技术领域
[0001] 本
发明涉及降落伞设备技术领域，特别涉及一种降落伞装置、控制方法及控制系统。
背景技术
[0002] 随着科技的不断发展，
机器人技术也越来越成熟。目前，出于操作者的人身安全考虑，对于操作复杂危险系数大的工作，将更多地使用智能机器人来进行代替。
[0003] 目前，机器人高空作业的安全保障已成为社会研究的一大热点。大多数的高空作业机器会配备安全绳或降落伞等辅助安全装置。然而，对于大多数的机器人而言，在进行高空作业时，配备安全绳并不是最好的选择。为了便于机器人工作的灵活性，为高空作业的机器人配备降落伞辅助安全装置将更为合适。一般的，对于200m及以上的高空作业，可以很好地解决机器人脱落的安全保障问题，可使得机器人在出现故障时安全抵达地面。
[0004] 然而，现有的降落伞装置，自动化程度不高，无法根据机器人的实时状态对机器人进行坠落防护。
发明内容
[0005] 基于此，本发明的目的是为了解决现有的降落伞装置，无法对机器人进行实时坠落防护的问题。
[0006] 本发明提出一种降落伞装置，用于设置在高空作业的机器人上，其中，所述降落伞装置包括伞包件，所述伞包件包括多个相互连接的伞衣部，在相邻的两个所述伞衣部之间分别设有一气囊
导轨，每个所述气囊导轨均与通气软管连通，所述通气软管的自由末端与一气体发生器的出气口相连通，所述气体发生器固定设于弹射器组件内，所述弹射器组件至少包括一弹射板，所述气体发生器与所述弹射板固定连接，所述机器人包括
机器人本体，在所述机器人本体上开设有一容置内腔，所述弹射器组件设于所述容置内腔内，所述弹射器组件用于在接收到一应急控制指令之后，将所述伞包件从所述容置内腔内弹出，并通过所述气体发生器内产生的气体将所述伞包件弹开。
[0007] 本发明提出的降落伞装置，该降落伞装置包括伞包件，伞包件包括多个相互连接的伞衣部，在相邻两个伞衣部之间分别设有一气囊导轨，气囊导轨与通气软管相连通，在实际应用中，当判断到机器人处于紧急状态之后，
控制器控制弹射器组件将伞包件从机器人本体内弹出，在弹出的同时，控制器控制气体发生器产生气体，产生的气体通过通气软管进入到气囊导轨内，以便将伞包件快速撑开。本发明提出的降落伞装置，可实时检测机器人的状态，并根据机器人的状态控制降落伞的开启，以对机器人进行坠落防护，有效地保障了高空作业的机器人能安全抵达底面，且试用于低空作业，拓宽了应用场景。
[0008] 所述降落伞装置，其中，所述弹射器组件包括设于所述容置内腔内的安装筒、设于所述安装筒内的弹射
弹簧、与所述弹射弹簧的顶端固定连接的转接
块、以及固定设于所述转接块顶端的弹射板，在所述弹射板内固定设有所述气体发生器。
[0009] 所述降落伞装置，其中，所述弹射弹簧在自然状态下的长度大于所述安装筒的高度，所述弹射弹簧的底端与所述容置内腔的底面固定连接，所述弹射弹簧的顶端与所述转接块的底面固定连接。
[0010] 所述降落伞装置，其中，所述转接块包括相互连接的第一转接部以及第二转接部，所述第一转接部的宽度大于所述第二转接部的宽度，在所述第二转接部上开设有一插接通孔，所述插接通孔用于插接设有一固定杆。
[0011] 所述降落伞装置，其中，在所述固定杆相对的两端分别开设有一固定杆凹槽，在所述容置内腔的内
侧壁设有固定
锁，所述固定锁的锁扣与所述固定杆凹槽相对应扣合或分离。
[0012] 所述降落伞装置，其中，所述气体发生器包括发生器本体，在所述发生器本体的底部设有一加热腔，在所述加热腔内设有加热
电阻，在所述加热腔的上表面设有一药品放置格，在所述药品放置格的顶部设有一出气口，所述出气口与所述通气软管相连通。
[0013] 所述降落伞装置，其中，在所述药品放置格内的药品包括叠氮化钠以及
硝酸铵。
[0014] 所述降落伞装置，其中，在所述容置内腔的内壁的顶部固定设有
定位块，在所述容置内腔的顶部还设有一密封盖，所述密封盖为翻转设置。
[0015] 本发明还提出一种降落伞装置的控制方法，其中，应用所述控制方法控制如上所述的降落伞装置对机器人进行坠落保护，所述方法包括如下步骤：
[0016] 获取机器人的状态信息，所述状态信息至少包括机器人的坠落速度；
[0017] 根据所述机器人的状态信息判断所述机器人是否处于应急报警状态；
[0018] 当判断到所述机器人处于应急报警状态，则控制弹射器组件将伞包件弹出所述机器人的机器人本体之外，并控制气体发生器产生气体以将弹出后的所述伞包件张开。
[0019] 本发明还提出一种降落伞装置的控制系统，其中，应用所述控制系统控制如上所述的降落伞装置对机器人进行坠落保护，所述系统包括依次连接的探测
传感器、与所述探测传感器电性连接的中央控制器、与所述中央控制器电性连接的电控单元，所述电控单元与气体发生器以及弹射器组件电性连接；
[0020] 所述探测传感器用于获取机器人的状态信息，所述状态信息至少包括机器人的坠落速度；
[0021] 所述中央控制器用于根据所述机器人的状态信息判断所述机器人是否处于应急报警状态；
[0022] 所述中央控制器还用于：当判断到所述机器人处于应急报警状态，则控制弹射器组件将伞包件弹出所述机器人的机器人本体之外，并控制气体发生器产生气体以将弹出后的所述伞包件张开。
[0023] 本公开的其他特征和优点将在随后的
说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳
实施例，并配合所附
附图，作详细说明如下。
附图说明
[0025] 图1为本发明一实施例提出的降落伞装置的整体结构示意图；
[0026] 图2为图1所示的降落伞装置的内部整体结构示意图；
[0027] 图3为图2所示的降落伞装置中弹射器组件与机器人本体装配的结构示意图；
[0028] 图4为图2所示的降落伞装置中弹射器组件、气体发生器以及伞包件的结构放大图；
[0029] 图5为图4所示的弹射器组件中转接块的结构放大图；
[0030] 图6为图4中气体发生器的结构放大图；
[0031] 图7为图3中“V”部分的结构放大图；
[0032] 图8为本发明第二实施例提出的降落伞装置的控制方法的
流程图；
[0033] 图9为本发明第二实施例提出的降落伞装置的控制系统的结构示意图。
[0034] 主要符号说明：
[0035]伞包件 11 容置内腔 310
弹射器组件 21 固定锁 311
机器人本体 31 定位块 312
伞衣部 111 第一转接部 2131
气囊导轨 112 第二转接部 2132
通气软管 113 插接通孔 2133
伞绳 114 固定杆凹槽 2151
安装筒 211 发生器本体 2160
弹射弹簧 212 加热腔 2161
转接块 213 加热电阻 2162
弹射板 214 药品放置格 2163
固定杆 215 出气口 2164
气体发生器 216 锁扣 3111
具体实施方式
[0036] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0037] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038] 现有的降落伞装置，自动化程度不高，无法根据机器人的实时状态对机器人进行坠落防护。
[0039] 为了解决这一技术问题，本发明提出一种降落伞装置，请参阅图1至图7，对于本发明第一实施例提出的降落伞装置，该降落伞装置包括伞包件11，其中该伞包件11包括多个相互缝制连接的伞衣部111，在相邻的两个伞衣部111之间分别设有一气囊导轨112，每个气囊导轨112均与通气软管113连通，通气软管113的自由末端与一气体发生器216的出气口相连通。
[0040] 在本实施例中，上述的气体发生器216固定设于弹射器组件21内，弹射器组件包括一弹射板214。此外，为了保证机器人与降落伞装置之间连接的
稳定性，将气体发生器216设置为与弹射板214固定连接。从图2与图4中也可以看出，上述的伞衣部111通过伞绳114与弹射板214的顶面相连，而由于弹射板214始终在机器人本体31内，因此降落伞装置与机器人之间为一整体。
[0041] 请参阅图3，对机器人而言，该机器人包括机器人本体31，在该机器人本体31上开设有一容置内腔310。上述的弹射器组件21设于容置内腔310内。在本发明中，上述的弹射器组件21用于在接收到一应急控制指令之后，将伞包件11从容置内腔310内弹出，并通过气体发生器216内产生的气体将伞包件11弹开。可以理解的，将伞包件11从容置内腔310内弹出的目的是为了便于降落伞打开，并且在将伞包件11从容置内腔310内弹出的同时，气体发生器216产生的气体可迅速将伞包件11撑开，进而实现降落防护的作用。
[0042] 请参阅图4，对上述的弹射器组件21而言，该弹射器组件21包括设于容置内腔310内的安装筒211、设于安装筒211内的弹射弹簧212、与弹射弹簧212的顶端固定连接的转接块213、以及固定设于转接块213顶端的弹射板214。其中，在上述弹射板214内固定设有气体发生器216。
[0043] 在此需要指出的是，上述的弹射弹簧212在自然状态下的长度大于安装筒211的高度。且上述的弹射弹簧212的底端与容置内腔310的底面固定连接，弹射弹簧212的顶端与转接块213的底面固定连接。
[0044] 从图4中可以看出，在上述固定杆215相对的两端分别开设有一固定杆凹槽2151，在容置内腔310的内侧壁设有固定锁311，固定锁311的锁扣3111与固定杆凹槽2151相对应扣合或分离。具体的，当固定锁311的锁扣3111卡设于固定杆凹槽2151内时，此时弹射弹簧212处于被压缩状态，设于弹射板214上方的伞包件11未被弹出；当固定锁311的锁扣3111开启，也即未卡设在固定杆凹槽2151内时，此时弹射弹簧通过弹
力的作用，带动弹射板214向上移动，将设于弹射板214上方的伞包件11弹出。
[0045] 请参阅图5，对上述的转接块213而言，该转接块213包括相互连接的第一转接部2131以及第二转接部2132。其中，第一转接部2131的宽度大于第二转接部2132的宽度，在第二转接部2132上开设有一插接通孔2133，插接通孔2133用于插接设有一固定杆215。可以理解的，该固定杆215所起到的作用是为弹射器组件21进行限位。
[0046] 请参阅图6，对上述的气体发生器216而言，该气体发生器216包括发生器本体2160，在发生器本体2160的底部设有一加热腔2161，在加热腔2161内设有加热电阻2162，在加热腔2161的上表面设有一药品放置格2163，在药品放置格2163的顶部设有一出气口
2164，出气口2164与通气软管113相连通。其中，电控单元可以控制该气体发生器216中加热电阻2162的加热作业，以在很短的时间内产生大量的气体，以将伞包件11进行撑开。
[0047] 作为补充的，在药品放置格2163内的药品包括叠氮化钠或硝酸铵。例如，常用的叠氮化钠加
热分解，可产生大量的氮气适用于本装置。所产生的气体通过通气软管113进入到每个气囊导轨112内，以将伞包件11迅速撑开。
[0048] 进一步的，为了防止上述的弹射板214弹出机器人本体，从而导致机器人与降落伞装置可能发生脱离的问题。在本实施例中，在容置内腔310的内壁的顶部固定设有定位块312，定位块312可以将弹射板214限制在机器人本体内。与此同时，在容置内腔310的顶部还设有一密封盖214，密封盖214为翻转设置。
[0049] 本发明提出的降落伞装置，该降落伞装置包括伞包件11，伞包件11包括多个相互连接的伞衣部111，在相邻两个伞衣部111之间分别设有一气囊导轨112，气囊导轨112与通气软管113相连通，在实际应用中，当判断到机器人处于紧急状态之后，控制器控制弹射器组件21将伞包件11从机器人本体31内弹出，在弹出的同时，控制器控制气体发生器产生气体，产生的气体通过通气软管113进入到气囊导轨112内，以便将伞包件11快速撑开，以对机器人进行坠落防护。本发明提出的降落伞装置，可实时检测机器人的状态，并根据机器人的状态控制降落伞的开启，以对机器人进行坠落防护，有效地保障了高空作业的机器人能安全抵达底面，且试用于低空作业，拓宽了应用场景。
[0050] 请参阅图8，对于本发明提出的一种降落伞装置的控制方法，其中，应用所述控制方法控制如上所述的降落伞装置对机器人进行坠落保护，所述方法包括如下步骤：
[0051] S101，获取机器人的状态信息，所述状态信息至少包括机器人的坠落速度。
[0052] 在本步骤中，机器人的状态信息均是通过各种传感器所获得的，传感器模块用于检测机器人的工作状态的危险情况。其中，不同的机器人可根据自身不同的工作原理选择传感器检测，可检测机器工作状态时的自身故障，也可利用传感器检测机器人是否脱离工作状态，来判断机器人是否处于故障状态。例如可利用红外线传感器检测机器人是否脱离工作壁面，也即机器人与工作壁面之间的距离大于正常工作时与工作壁面之间的距离(预设距离范围)，则判定该机器人处于故障状态，需要进行坠落防护应急。
[0053] 在此需要补充的是，上述传感器检测状态的变化，均以电
信号的形式进行呈现，并对该
电信号进行相应处理而进行输出。
[0054] S102，根据所述机器人的状态信息判断所述机器人是否处于应急报警状态。
[0055] 如上所述，在本实施例中，是通过判断机器人的状态信息来判断机器人是否处于故障状态。具体的，在本步骤中，是通过机器人的坠落速度来进行判定的。当机器人处于故障状态且已处于坠落状态时，对应有一坠落速度。若当前坠落速度大于预设坠落速度，则此时机器人处于应急报警状态，需要进行坠落防护。
[0056] S103，当判断到所述机器人处于应急报警状态，则控制弹射器组件将伞包件弹出所述机器人的机器人本体之外，并控制气体发生器产生气体以将弹出后的所述伞包件张开。
[0057] 进一步的，如上述步骤S102中所述，当判断到机器人处于应急报警状态，此时中央控制器通过对应的电控单元，控制弹射器组件将伞包件弹开，并同时控制气体发生器产生大量的气体，通过通气软管进入到各个气囊导轨中，以将降落伞迅速撑开，以对机器人进行防护。
[0058] 请参阅图9，本发明第三实施例还提出一种降落伞装置的控制系统，其中，应用所述控制系统控制如上所述的降落伞装置对机器人进行坠落保护，所述系统包括依次连接的探测传感器、与所述探测传感器电性连接的中央控制器、与所述中央控制器电性连接的电控单元，其中该电控单元与气体发生器以及弹射器组件电性连接。
[0059] 在本实施例中，上述的探测传感器用于获取机器人的状态信息，所述状态信息至少包括机器人的坠落速度。
[0060] 上述的中央控制器用于根据所述机器人的状态信息判断所述机器人是否处于应急报警状态；
[0061] 此外，上述的中央控制器还用于：当判断到所述机器人处于应急报警状态，则控制弹射器组件将伞包件弹出所述机器人的机器人本体之外，并控制气体发生器产生气体以将弹出后的所述伞包件张开。
[0062] 最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行
修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
