本發(fā)明涉及移動(dòng)機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種三維表面通用軌道運(yùn)動(dòng)裝置，可應(yīng)用于物體的三維表面的運(yùn)動(dòng)。

背景技術(shù)：

表面運(yùn)動(dòng)是日常生活中一種常見的運(yùn)動(dòng)形式，汽車、火車都是在進(jìn)行表面運(yùn)動(dòng)。但是表面并不僅僅是向上的表面，還包括各種角度的斜表面、豎直表面和向下的反表面，也就是在三維空間中的各種表面（包括曲率較小的曲面），下文簡稱為三維表面。目前的運(yùn)動(dòng)裝置大都運(yùn)行在向上的表面以及較小角度（＜45°）的斜向上的表面上，在遇到較大角度（＞45°）的斜向上表面時(shí)往往需要較大的動(dòng)力和速度使運(yùn)動(dòng)裝置沖上去，但這也決定了這種方式不能長時(shí)間的運(yùn)行。在豎直表面、特別是向下的反表面上由于受到地球的重力作用影響，就更是困難。但在日常生活中，在豎直表面、向下的反表面上運(yùn)動(dòng)需要卻經(jīng)常發(fā)生，常用的方法有吊車、上方吊籃、懸掛輸送機(jī)等，這些方法大都只能在一個(gè)預(yù)定的表面運(yùn)動(dòng)，操作規(guī)程繁瑣、運(yùn)行精度較低。

由此可見，提供一種能夠在三維表面同時(shí)通用運(yùn)動(dòng)的裝置實(shí)屬必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三維表面通用軌道運(yùn)動(dòng)裝置，使其能夠搭載物體在預(yù)先安裝了特定與其配合的軌道的三維表面上沿軌道運(yùn)行，可前進(jìn)、后退，并能沿較大弧度的軌道轉(zhuǎn)彎。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：在三維表面上預(yù)鋪軌道，軌道采用凹型結(jié)構(gòu)，在凹底設(shè)有齒輪槽，兩側(cè)凹壁采用上端凸出設(shè)計(jì)。運(yùn)動(dòng)裝置為三叉型，中間為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪，兩側(cè)為下端凸出或滾輪的限位臂。將打開限位臂的運(yùn)動(dòng)裝置安在軌道上，齒輪與軌道凹底的齒輪槽嚙合，將運(yùn)動(dòng)裝置兩側(cè)的限位臂放下，限位臂下端凸出或滾輪和軌道兩側(cè)凹壁的上端凸出卡在一起，固定限位臂，驅(qū)動(dòng)齒輪整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置將隨之運(yùn)動(dòng)，在豎直表面或向下的反表面等地球重力起到使運(yùn)動(dòng)裝置脫離軌道時(shí)，限位臂將把運(yùn)動(dòng)裝置限定在軌道上，同時(shí)由于驅(qū)動(dòng)采用了齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)形式，所以不會(huì)產(chǎn)生滑脫現(xiàn)象，從而使運(yùn)動(dòng)裝置能夠在三維表面上通用運(yùn)行。

顯而易見的，多種變化和修改（例如涉及形狀、大小、排列及等效替換部分）可以在描述的技術(shù)方案中進(jìn)行而不超出本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明軌道的橫截面圖。

圖2為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意正視圖。

圖3為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。

圖4為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置與軌道配合的結(jié)構(gòu)示意正視圖。

圖5為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置與軌道配合的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)、主要特征及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施過程僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示為本發(fā)明軌道的橫截面圖，軌道部件主要包括：底座1，凹底齒輪槽2，護(hù)壁3，護(hù)壁卡位4，導(dǎo)電軌5。

如圖2、3所示為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意正視圖、側(cè)視圖，運(yùn)動(dòng)裝置主要包括：運(yùn)動(dòng)裝置載體6，電機(jī)7，運(yùn)動(dòng)齒輪8，限位臂9，連接軸10，限位塊或滾輪11，限位臂固定部件12，導(dǎo)電軌連接點(diǎn)13，搭載物體固定部件14，搭載物體15，電源導(dǎo)線16。運(yùn)動(dòng)裝置載體6為向下的凹形，由于一側(cè)需要安裝電機(jī)，所以設(shè)計(jì)為安裝電機(jī)側(cè)稍長的不對稱向下的凹形。限位臂9上端設(shè)計(jì)為半圓形與運(yùn)動(dòng)裝置載體6的軸連接，使限位臂9可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，即限位臂9向兩側(cè)打開。限位臂固定部件12為限定限位臂9不進(jìn)行繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)之用。

如圖4、5所示為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置與軌道配合的結(jié)構(gòu)示意正視圖、側(cè)視圖。首先將預(yù)先將軌道底座1鋪設(shè)在要運(yùn)動(dòng)的表面上并固定好，解除限位臂固定部件12的限定作用，使限位臂9繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，即限位臂9向兩側(cè)打開，將運(yùn)動(dòng)裝置載體6放置在軌道上方，將運(yùn)動(dòng)齒輪8卡入軌道凹底齒輪槽2，前后活動(dòng)使齒輪嚙合緊密，然后將兩側(cè)的限位臂9放下，使限位塊或滾輪11卡入軌道護(hù)壁卡位4，固定限位臂固定部件12使限位臂9繞不再能進(jìn)行繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)電機(jī)7，電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)裝置即可向運(yùn)動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)的反方向運(yùn)動(dòng)。在0-45°表面時(shí)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置所受重力將運(yùn)動(dòng)裝置維持在軌道上；當(dāng)運(yùn)行到大于45°表面時(shí)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置所受重力部分分力成為運(yùn)動(dòng)的阻力，但本裝置采用齒輪嚙合，只要電機(jī)的功率足夠，即能正常運(yùn)動(dòng)前行；當(dāng)運(yùn)行到豎直表面時(shí)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置所受重力成為運(yùn)動(dòng)的阻力，在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合時(shí)會(huì)有分力推動(dòng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置離開軌道，這時(shí)運(yùn)動(dòng)裝置的限位臂9會(huì)與軌道護(hù)壁卡位4發(fā)生作用力，保護(hù)運(yùn)動(dòng)裝置不會(huì)脫離軌道；當(dāng)運(yùn)行到大于90°-180°的反表面時(shí)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置所受重力成為使整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置離開軌道得主力，這時(shí)運(yùn)動(dòng)裝置的限位臂9會(huì)與軌道護(hù)壁卡位4發(fā)生作用力，承擔(dān)重力的脫離作用，也限定了運(yùn)動(dòng)齒輪8不會(huì)脫離軌道凹底齒輪槽2，電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)裝置即可向運(yùn)動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)的反方向運(yùn)動(dòng)。

電機(jī)可以采用自帶電池供電，也可通過軌道加裝導(dǎo)電軌5，運(yùn)動(dòng)裝置上加裝導(dǎo)電軌連接點(diǎn)13的方式遠(yuǎn)程供電；由于該裝置運(yùn)行在三維表面上，如果需要在運(yùn)動(dòng)裝置上搭載物體必須使用固定裝置，即搭載物體固定部件14。

由于本發(fā)明的軌道在反表面時(shí)需承擔(dān)運(yùn)動(dòng)裝置的全部重量，所以本發(fā)明不易使用重載，所以本發(fā)明的構(gòu)件尺寸、材料選擇、工藝設(shè)計(jì)可針對不同載荷、不同的使用領(lǐng)域等具體應(yīng)用進(jìn)行確定，如搭載輕型物體的游藝、玩具、裝飾或廣告宣傳等物品，整個(gè)裝置可選用高強(qiáng)度塑料、橡膠或輕型合金制成。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明可以在預(yù)鋪好軌道的任意三維表面上運(yùn)動(dòng)，不用更換，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)連續(xù)； 2、本發(fā)明采用獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，改變了懸掛輸送的纜繩運(yùn)動(dòng)形式；3、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置齒輪嚙合運(yùn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)精確可控；4、本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)裝置采用限位設(shè)計(jì)，打開限位，即可將運(yùn)動(dòng)裝置與軌道分離。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化，尤其是在造型這方面有眾多的選擇。不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于特定的實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。