本發(fā)明涉及機器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種建筑市政用機器人。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)的機器人的行走可通過多種方式進行實現(xiàn),但是在靈活性上均存在不足之處,無法適應(yīng)復(fù)雜地形,容易傾翻;另外現(xiàn)有的機器人沒有又可以行走又可以飛行的,需要改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種建筑市政用機器人,以解決現(xiàn)有技術(shù)中機器人無法適應(yīng)復(fù)雜地形且可行走機器人無法飛行,且缺少專業(yè)的作業(yè)工具的技術(shù)問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的實施例提供一種建筑市政用機器人,包括機架,所述機架上設(shè)有四組行走機構(gòu),四組所述行走機構(gòu)分別設(shè)于機架兩側(cè)的前后位置處,所述行走機構(gòu)包括空心軸和實心軸,所述空心軸套設(shè)于實心軸外圈,所述空心軸與實心軸之間通過軸承連接,所述空心軸外圈通過軸承連接于機架的側(cè)壁上,所述空心軸的外圈位于機架外側(cè)處固連第一支撐臂,所述實心軸的兩端長出空心軸,所述實心軸的外圈位于機架外側(cè)處設(shè)有第二支撐臂,所述第一支撐臂與第二支撐臂分別位于空心軸軸線的兩側(cè),所述第一支撐臂的外端部通過轉(zhuǎn)軸連接有第三支撐臂,所述第二支撐部的外端部通過轉(zhuǎn)軸連接有第四支撐臂,所述第三支撐臂的另一端部與所述第四支撐臂的另一端部通過轉(zhuǎn)軸相連,所述空心軸上位于機架內(nèi)側(cè)處設(shè)有第一齒輪,所述機架的側(cè)壁上設(shè)有第一電機,所述第一電機通過齒輪嚙合傳動于第一齒輪,所述實心軸位于機架內(nèi)側(cè)處的端部設(shè)有第二齒輪,所述機架的側(cè)壁上還設(shè)有第二電機,所述第二電機通過齒輪嚙合傳動于第二齒輪;
所述機架上端的四角各設(shè)有一旋翼裝置,所述旋翼裝置包括設(shè)于機架上的第三電機、與第三電機相連的旋翼以及設(shè)于旋翼周圈的滑環(huán),所述滑環(huán)與旋翼之間具有間隙,所述第三電機驅(qū)動旋翼轉(zhuǎn)動,所述滑環(huán)上設(shè)有多個滑輪組,所述滑輪組包括兩個對應(yīng)設(shè)置的滑輪,所述滑輪上設(shè)有環(huán)形槽,所述滑輪組的其中一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)的內(nèi)徑形成滾動摩擦,另一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)的外徑形成滾動摩擦,所述滑輪通過軸承連接于豎軸上,所述豎軸設(shè)于機架上;
所述機架的前方設(shè)有頂打裝置,所述頂打裝置包括設(shè)于機架上的安裝板和連接板,所述安裝板通過軸承連接有第一轉(zhuǎn)動軸,所述第一轉(zhuǎn)動軸上安裝有轉(zhuǎn)輪,所述轉(zhuǎn)輪包括相靠近的上轉(zhuǎn)輪和下轉(zhuǎn)輪,所述上轉(zhuǎn)輪通過軸承轉(zhuǎn)動連接于第一轉(zhuǎn)動軸上,所述下轉(zhuǎn)輪與第一轉(zhuǎn)動軸形成緊配合,所述下轉(zhuǎn)輪的下端設(shè)有臺階部,所述臺階部的徑向環(huán)面上設(shè)有外螺紋,所述下轉(zhuǎn)輪還設(shè)有多個徑向設(shè)置的第一通透孔,每一所述第一通透孔內(nèi)設(shè)有第一彈簧以及與所述第一彈簧相抵接的鋼球,所述鋼球的一部分伸出所述第一通透孔的一端面,所述下轉(zhuǎn)輪的臺階部上套設(shè)有彈簧壓板,所述彈簧壓板上設(shè)有伸入第一通透孔內(nèi)的凸柱,所述臺階部上還螺接有鎖緊板,所述鎖緊板頂?shù)炙鰪椈蓧喊逡允雇怪鶎椈墒?,所述上轉(zhuǎn)輪與下轉(zhuǎn)輪相貼靠的一面上設(shè)有與所述鋼球相配合的淺坑;
所述安裝板的頂面上設(shè)有兩條平行的矩形狀凹槽,每一所述凹槽一端與安裝板的一側(cè)面相平齊,每一所述凹槽內(nèi)設(shè)有一矩形塊,每一所述矩形塊的頂面上設(shè)有一第二轉(zhuǎn)動軸,所述連接板為長條形狀,所述連接板的長度方向上的中心兩側(cè)設(shè)有對稱的條形通槽,每一所述條形通槽套設(shè)于一所述第二轉(zhuǎn)動軸上,所述連接板的中部通過第三轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動連接于所述安裝板上;所述上轉(zhuǎn)輪上端面靠近外緣處設(shè)有第四轉(zhuǎn)動軸,所述第四轉(zhuǎn)動軸與其中一所述第二轉(zhuǎn)動軸通過連桿相連;所述矩形塊包括滑移軸以及兩端均封閉的緩壓筒,所述緩壓筒內(nèi)的一端面設(shè)有第二彈簧,另一端面設(shè)有第二通透孔,所述滑移軸穿過所述第二通透孔,所述滑移軸位于緩壓筒內(nèi)的部分設(shè)有抵靠板,所述抵靠板頂?shù)钟诘诙椈缮稀?/p>
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
上述方案中,本發(fā)明通過四組行走機構(gòu),可實現(xiàn)機器人的行走和跑跳,且能適應(yīng)復(fù)雜地形,各個行走機構(gòu)可獨立調(diào)節(jié),相互配合,具有多種行走方式,機架可通過行走機構(gòu)的調(diào)節(jié)來升降高度,具有實用性;另外還設(shè)有旋翼裝置,可供機器人飛行用,再者旋翼裝置中設(shè)有滑環(huán),滑環(huán)即可以保護旋翼不受損毀,又可以對機器人在行走時起導(dǎo)正作用,不會直接去撞墻;由于設(shè)有頂打裝置,可執(zhí)行各種任務(wù),使用范圍廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的立體圖。
圖2為本發(fā)明的行走機構(gòu)的立體圖。
圖3為本發(fā)明的行走機構(gòu)的著地點的示意圖。
圖4為本發(fā)明的行走機構(gòu)的行走時的變化示意圖一。
圖5為本發(fā)明的行走機構(gòu)的行走時的變化示意圖二。
圖6為本發(fā)明的行走機構(gòu)的行走時的變化示意圖三。
圖7為本發(fā)明的行走機構(gòu)在用于機架高度調(diào)整時的變化示意圖。
圖8為本發(fā)明的旋翼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9為本發(fā)明的頂打裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖10為本發(fā)明的轉(zhuǎn)輪的剖視圖。
圖11為本發(fā)明的矩形塊的剖視圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
為方便說明,圖1中左側(cè)方向為前,右側(cè)方向為后。
如圖1至圖6所示,本發(fā)明實施例提供一種建筑市政用機器人,包括水平設(shè)置的機架1,所述機架1上設(shè)有四組行走機構(gòu)2,四組所述行走機構(gòu)2分別設(shè)于機架1兩側(cè)的前后位置處,位置分別為機架1的左前側(cè)、右前側(cè)、左后側(cè)、右后側(cè),類似于汽車四輪安裝位置,所述行走機構(gòu)2包括空心軸21和實心軸22,所述空心軸21套設(shè)于實心軸22外圈,所述空心軸21與實心軸22之間通過軸承(未圖示)連接,軸承連接為現(xiàn)有技術(shù),在此不作贅述,通過軸承連接可實現(xiàn)空心軸21與實心軸22同軸設(shè)置相可相對轉(zhuǎn)動,互不影響,所述空心軸21外圈通過軸承連接于機架1的側(cè)壁上,所述空心軸21與實心軸22水平設(shè)置,所述空心軸21的外圈位于機架1外側(cè)處固連第一支撐臂23,所述實心軸22的兩端長出空心軸21,所述實心軸22的外圈位于機架1外側(cè)處設(shè)有第二支撐臂24,所述第一支撐臂23與第二支撐臂24分別位于空心軸21軸線的兩側(cè),所述第一支撐臂23的外端部通過轉(zhuǎn)軸3連接有第三支撐臂25,所述第二支撐部24的外端部通過轉(zhuǎn)軸3連接有第四支撐臂26,所述第三支撐臂25的另一端部與所述第四支撐臂26的另一端部通過轉(zhuǎn)軸3相連,所述空心軸21上位于機架1內(nèi)側(cè)處設(shè)有第一齒輪27,所述機架1的側(cè)壁上設(shè)有第一電機4,所述第一電機4通過齒輪嚙合傳動于第一齒輪27,所述實心軸22位于機架1內(nèi)側(cè)處的端部設(shè)有第二齒輪28,所述機架1的側(cè)壁上還設(shè)有第二電機5,所述第二電機5通過齒輪嚙合傳動于第二齒輪28。第一支撐臂23、第二支撐臂24、第三支撐臂25、第四支撐臂26組成了一個四邊形的行走機構(gòu),第三支撐臂25和第四支撐臂26的連接處為著地點6(如圖3所示),因此可將第三支撐臂25和第四支撐臂26與地面相接觸的端部做成圓弧形,使行走機構(gòu)與地面相接觸時更順暢。
下面介紹一種運動方式,如圖4所示,行走機構(gòu)的初始位置為圖中實線位置所示,四個行走機構(gòu)2通過第一電機4驅(qū)動空心軸21轉(zhuǎn)動從而帶動第一支撐臂23沿逆時針方向轉(zhuǎn)動至圖示位置,第一電機4驅(qū)動空心軸21的轉(zhuǎn)動為具有加速度的運動,第二電機5不轉(zhuǎn)動從而第二支撐臂24保持不動,因此著地點6向后側(cè)的斜下方運動,因此給了機架一個向前向上的驅(qū)動力,如圖5所示,接著第一電機4順時針轉(zhuǎn)動從而帶動第一支撐臂23沿順時針方向轉(zhuǎn)動至圖示位置,第二電機5逆時針轉(zhuǎn)動從而帶動第二支撐臂24沿逆時針方向轉(zhuǎn)動至圖示位置,著地點6向前側(cè)的斜上方運動,著地點6離地,使機架騰空離地,如圖6所示,然后第一電機4逆時針轉(zhuǎn)動從而帶動第一支撐臂23沿逆時針方向轉(zhuǎn)動至圖示位置,第二電機5順時針轉(zhuǎn)動從而帶動第二支撐臂24沿順時針方向轉(zhuǎn)動至圖示位置,著地點6向前向斜下方運動,著地點與地面接觸,完成一個運動周期,這個步驟能使機器人跳躍前進。其他類似行走,跑步的步驟在此不再贅述。
由4個支撐臂組成的四邊形的行走機構(gòu),只要通過電機控制了第一支撐臂和第二支撐臂的位置,那著地點的位置即是確定的,因此可實現(xiàn)準確的運動。
如圖7所示,行走機構(gòu)2還可以通過將第一電機4順時針轉(zhuǎn)動,第二電機5逆時針轉(zhuǎn)動,來使著地點6上移,將上移后6的著地點作為運動的起始點,這樣就可以實現(xiàn)機架1的離地高度調(diào)節(jié)了。
如圖1和圖8所示,所述機架1上端的四角各設(shè)有一旋翼裝置7,所述旋翼裝置7包括設(shè)于機架1上的第三電機71、與第三電機71相連的旋翼72以及設(shè)于旋翼72周圈的滑環(huán)73,所述滑環(huán)73與旋翼72之間具有間隙,滑環(huán)73用于保護旋翼72不受損壞,所述第三電機71驅(qū)動旋翼72轉(zhuǎn)動從而產(chǎn)生升力使機架1升空,所述滑環(huán)73上設(shè)有多個滑輪組,至少是圖8中所示的2組,為了提高穩(wěn)定性也可以是3組以上,機架1也可以并不是圖上所示的中空框架結(jié)構(gòu),可以是一個板型結(jié)構(gòu),因此可以在機架1的上端面布置更多的滑輪組,所述滑輪組包括兩個對應(yīng)設(shè)置的滑輪74,所述滑輪74上設(shè)有環(huán)形槽741,所述滑輪組的其中一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)73的內(nèi)徑形成滾動摩擦,另一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)73的外徑形成滾動摩擦,所述滑輪74通過軸承連接于豎軸75上,所述豎軸75設(shè)于機架1上。所述滑輪組的滑輪74在同一平面上?;h(huán)73的設(shè)置即可以使機架在地面運動時起導(dǎo)正作用,防止直接碰撞墻壁,在接觸墻壁時,滑環(huán)可滾動,另外也可以起到保護旋翼的作用。
如圖1、圖9至圖11所示,所述機架1的前方設(shè)有頂打裝置8,所述頂打裝置包括設(shè)于機架1上的安裝板81和連接板82,所述安裝板81通過軸承連接有第一轉(zhuǎn)軸83,所述第一轉(zhuǎn)軸83的軸線與安裝板81相垂直,所述第一轉(zhuǎn)動軸83上安裝有轉(zhuǎn)輪84,所述轉(zhuǎn)輪84包括相靠近的上轉(zhuǎn)輪841和下轉(zhuǎn)輪842,所述上轉(zhuǎn)輪841通過軸承轉(zhuǎn)動連接于第一轉(zhuǎn)動軸83上,所述下轉(zhuǎn)輪842與第一轉(zhuǎn)動軸83形成緊配合,所述下轉(zhuǎn)輪842的下端設(shè)有臺階部843,所述臺階部843的徑向環(huán)面上設(shè)有外螺紋8431,所述下轉(zhuǎn)輪842還設(shè)有多個徑向的第一通透孔844,多個所述第一通透孔844以所述下轉(zhuǎn)輪842的直徑為軸線沿圓周方向均勻陣列,每一所述第一通透孔844內(nèi)設(shè)有第一彈簧845以及與所述第一彈簧845相抵接的鋼球846,所述鋼球846的一部分伸出所述第一通透孔844的一端面,所述下轉(zhuǎn)輪842的臺階部843上套設(shè)有彈簧壓板847,所述彈簧壓板847上設(shè)有伸入第一通透孔844內(nèi)的凸柱8471,所述臺階部843上還螺接有鎖緊板848,所述鎖緊板848頂?shù)炙鰪椈蓧喊?47以使凸柱8471對第一彈簧845施壓,所述上轉(zhuǎn)輪841與下轉(zhuǎn)輪842相貼靠的一面上設(shè)有與所述鋼球846相配合的淺坑849。
所述安裝板81的頂面上設(shè)有兩條平行的矩形狀凹槽85,每一所述凹槽85一端與安裝板81的一側(cè)面相平齊以使所述凹槽85的一側(cè)面與外界相通,每一所述凹槽85內(nèi)設(shè)有一矩形塊86,每一所述矩形塊86的頂面上設(shè)有一第二轉(zhuǎn)動軸87,所述第二轉(zhuǎn)動軸87的軸線與安裝板81相垂直,第二轉(zhuǎn)動軸87通過軸承連接于矩形塊86上,所述連接板82為長條形狀,所述連接板82的長度方向上的中心兩側(cè)設(shè)有對稱的條形通槽88,每一所述條形通槽88套設(shè)于一所述第二轉(zhuǎn)動軸87上,所述第二轉(zhuǎn)動軸87與條形通槽88形成間隙配合,所述連接板82的中部通過第三轉(zhuǎn)動軸89轉(zhuǎn)動連接于所述安裝板81上;所述第三轉(zhuǎn)動軸89位于兩個所述凹槽85中部的垂直連接線的中心上。
所述上轉(zhuǎn)輪841上靠近外緣處設(shè)有第四轉(zhuǎn)動軸90,所述第四轉(zhuǎn)動軸90的軸線與安裝板81相垂直,第四轉(zhuǎn)動軸90通過軸承連接于上轉(zhuǎn)輪841上,所述第四轉(zhuǎn)動軸90與其中一所述第二轉(zhuǎn)動軸87通過連桿91相連,所述第四轉(zhuǎn)動軸90和其中一所述第二轉(zhuǎn)動軸87轉(zhuǎn)動連接于連桿91上,所述第四轉(zhuǎn)動軸90和與其相連的其中一第二轉(zhuǎn)動軸87位于安裝板81的同一側(cè)以使所述轉(zhuǎn)輪84通過連桿91帶動矩形塊86和連接板82運動。
所述矩形塊86包括滑移軸861以及兩端均封閉的緩壓筒862,所述緩壓筒862內(nèi)的一端面設(shè)有第二彈簧863,另一端面設(shè)有第二通透孔864,所述滑移軸861穿過所述第二通透孔864,所述滑移軸861位于緩壓筒862內(nèi)的部分設(shè)有抵靠板866,所述抵靠板866頂?shù)钟诘诙椈?63上。
還包括一固連于安裝板81上的第四電機97,所述第四電機97通過皮帶98傳動來驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸83從而帶動所述下轉(zhuǎn)輪842轉(zhuǎn)動,兩所述矩形塊86受第四電機97驅(qū)動交替往復(fù)地在凹槽85的長度方向上向外伸出以進行頂打作業(yè)。
當發(fā)生意外情況時,比如矩形塊被卡住不能動時,下轉(zhuǎn)輪上的鋼球就會滑脫出上轉(zhuǎn)輪上的淺槽,進而可以對第四電機發(fā)出電信號,方便進行停機檢查以排除故障。當故障排除后,第四電機繼續(xù)工作,下轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)輪又會滑入上轉(zhuǎn)輪的淺槽,可繼續(xù)正常工作。
頂打裝置配合機器人的運動,可以實現(xiàn)比如壓縮可被壓縮物,由于矩形塊中設(shè)置有緩壓筒,可實現(xiàn)柔性頂打作業(yè),保護被壓縮物,降低其損毀概率,交替頂打方式產(chǎn)生的振動效果還可以使被壓縮物更加緊實,排除多余空隙;還可以實現(xiàn)比如將榫頭壓入卯眼中,在壓入過程中更加平滑順暢。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。