直線電機(jī)控制的可伸縮的越障支臂及越障機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直線電機(jī)控制的可伸縮的越障支臂及越障機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著越來越多的機(jī)器人投入到野外復(fù)雜環(huán)境的工作中，如何提高其對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力，成為衡量機(jī)器人性能的重要指標(biāo)。目前市面上的越障機(jī)器人大多采用在支臂上添加越障履帶，通過履帶的攀爬，翻越障礙，其存在以下缺點(diǎn):
[0003]1、越障高度由機(jī)器人支臂的長(zhǎng)度來決定；
[0004]2、此類機(jī)器人的支臂長(zhǎng)度受到機(jī)器人整體尺寸和重量的影響，往往不能做到很長(zhǎng);
[0005]3、其支臂的長(zhǎng)度是固定的，靈活性與可操作性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種直線電機(jī)控制的可伸縮的越障支臂及越障機(jī)器人，在復(fù)雜環(huán)境使用時(shí)可以由控制器控制直線電機(jī)根據(jù)需要改變支臂的長(zhǎng)度，在保證機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊的前提下提高了其應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的能力。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]直線電機(jī)控制的可伸縮的越障支臂，包括前行走輪和后行走輪；
[0009]所述前行走輪安裝在伸縮支臂上，所述后行走輪安裝在支臂體上；所述后行走輪內(nèi)設(shè)有動(dòng)力輸出軸，帶動(dòng)所述后行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述后行走輪通過套合在所述前行走輪和后行走輪外部的越障履帶帶動(dòng)所述前行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0010]所述伸縮支臂在直線電機(jī)凸輪組合的帶動(dòng)下能相對(duì)于支臂體做伸縮運(yùn)動(dòng)；固定在支臂體上的漲緊輪機(jī)構(gòu)與直線電機(jī)凸輪組合的凸輪相配合以漲緊越障履帶。
[0011]所述動(dòng)力輸出軸與后行走輪及第一軸承串聯(lián)在一起，固定在所述支臂體上，通過第一軸向端蓋防止所述動(dòng)力輸出軸軸向竄動(dòng)。
[0012]所述直線電機(jī)凸輪組合包括直線電機(jī)和所述凸輪，所述直線電機(jī)包括滑桿和套在滑桿上的定子；所述定子固定在所述支臂體上；
[0013]所述凸輪包括第一凸輪和第二凸輪，第一凸輪和第二凸輪與所述漲緊輪機(jī)構(gòu)配合工作，所述第一凸輪和第二凸輪通過連接板連接在一起，所述第一凸輪和第二凸輪位于連接板的一側(cè)，所述連接板的另一側(cè)還與滑桿的一端連接，所述滑桿的另一端穿過所述支臂體上的定位孔后與所述伸縮支臂連接。
[0014]所述定子內(nèi)設(shè)有線圈和滑動(dòng)軸承，所述滑桿內(nèi)部裝有銣鐵硼磁鋼，在控制器的作用下，定子在內(nèi)部線圈上產(chǎn)生前后不一的正負(fù)極磁場(chǎng)，滑桿在此磁場(chǎng)內(nèi)將受到推動(dòng)力，則滑桿能相對(duì)于定子移動(dòng)。
[0015]所述漲緊輪機(jī)構(gòu)，包括底座，所述底座與支臂體連接，底座上穿有一滑動(dòng)桿體，所述滑動(dòng)桿體與底座能相對(duì)滑動(dòng)；所述滑動(dòng)桿體上端設(shè)有一固定塊；在底座與固定塊之間有一彈簧，彈簧套設(shè)在滑動(dòng)桿體上；所述固定塊中穿過一橫軸，所述橫軸的的兩端分別通過第二軸承固定有一軸側(cè)漲緊輪和一孔側(cè)漲緊輪；所述孔側(cè)漲緊輪穿在所述橫軸上；所述橫軸端口設(shè)有第二軸向端蓋，所述第二軸向端蓋上設(shè)有定位螺釘。
[0016]所述孔側(cè)漲緊輪和軸側(cè)漲緊輪的下邊緣與所述第一凸輪和第二凸輪的上邊緣相切配合；在凸輪和彈簧的作用下，所述孔側(cè)漲緊輪和軸側(cè)漲緊輪沿著凸輪做上下滑動(dòng)。
[0017]所述底座上還固定有導(dǎo)向鍵，滑動(dòng)桿體沿著導(dǎo)向鍵運(yùn)動(dòng)。
[0018]所述孔側(cè)漲緊輪和軸側(cè)漲緊輪上下滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)幅度由凸輪輪廓決定，所述孔側(cè)漲緊輪和軸側(cè)漲緊輪的上下滑動(dòng)能漲緊越障履帶。
[0019]所述支臂體、伸縮支臂和凸輪均為硬鋁材料制成。
[0020]一種越障機(jī)器人，所述越障機(jī)器人設(shè)有以上所述的直線電機(jī)控制的可伸縮的越障支臂。本發(fā)明的有益效果:
[0021]1、本發(fā)明所采用的直線電機(jī)尺寸小，重量輕，推力大，傳動(dòng)精度高；
[0022]2、本發(fā)明所采用的凸輪機(jī)構(gòu)與漲緊輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，安全可靠；
[0023]3、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的支臂可伸縮變換長(zhǎng)度，對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)。
[0024]4、通過更換不同長(zhǎng)度的伸縮支臂及不同大小的漲緊輪，可以容易達(dá)到調(diào)整支臂總長(zhǎng)的目標(biāo)。
【附圖說明】
[0025]圖1為可伸縮越障支臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為可伸縮越障支臂的結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0027]圖3為直線電機(jī)凸輪組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為漲緊輪機(jī)構(gòu)軸測(cè)圖；
[0029]圖5為漲緊輪機(jī)構(gòu)正視圖；
[0030]圖6為漲緊輪與凸輪配合示意圖；
[0031]其中，I動(dòng)力輸出軸、2支臂體、3第一軸承、4第一軸向端蓋、5漲緊輪機(jī)構(gòu)、6直線電機(jī)凸輪組合、7-1前行走輪、7-2后行走輪、8伸縮支臂、9越障履帶、10-1第一凸輪、10_2第二凸輪、10-3連接板、11定子、12滑桿、13底座、14彈簧、15第二軸承、16-1軸側(cè)漲緊輪、16-2孔側(cè)漲緊輪、17第二軸向端蓋、18導(dǎo)向鍵、19滑動(dòng)桿體、20定位孔、21固定塊。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0033]如圖1-5所示，直線電機(jī)控制的可伸縮的越障支臂，包括前行走輪7-1和后行走輪7-2 ；
[0034]所述前行走輪7-1安裝在伸縮支臂8上，所述后行走輪7-2安裝在支臂體2上；所述后行走輪7-2內(nèi)設(shè)有動(dòng)力輸出軸1，帶動(dòng)所述后行走輪7-2轉(zhuǎn)動(dòng)，所述后行走輪7-2通過套合在所述前行走輪7-1和后行走輪7-2外部的越障履帶9帶動(dòng)所述前行走輪7-1轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0035]所述伸縮支臂8在直線電機(jī)凸輪組合6的帶動(dòng)下能相對(duì)于支臂體2做伸縮運(yùn)動(dòng)；固定在支臂體2上的漲緊輪機(jī)構(gòu)5與直線電機(jī)凸輪組合6的凸輪相配合以漲緊越障履帶9。
[0036]如圖2所示，所述動(dòng)力輸出軸I與后行走輪7-2及第一軸承3串聯(lián)在一起，固定在所述支臂體2上，通過第一軸向端蓋4防止所述動(dòng)力輸出軸I軸向竄動(dòng)。
[0037]如圖3所示，所述直線電機(jī)凸輪組合6包括直線電機(jī)和所述凸輪，所述直線電機(jī)包括滑桿12和套在滑桿12上的定子11 ;所述定子11固定在所述支臂體2上；
[0038]所述凸輪包括第一凸輪10-1和第二凸輪10-2，第一凸輪10-1和第二凸輪10_2與所述漲緊輪機(jī)構(gòu)5配合工作，所述第一凸輪10-1和第二凸輪10-2通過連接板10-3連接在一起，所述第一凸輪10-1和第二凸輪10-2位于連接板10-3的一側(cè)，所述連接板10-3的另一側(cè)還與滑桿12的一端連接，所述滑桿12的另一端穿過所述支臂體2上的定位孔20后與所述伸縮支臂8連接。
[0039]所述定子11內(nèi)設(shè)有線圈和滑動(dòng)軸承，所述滑桿12內(nèi)部裝有銣鐵硼磁鋼，在控制器的作用下，定子11在內(nèi)部線圈上產(chǎn)生前后不一的正負(fù)極磁場(chǎng)，滑桿12在此磁場(chǎng)內(nèi)將受到推動(dòng)力，則滑桿12能相對(duì)于定子1