一種機器人行走機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型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(dǎo)向機構(gòu)，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括前導(dǎo)向模塊和后導(dǎo)向模塊，所述前、后導(dǎo)向模塊結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、導(dǎo)向塊以及導(dǎo)向輪組；所述導(dǎo)向塊可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐桿上，所述導(dǎo)向塊的兩端分別安裝有導(dǎo)向輪組；所述前、后導(dǎo)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。本實用新型的導(dǎo)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(jìn)行轉(zhuǎn)彎，結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】
一種機器人行走機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型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(xiàn)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(dǎo)軌和驅(qū)動導(dǎo)向機構(gòu)，所述導(dǎo)軌具有中空的腔室，所述驅(qū)動導(dǎo)向機構(gòu)包括安裝在導(dǎo)軌的中空腔室內(nèi)的車架，車架設(shè)有水平導(dǎo)向輪組，水平導(dǎo)向輪組在導(dǎo)軌的中空腔室內(nèi)起水平導(dǎo)向作用，機器人懸掛在車架下方，車架設(shè)有承重輪組，導(dǎo)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(dǎo)軌的下方與導(dǎo)軌的下表面滾動配合。驅(qū)動導(dǎo)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(dǎo)軌頂部的磁鋼定位點，磁性傳感器下部安裝一個前端導(dǎo)向輪，磁性傳感器水平軸線位置一次設(shè)置三個水平導(dǎo)向輪，前后兩個水平導(dǎo)向輪下各設(shè)置一對承重導(dǎo)向輪，承重導(dǎo)向輪正下方安裝兩個水平導(dǎo)向輪并通過軸承與承重導(dǎo)向輪組上方的兩個水平導(dǎo)向輪組成前、后水平導(dǎo)向輪組;主、從驅(qū)動輪分別安裝于前后端水平導(dǎo)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(fù)載較重的機器人，但導(dǎo)向輪機構(gòu)車沉重輪和導(dǎo)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，本實用新型提供一種機器人行走機構(gòu)，導(dǎo)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(jìn)行轉(zhuǎn)彎，結(jié)構(gòu)簡單。
[0005]本實用新型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(dǎo)向機構(gòu)，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括前導(dǎo)向模塊和后導(dǎo)向模塊，所述前、后導(dǎo)向模塊結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、導(dǎo)向塊以及導(dǎo)向輪組;所述導(dǎo)向塊可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐桿上，所述導(dǎo)向塊的兩端分別安裝有導(dǎo)向輪組;所述前、后導(dǎo)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(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向輪組夾持在軌道的導(dǎo)軌面上，由于導(dǎo)向塊可旋轉(zhuǎn)第安裝支撐桿上，當(dāng)機器人沿軌道行進(jìn)到彎道時，導(dǎo)向塊發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使得導(dǎo)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(dǎo)向輪組包括傾斜設(shè)置的上導(dǎo)向輪和下導(dǎo)向輪，上導(dǎo)向輪、下導(dǎo)向輪夾持在軌道的導(dǎo)軌面上，將導(dǎo)軌面夾在兩導(dǎo)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(dǎo)向輪的傾斜角度可調(diào)，實現(xiàn)上、下導(dǎo)向輪之間的距離及導(dǎo)向輪圓周面的調(diào)整。
[0008]所述導(dǎo)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(dǎo)向塊水平旋轉(zhuǎn)。為方便導(dǎo)向輪組的安裝，所述導(dǎo)向塊成U形，所述導(dǎo)向輪組安裝在U形導(dǎo)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，本實用新型所述驅(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(dāng)進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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]本實用新型結(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。本實用新型設(shè)置前后兩組對稱的導(dǎo)向模塊，每個導(dǎo)向模塊的導(dǎo)向輪組具有一定的斜角可以夾持軌道，導(dǎo)向輪下設(shè)置可水平旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向塊，前后行走彎道處可實現(xiàn)穩(wěn)定導(dǎo)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為本實用新型安裝在導(dǎo)軌上的示意圖；
[0016]圖2本實用新型主視圖；
[0017]圖3為導(dǎo)軌下端截面圖；
[0018]圖4為本實用新型后視圖。
[0019]圖中:101-后導(dǎo)向模塊；110-后上導(dǎo)向輪；111-后下導(dǎo)向輪；112-定位螺絲；113-導(dǎo)向塊；114-連接軸承；115-支撐桿；116-左上導(dǎo)軌面；117-左下導(dǎo)軌面；118-右上導(dǎo)軌面；119-右下導(dǎo)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(dǎo)向模塊;129-齒條;105-導(dǎo)軌。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合圖1-3詳細(xì)闡述本實用新型。
[0021]如圖2、4所示，本實用新型提供的機器人行走機構(gòu)包括前導(dǎo)向模塊103、后導(dǎo)向模塊101、機器人掛載部106和驅(qū)動機構(gòu)102。前、后導(dǎo)向模塊分別設(shè)置在機器人掛載部106的前、后端，每個導(dǎo)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(jìn)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(dǎo)向模塊結(jié)構(gòu)相同，導(dǎo)向模塊包括支撐桿、導(dǎo)向塊、定位螺絲、4個導(dǎo)向輪，前、后導(dǎo)向模塊前后對稱分布，以后導(dǎo)向模塊101為例進(jìn)行說明:支撐桿115安裝在機器人掛載部的端部，導(dǎo)向塊113通過連接軸承114安裝在支撐桿115的頂端，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)向時導(dǎo)向塊113可以水平旋轉(zhuǎn);在導(dǎo)向塊113的左右兩側(cè)各安裝位置可調(diào)的一組導(dǎo)向輪，每組導(dǎo)向輪通過上、下兩個導(dǎo)向輪(后上導(dǎo)向輪110、后下導(dǎo)向輪111)配合，導(dǎo)向輪可上下調(diào)整傾斜角度以適應(yīng)如圖3所示的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)向輪組夾持住導(dǎo)軌105下端的四個軌道面，在拉簧作用，驅(qū)動輪120與導(dǎo)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(dāng)?shù)竭_(dá)導(dǎo)軌的彎道位置時，驅(qū)動機構(gòu)可沿滑軌滑動，而導(dǎo)向輪組在導(dǎo)向塊的帶動下進(jìn)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(dǎo)向機構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)向機構(gòu)包括前導(dǎo)向模塊和后導(dǎo)向模塊，所述前、后導(dǎo)向模塊結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、導(dǎo)向塊以及導(dǎo)向輪組;所述導(dǎo)向塊可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐桿上，所述導(dǎo)向塊的兩端分別安裝有導(dǎo)向輪組;所述前、后導(dǎo)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(dǎo)向輪組包括傾斜設(shè)置的上導(dǎo)向輪和下導(dǎo)向輪，所述上、下導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)向塊成U形，所述導(dǎo)向輪組安裝在U形導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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。
【文檔編號】B25J5/02GK205415603SQ201620247015
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月29日
【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