阅读说明：本技术 一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具及搭建方法 (Folding type lighting lamp suitable for temporary small sports field and building method ) 是由 王汉熙 黄鑫 何仲 李桐 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具,包括2个AGV小车、搬运机器人、收纳方舱和照明设备,所述照明设备包括立柱、蛇形机械臂和灯具,立柱底部连接有底座,立柱为伸缩式结构,包括若干个上下套接的缸体,处于顶部的缸体外设有气泵、气压控制器,气泵与气压控制器通过导气管连通,气压控制器分别连接到各缸体,蛇形机械臂的一端连接在顶部缸体内,其包括两段连接的气动人工肌肉、保持架和连接板。可以轻便化的、可折叠的、快速安装在室外体育场地进行照明。(The invention discloses a folding type lighting lamp suitable for a temporary small sports field, which comprises 2 AGV trolleys, a carrying robot, a containing shelter and lighting equipment, wherein the lighting equipment comprises a stand column, a snakelike mechanical arm and the lamp, the bottom of the stand column is connected with a base, the stand column is of a telescopic structure and comprises a plurality of cylinder bodies which are sleeved up and down, an air pump and an air pressure controller are arranged outside the cylinder body at the top, the air pump is communicated with the air pressure controller through an air duct, the air pressure controller is respectively connected to each cylinder body, one end of the snakelike mechanical arm is connected to the inside of the cylinder body at the top, and the snakelike mechanical arm comprises two sections of pneumatic. Can be installed in outdoor sports ground to illuminate light conveniently, foldable and quickly.)

一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具及搭建方法

技术领域

本发明属于机器人领域、照明与灯具领域，以及体育场服务领域，具体涉及一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具及搭建方法。

背景技术

体育场照明灯具是一种安装在体育场馆的照明设备。一般来说，体育场馆需要若干照明灯具一同配合来照亮，这些灯都被提前安装在某一个固定位置，以达到符合体育运动照明规范。

现有的体育场馆照明灯具采用固定式安装方式，安装搭建费时费力，且对于一些乡村地区的农地(不能硬化、不能破坏植被、不能改变地形地貌、不能改变用途)上临时搭建的体育场地，安装固定式、永久性的照明灯具，难以实现；

现有的室外体育场照明灯具采用立柱式吊挂灯具，立柱高度较大，需要修建混凝土基础，铺设永久电缆以及沟槽或电杆；

现有的室外体育场照明灯具的照射高度、照射方向和照射位置等都不可调节，难以适应各种类型体育运动的照明需求；

对于一些在室内搭建的临时体育馆来说，室内场地高度参差不齐，难以快速找到适合高度的体育场照明灯具。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具及搭建方法，可以轻便化的、可折叠的、快速安装在室外体育场地进行照明。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具，包括2个AGV小车、搬运机器人、收纳方舱和照明设备，所述照明设备包括立柱、蛇形机械臂和灯具，立柱底部连接有底座，立柱为伸缩式结构，包括若干个上下套接的缸体，处于顶部的缸体外设有气泵、气压控制器，气泵与气压控制器通过导气管连通，气压控制器分别连接到各缸体，蛇形机械臂的一端连接在顶部缸体内，其包括两段连接的气动人工肌肉、保持架和连接板，两段气动人工肌肉之间通过连接板连接，气动人工肌肉中设有若干个保持架，并且气动人工肌肉的与气压控制器连接，蛇形机械臂的另一端连接有灯具安装架，灯具安装在灯具安装架上，所述搬运机器人安装在一个AGV小车上，为机器人小车，另一个AGV小车用于搬运收纳方舱，为移运小车，折叠后的照明设备均装在收纳方舱中。

在上述技术方案中，所述缸体的数量2-6个。

在上述技术方案中，所述底座铰接有多个支撑脚，每个支撑脚铰接有连杆，多个连杆铰接到圆环滑块外，圆环滑块套设在最下层的缸体外，圆环滑块上穿设有最少两根螺杆，每根螺杆连接有一个舵机。

在上述技术方案中，每段所述气动人工肌肉包括三条。

在上述技术方案中，所述搬运机器人包括与AGV小车连接的旋转台、机械臂和机械爪，机械臂设有两段，两段机械臂铰接，机械臂一端与旋转台铰接，另一端与机械爪铰接，所述旋转台通过电机驱动。

在上述技术方案中，所述收纳方舱包括方舱箱体、方舱盖板和气动伸缩杆，所述方舱箱体为矩形结构，方舱盖板的一边与方舱箱体铰接，所述气动伸缩杆一端与方舱箱体连接，另一端与方舱盖板连接。

一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具的搭建方法：

1)移运小车将装有若干个照明设备的收纳方舱从货车集装箱中移运到需要布置灯光的安装点，此过程中机器人小车随同一起运动；

2)方舱盖板打开，然后机器人小车上的搬运机器人将收纳方舱中处于折叠状态的照明设备夹住、取出，并放置于指定位置；

3)照明设备放置后，通过气泵将缸体上升到指定高度，然后蛇形机械臂展开到预定位置，灯具从最上层的缸体中伸出，此时一个照明设备搭建完成；

4)移运小车和机器人小车继续运动到下一个安装点，重复步骤3，直至照明设备全部布置完成。

在上述技术方案中，步骤2中，方舱盖板通过气动伸缩杆的支撑作用打开。

在上述技术方案中，步骤3中，舵机首先气动，带动螺杆转动，圆环滑块沿缸体向下滑动，通过连杆将支撑脚展开，提高照明设备的稳定性。

本发明的有益效果是：

1.蛇形机械臂可收缩进缸体中，折叠后体积小，存放于收纳方舱之中，便于运输；

2.各个运动均可通过自动控制实现，省时省力；

3.通过缸体的数量和升降高度实现不同场地的灯具高度实用要求，蛇形机械臂具有独立的6个自由度，根据实际需要调节灯光设备的照射位置或通过计算机或人工控制实现追光；

4.底座和展开的支撑脚作支撑，不同于一般的体育场照明灯直接通过螺栓固定于地面的安装方式，非常适用于乡村地区的非铺装地面；

5.搭建过程通过AGV小车搬运、机器人取出、机器自动展开，不需要人工参与，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明中照明设备展开后的结构示意图。

图2为图1中照明设备折叠后的结构示意图。

图3为本发明中搬运机器人和机器人小车的结构示意图。

图4为本发明中移运小车的结构示意图。

图5为本发明中收纳方舱的结构示意图。

其中：1：支撑脚、2：底座、3：连杆、4：圆环滑块、5：舵机、6：螺杆、7：缸体一、8：缸体二、9：缸体三10：气泵、11：导气管、12：气压控制器、13：气动人工肌肉、14：保持架、15：连接板、16：灯具安装架、17：灯具、18：机器人小车、19：旋转台、20：机械臂、21：机械爪、22：方舱箱体、23：方舱盖板、24：气动伸缩杆，25：移运小车。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图5所示的一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具，包括2个AGV小车、搬运机器人、收纳方舱和照明设备，所述照明设备包括立柱、蛇形机械臂和灯具，立柱底部连接有底座2，立柱为伸缩式结构，包括3个上下套接的缸体，分比为缸体一7、缸体二8和缸体三9，缸体三9外设有气泵10、气压控制器12，气泵10与气压控制器12通过导气管11连通，气压控制器12分别连接到各缸体，蛇形机械臂的一端连接在顶部缸体内，其包括两段连接的气动人工肌肉13、保持架14和连接板15，本实施例采用McKibben的气动人工肌肉，两段气动人工肌肉13之间通过连接板15连接，气动人工肌肉13中设有若干个保持架14，并且气动人工肌肉13的与气压控制器12连接，蛇形机械臂的另一端连接有灯具安装架16，灯具17安装在灯具安装架16上，所述搬运机器人安装在一个AGV小车上，为机器人小车18，另一个AGV小车用于搬运收纳方舱，为移运小车25，折叠后的照明设备均装在收纳方舱中。

灯具设备种类繁多，可根据以下情况进行选择，以满足大部分场景的需求：

(1)灯具安装高度较高的体育场馆，光源宜采用高悬挂荧光灯、高效LED投光灯具、金属卤化物灯。

(2)顶棚较低，面积较小的室内体育馆，宜采用高悬挂荧光灯和小功率LED灯具。

(3)特殊场所光源可采用特殊灯具，如防爆灯具。

(4)光源功率应与比赛场地大小，安装位置和高度相适应。室外体育场宜采用大功率和中功率LED灯具、金属卤化物灯，并保证光源工作不间断或快速启动。

在上述技术方案中，所述底座2铰接有多个支撑脚1，每个支撑脚1铰接有连杆3，多个连杆3铰接到圆环滑块4外，圆环滑块4套设在缸体一7外，圆环滑块上穿设有最少两根螺杆6，每根螺杆6连接有一个舵机5。通过舵机带动螺杆的旋转实现支撑脚的展开与收起。

在上述技术方案中，每段所述气动人工肌肉13包括三条。气动人工肌肉是由外部包裹编织网的橡胶管和两端的接头连接构成，充气后可以实现轴向的收缩和径向的伸张它作为一种新型的拉伸气动执行元件，其力/长度特性和运动方式与生物肌肉相似，其初始拉伸力很大，随着收缩运动的进行，拉力逐渐减小，能够平稳地到达目标位置；McKibben气动人工肌肉的动力来源于气泵，气泵与气压控制器之间通过导气管连接；在这三条McKibben气动人工肌肉中间分布有若干个保持架，其目的是使McKibben气动人工肌肉在伸缩时能够保持相对的位置；第二段同样由三条McKibben气动人工肌肉构成，第二段与第一段之间通过连接板组合在一起，蛇形机械臂的每一段均可通过McKibben气动人工肌肉的伸缩来实现X、Y轴的弯曲和纵向伸长三个自由度的运动，因此蛇形机械臂模块共有6个自由度。

在上述技术方案中，所述搬运机器人包括与AGV小车连接的旋转台19、机械臂20和机械爪21，机械臂20设有两段，两段机械臂铰接，机械臂一端与旋转台19铰接，另一端与机械爪21铰接，所述旋转台19通过电机驱动。

在上述技术方案中，所述收纳方舱包括方舱箱体22、方舱盖板23和气动伸缩杆24，所述方舱箱体22为矩形结构，方舱盖板23的一边与方舱箱体22铰接，所述气动伸缩杆24一端与方仓箱体22连接，另一端与方舱盖板23连接。

一种适用于临时小型体育场地的折叠式照明灯具的搭建方法：

1)移运小车25将装有若干个照明设备的收纳方舱从货车集装箱中移运到需要布置灯光的安装点，此过程中机器人小车18随同一起运动；

2)方舱盖板23打开，然后机器人小车18上的搬运机器人将收纳方舱中处于折叠状态的照明设备夹住、取出，并放置于指定位置；

3)照明设备放置后，通过气泵10将缸体一7、缸体二、8和缸体三9上升到指定高度，然后蛇形机械臂展开到预定位置，灯具从最上层的缸体中伸出，此时一个照明设备搭建完成；

4)移运小车25和机器人小车18继续运动到下一个安装点，重复步骤3，直至照明设备全部布置完成。

在上述技术方案中，步骤2中，方舱盖板23通过气动伸缩杆24的支撑作用打开。

在上述技术方案中，步骤3中，舵机5首先气动，带动螺杆6转动，圆环滑块4沿缸体一7向下滑动，通过连杆3将支撑脚1展开，提高照明设备的稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。