一種機器人行走機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于機器人行走裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種機器人行走機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國發(fā)明專利文獻CN201510159496.1《一種電纜隧道巡檢機器人行走機構(gòu)》中公開了一種電纜隧道巡檢機器人行走機構(gòu)，包括導軌和驅(qū)動導向機構(gòu)，所述導軌具有中空的腔室，所述驅(qū)動導向機構(gòu)包括安裝在導軌的中空腔室內(nèi)的車架，車架設(shè)有水平導向輪組，水平導向輪組在導軌的中空腔室內(nèi)起水平導向作用，機器人懸掛在車架下方，車架設(shè)有承重輪組，導軌的中空腔室內(nèi)設(shè)有承重軌道用于支撐承重輪組，車架下方設(shè)有驅(qū)動輪組，驅(qū)動輪組在導軌的下方與導軌的下表面滾動配合。驅(qū)動導向機構(gòu)前端上部具有磁性傳感器，用于行走過程中感知安裝在導軌頂部的磁鋼定位點，磁性傳感器下部安裝一個前端導向輪，磁性傳感器水平軸線位置一次設(shè)置三個水平導向輪，前后兩個水平導向輪下各設(shè)置一對承重導向輪，承重導向輪正下方安裝兩個水平導向輪并通過軸承與承重導向輪組上方的兩個水平導向輪組成前、后水平導向輪組;主、從驅(qū)動輪分別安裝于前后端水平導向輪組下方，主從驅(qū)動輪之間為機器人懸掛點，編碼器與從驅(qū)動輪通過軸承連接在一個水平線上。
[0003]驅(qū)動輪依靠和軌道底部摩擦實現(xiàn)驅(qū)動，運行時間較長后，摩擦系數(shù)減小容易打滑。此行走機構(gòu)具有承重輪組，適合負載較重的機器人，但導向輪機構(gòu)車沉重輪和導向輪機構(gòu)無法水平轉(zhuǎn)動只能在直行軌道上行走，需要輔助裝置實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。整個行走機構(gòu)重量較大，不適合小型機器人的應(yīng)用場景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種機器人行走機構(gòu)，導向機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)在彎道可自適應(yīng)，無需借助輔助裝置進行轉(zhuǎn)彎，結(jié)構(gòu)簡單。
[0005]本發(fā)明提供的機器人行走機構(gòu)，包括掛載部、驅(qū)動機構(gòu)以及導向機構(gòu)，所述導向機構(gòu)包括前導向模塊和后導向模塊，所述前、后導向模塊結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、導向塊以及導向輪組;所述導向塊可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐桿上，所述導向塊的兩端分別安裝有導向輪組;所述前、后導向模塊的支撐桿的底端分別安裝在所述掛載部的兩端;所述驅(qū)動機構(gòu)可左右移動地安裝在所述掛載部上。
[0006]導向機構(gòu)的導向輪組夾持在軌道的導軌面上，由于導向塊可旋轉(zhuǎn)第安裝支撐桿上，當機器人沿軌道行進到彎道時，導向塊發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使得導向輪組順著彎道轉(zhuǎn)動，此外，驅(qū)動機構(gòu)可左右移動，也可自適應(yīng)與彎道，無需借助輔助裝置。
[0007]所述導向輪組包括傾斜設(shè)置的上導向輪和下導向輪，上導向輪、下導向輪夾持在軌道的導軌面上，將導軌面夾在兩導向輪之間，為便于在具有差異的各型軌道上運行，所述上、下導向輪的傾斜角度可調(diào)，實現(xiàn)上、下導向輪之間的距離及導向輪圓周面的調(diào)整。
[0008]所述導向塊通過連接軸承安裝在所述支撐桿的頂端，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向時導向塊水平旋轉(zhuǎn)。為方便導向輪組的安裝，所述導向塊成U形，所述導向輪組安裝在U形導向塊的兩個豎邊的內(nèi)偵U。
[0009]為實現(xiàn)驅(qū)動機構(gòu)在彎道的左右移動，本發(fā)明所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機、驅(qū)動輪；所述掛載部的上表面安裝平移機構(gòu)，所述平移機構(gòu)包括滑軌、設(shè)置在滑軌上的滑塊、支撐塊以及拉簧，所述支撐塊安裝在滑塊上，所述拉簧的兩端分別安裝在滑軌的左端、支撐塊的上端;所述驅(qū)動電機安裝在支撐塊上，該驅(qū)動電機的輸出軸與所述驅(qū)動輪連接。拉簧始終將驅(qū)動輪拉向軌道，保證驅(qū)動輪的驅(qū)動力穩(wěn)定作用，當進入彎道時，驅(qū)動機構(gòu)可以在沿滑軌滑動，以適應(yīng)彎道。
[0010]為確保驅(qū)動機構(gòu)的穩(wěn)定，所述掛載部上設(shè)置有平行的兩個平移機構(gòu)，所述驅(qū)動電機安裝在兩支撐塊上。
[0011]為使得行走機構(gòu)更加緊湊，有利于小型化，所述驅(qū)動機構(gòu)位于所述前、后導向模塊之間。
[0012]為方便驅(qū)動機構(gòu)及傳感器的安裝，所述掛載部上方設(shè)置有中部承載板，該中部承載板的兩端分別安裝在前、后導向模塊的支撐桿上，所述平移機構(gòu)安裝在中部承載板上。所述中部承載板的邊角處設(shè)置有傳感器安裝位。
[0013]為實現(xiàn)行走機構(gòu)與軌道的驅(qū)動配合，所述驅(qū)動輪的外周設(shè)有驅(qū)動齒，軌道上設(shè)置有與驅(qū)動齒匹配的齒條。
[0014]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，伸縮比大，體積小巧，行走機構(gòu)夾持軌道行走，行走過程運行穩(wěn)定，利用驅(qū)動齒實現(xiàn)與軌道上的齒條的驅(qū)動配合，驅(qū)動方式簡單可靠，長時間驅(qū)動無誤差。本發(fā)明設(shè)置前后兩組對稱的導向模塊，每個導向模塊的導向輪組具有一定的斜角可以夾持軌道，導向輪下設(shè)置可水平旋轉(zhuǎn)的導向塊，前后行走彎道處可實現(xiàn)穩(wěn)定導向。采用拉伸彈簧實現(xiàn)驅(qū)動輪與軌道間的有效貼合與轉(zhuǎn)向適應(yīng)，實現(xiàn)彎道行走自如。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明安裝在導軌上的示意圖；
[0016]圖2本發(fā)明主視圖；
[0017]圖3為導軌下端截面圖；
[0018]圖4為本發(fā)明后視圖。
[0019]圖中:101-后導向模塊；110-后上導向輪；111-后下導向輪；112-定位螺絲；113-導向塊；114-連接軸承；115-支撐桿；116-左上導軌面；117-左下導軌面；118-右上導軌面；119-右下導軌面；102-驅(qū)動機構(gòu)；104-傳感器安裝位；106-機器人掛載部；120-驅(qū)動輪；121-驅(qū)動輪定位螺絲；122-拉簧掛載點；123-滑塊；124-滑軌；125-排線；126-驅(qū)動電機；127-驅(qū)動輪支撐塊;128-中部承載板;103-前導向模塊;129-齒條;105-導軌。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合圖1-3詳細闡述本發(fā)明。
[0021 ]如圖2、4所示，本發(fā)明提供的機器人行走機構(gòu)包括前導向模塊103、后導向模塊101、機器人掛載部106和驅(qū)動機構(gòu)102。前、后導向模塊分別設(shè)置在機器人掛載部106的前、后端，每個導向模塊可夾持軌道，轉(zhuǎn)彎時其可在水平面上轉(zhuǎn)動一定角度以適應(yīng)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié);驅(qū)動機構(gòu)安裝在機器人掛載部的中部，其與軌道配合為前進后退提供動力，驅(qū)動機構(gòu)可以左右移動一定幅度以適應(yīng)轉(zhuǎn)彎的調(diào)整需要。
[0022]如圖2所示，前、后導向模塊結(jié)構(gòu)相同，導向模塊包括支撐桿、導向塊、定位螺絲、4個導向輪，前、后導向模塊前后對稱分布，以后導向模塊101為例進行說明:支撐桿115安裝在機器人掛載部的端部，導向塊113通過連接軸承114安裝在支撐桿115的頂端，進而使得轉(zhuǎn)向時導向塊113可以水平旋轉(zhuǎn);在導向塊113的左右兩側(cè)各安裝位置可調(diào)的一組導向輪，每組導向輪通過上、下兩個導向輪(后上導向輪110、后下導向輪111)配合，導向輪可上下調(diào)整傾斜角度以適應(yīng)如圖3所示的導軌的左上、左下、右上、右下四個軌道面(116?119)，定位螺絲112用以最終固定4個導向輪。
[0023]如圖4所示，驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動輪120、驅(qū)動輪定位螺絲121、驅(qū)動電機126、排線125。平移機構(gòu)包括滑塊123、滑軌124、驅(qū)動輪支撐塊127以及拉簧(圖中未示出)。中部承載板128通過前、后支撐桿115平行于機器人掛載部106安裝，其四角固定四個傳感器安裝位104;在前、后導向模塊之間的中部承載板128上平行地安裝左、右滑軌124，在左、右滑軌124上設(shè)置滑塊123，在兩個滑塊123上分別平行地安裝兩個驅(qū)動輪支撐塊127，在左、右驅(qū)動輪支撐塊127頂部安裝驅(qū)動電機126，驅(qū)動電機輸出軸與驅(qū)動輪120連接，驅(qū)動電機驅(qū)動驅(qū)動輪正反轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪120的外周設(shè)有驅(qū)動齒;兩個拉簧掛載點122設(shè)置在左、右滑軌124的左端，在拉簧掛載點與驅(qū)動輪支撐塊之間設(shè)置拉簧。驅(qū)動機構(gòu)、平移機構(gòu)也可以直接安裝在機器人掛載部上。
[0024]結(jié)合圖1、3，行走機構(gòu)的導向輪組夾持住導軌105下端的四個軌道面，在拉簧作用，驅(qū)動輪120與導軌上的齒條129緊密貼合，通過驅(qū)動輪120與齒條的配合實現(xiàn)行走機構(gòu)的前后移動。當?shù)竭_導軌的彎道位置時，驅(qū)動機構(gòu)可沿滑軌滑動，而導向輪組在導向塊的帶動下進行水平旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)彎道。
【主權(quán)項】
1.一種機器人行走機構(gòu)，包括掛載部、驅(qū)動機構(gòu)以及導向機構(gòu)，其特征在于:所述導向機構(gòu)包括前導向模塊和后導向模塊，所述前、后導向模塊結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、導向塊以及導向輪組;所述導向塊可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐桿上，所述導向塊的兩端分別安裝有導向輪組;所述前、后導向模塊的支撐桿的底端分別安裝在所述掛載部的兩端;所述驅(qū)動機構(gòu)可左右移動地安裝在所述掛載部上。2.如權(quán)利要求1所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述導向輪組包括傾斜設(shè)置的上導向輪和下導向輪，所述上、下導向輪的傾斜角度可調(diào)。3.如權(quán)利要求1所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述導向塊通過連接軸承安裝在所述支撐桿的頂端。4.如權(quán)利要求1所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述導向塊成U形，所述導向輪組安裝在U形導向塊的兩個豎邊的內(nèi)側(cè)。5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機、驅(qū)動輪;所述掛載部的上表面安裝平移機構(gòu)，所述平移機構(gòu)包括滑軌、設(shè)置在滑軌上的滑塊、支撐塊以及拉簧，所述支撐塊安裝在滑塊上，所述拉簧的兩端分別安裝在滑軌的左端、支撐塊的上端;所述驅(qū)動電機安裝在支撐塊上，該驅(qū)動電機的輸出軸與所述驅(qū)動輪連接。6.如權(quán)利要求5所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述掛載部上設(shè)置有平行的兩個平移機構(gòu)，所述驅(qū)動電機安裝在兩支撐塊上。7.如權(quán)利要求5所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動機構(gòu)位于所述前、后導向模塊之間。8.如權(quán)利要求7所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述掛載部上方設(shè)置有中部承載板，該中部承載板的兩端分別安裝在前、后導向模塊的支撐桿上，所述平移機構(gòu)安裝在中部承載板上。9.如權(quán)利要求8所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述中部承載板的邊角處設(shè)置有傳感器安裝位。10.如權(quán)利要求5所述的機器人行走機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動輪的外周設(shè)有驅(qū)動齒。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機器人行走機構(gòu)，包括掛載部、驅(qū)動機構(gòu)以及導向機構(gòu)，所述導向機構(gòu)包括前導向模塊和后導向模塊，所述前、后導向模塊結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、導向塊以及導向輪組；所述導向塊可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐桿上，所述導向塊的兩端分別安裝有導向輪組；所述前、后導向模塊的支撐桿的底端分別安裝在所述掛載部的兩端；所述驅(qū)動機構(gòu)可左右移動地安裝在所述掛載部上。本發(fā)明的導向機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)在彎道可自適應(yīng)，無需借助輔助裝置進行轉(zhuǎn)彎，結(jié)構(gòu)簡單。
【IPC分類】B25J5/02
【公開號】CN105598944
【申請?zhí)枴緾N201610186221
【發(fā)明人】王澤 , 趙偉, 許春山
【申請人】億嘉和科技股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月29日