞击到地面上造成爬壁机器人损坏。
69.综上，实施本实施例提供的坠落保护装置及爬壁机器人，至少具有以下有益技术效果：本技术的坠落保护装置，可以简单快速安装到爬壁机器人身上，无需外部能源，重量
轻、结构简单、安装便捷、成本低廉，在爬壁机器人发生意外情况坠落后能够起到缓冲保护作用，不会直接撞击到地面上造成机器人损坏；该坠落保护装置使用了软硬结合的缓冲装置，加强了该装置的缓冲作用；本技术的坠落保护装置可更换不同缓冲单元，以便适应不同船坞环境以及船舶结构不同的情况，同时，每个缓冲单元都可以单独拆下更换；本技术的坠落保护装置整体重量很轻，搭载在爬壁机器人本体10上基本没有增加爬壁机器人的负担，不影响爬壁机器人的性能。
70.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种坠落保护装置，其特征在于，包括：一级缓冲垫(20)；连接部，所述连接部设置于所述一级缓冲垫(20)上；所述一级缓冲垫(20)通过所述连接部安装于爬壁机器人本体(10)上，在所述爬壁机器人本体(10)坠落的情况下，所述坠落保护装置用于减缓对所述爬壁机器人本体(10)的冲击力。2.根据权利要求1所述的坠落保护装置，其特征在于，所述坠落保护装置还包括缓冲气囊(30)，所述缓冲气囊(30)设置于所述一级缓冲垫(20)的下方，所述一级缓冲垫(20)位于所述爬壁机器人本体(10)与所述缓冲气囊(30)之间。3.根据权利要求2所述的坠落保护装置，其特征在于，所述坠落保护装置还包括二级缓冲垫(40)，所述二级缓冲垫(40)设置于所述缓冲气囊(30)的下方。4.根据权利要求3所述的坠落保护装置，其特征在于，所述一级缓冲垫(20)、所述缓冲气囊(30)和所述二级缓冲垫(40)同轴设置。5.根据权利要求4所述的坠落保护装置，其特征在于，所述一级缓冲垫(20)、所述缓冲气囊(30)和所述二级缓冲垫(40)均为环形结构。6.根据权利要求5所述的坠落保护装置，其特征在于，所述缓冲气囊(30)的外径分别小于所述一级缓冲垫(20)的外径和所述二级缓冲垫(40)的外径。7.根据权利要求1所述的坠落保护装置，其特征在于，所述一级缓冲垫(20)包括泡沫缓冲板。8.根据权利要求7所述的坠落保护装置，其特征在于，所述一级缓冲垫(20)还包括金属板，所述金属板与所述泡沫缓冲板相粘合。9.根据权利要求1所述的坠落保护装置，其特征在于，所述坠落保护装置还包括二级缓冲垫(40)，所述二级缓冲垫(40)与所述一级缓冲垫(20)之间设置有弹簧组。10.一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体(10)和坠落保护装置，其特征在于，所述坠落保护装置为权利要求1至9任一项所述的坠落保护装置。

技术总结

本申请属于安全保护技术领域，更具体地说，是涉及一种坠落保护装置及爬壁机器人，其中，坠落保护装置，包括：一级缓冲垫；连接部，连接部设置于一级缓冲垫上；一级缓冲垫通过连接部安装于爬壁机器人本体上，在爬壁机器人本体坠落的情况下，坠落保护装置用于减缓对爬壁机器人本体的冲击力。在爬壁机器人本体在船舶壁面上进行作业时，爬壁机器人本体与壁面一旦发生脱离，一级缓冲垫会起到缓冲作用，使爬壁机器人本体不会直接接触到地面，确保爬壁机器人本体不会摔坏或造成其他危险。本体不会摔坏或造成其他危险。本体不会摔坏或造成其他危险。