專利名稱：具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人，屬于履帶式移 動機器人機械結構設計技術領域。
背景技術：
煤礦搜救機器人用于煤礦發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸，冒頂?shù)鹊V難事故后的搜救 工作。它比一般地面反恐、軍用偵查及地面災難救突機器人面臨的地形環(huán)境更 為復雜。因此，機器人具備更為合理的機械結構十分重要。中國礦業(yè)大學設計 了 一種用于煤礦井下搜救作業(yè)的隔爆型機器人平臺，主要對機器人的越障機構 設計和隔爆設計兩個方面進行了研究。但是，該型機器人存在一個缺點，即才幾 器人的主履帶和擺臂輔助履帶處于敞開狀態(tài)，當機器人在災難后的環(huán)境里運動 時，有可能會出現(xiàn)小型異物進入履帶從而影響履帶正常轉動，進而影響機器人 正常運轉的情況。因此，對機器人的履帶部件進行封閉十分必要。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了提供一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人， 該機器人的履帶部采用了封閉結構，可以有效地防止異物的進入，更適合于煤 礦井下復雜的地形。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是本實用新型的隔爆外殼呈左右對稱，在兩側加工出中空的突臺，且突臺的 形狀與驅(qū)動帶輪、從動帶輪及主履帶包絡出的形狀相似，前后兩邊為圓弧面，上下為平面，且突臺各面與帶輪和履帶均留有4 6mm的間隙，突臺的寬度與履 帶的寬度一致，并在突臺的上下兩面上增加了 一層低摩擦系數(shù)涂層或材料。機器人擺臂單元包括輔助履帶、外側板、內(nèi)側板、前帶輪和后帶輪，內(nèi)側 板與外側板相對應，內(nèi)側板前端設有孔，其內(nèi)側設有兩支撐板和連接柱，連接 柱上設有螺紋孔，內(nèi)側板的后端設有一圓孔，圓孔內(nèi)鑲嵌由低摩擦材料制作的 軸套，且該支撐板的外側設有一層低摩擦涂層或材料；與內(nèi)側板對應的外側板 的前段設有孔，中部內(nèi)側設有支撐板槽和連接柱沉孔，沉孔內(nèi)設有孔，外側板 的后端設有突臺，突臺上設有與擺臂旋轉軸軸端截面一致的通孔；內(nèi)側板的支撐板和連接柱分別安裝在外側板上的支撐板槽和連接柱沉孔內(nèi)，兩者的前端通孔同軸線，后端的通孔同軸線；前帶輪、后帶輪和履帶扣裝在內(nèi)外側板之間，前帶輪輪軸的兩端分別安裝在內(nèi)外側板前端孔內(nèi)，螺釘穿過外側板上的孔旋入 內(nèi)側板連接柱上的螺孔內(nèi)，將內(nèi)外側板聯(lián)接，輔助履帶安裝在前帶輪和后帶輪上，輔助履帶與支撐板的距離為4 6mm。擺臂的旋轉驅(qū)動軸的軸端設有一段平面，平面與軸形成一軸肩，旋轉驅(qū)動 軸設在機器人從動帶輪支撐座的中心孔中，并伸出從動帶輪、支撐座；鑲嵌在 內(nèi)側板后端孔內(nèi)的軸套套在從動帶輪的輪轂上，旋轉驅(qū)動軸的穿過后帶輪的中 心孔，并穿過與軸端截面一致的外側板后端的孔，突臺的端面與該軸肩接觸， 在軸端利用擋圈限位；螺釘穿過后帶輪上的通孔與從動帶輪輪轂上的螺孔聯(lián)接， 后帶輪與從動帶輪固聯(lián)為 一體。采用以上方案，機器人隔爆外殼的側板突臺，填充在主履帶與驅(qū)動帶輪和 從動帶輪間，可以有效地防止異物進入履帶，又因在突臺的上下面增加了低摩 擦涂層或材料，可以有效地減少因履帶擠壓變形后與突臺的摩擦力。擺臂部分 采用上述方案，將前帶輪與后帶輪之間的空間通過內(nèi)外側板封閉，同樣可以有 效地防止異物的進入，支撐板上同樣增加了低摩擦涂層或材料，可以有效地減 少因履帶擠壓變形后與支撐板的摩擦力。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖1為本實用新型一實施例的立體結構圖； 圖2為圖1所示實施例的隔爆外殼的立體結構圖； 圖3為圖1所示實施例擺臂部分的爆炸圖； 圖4為圖1所示實施例擺臂部分外側板的立體圖； 圖5為圖1所示實施例擺臂部分的立體裝配圖； 圖6為圖1所示實施例擺臂部分安裝在機器人上的裝配關系圖； 圖7為圖1所示實施例擺臂部分安裝在機器人上后的立體圖； 圖中1-擺臂2-從動帶輪3-主履帶4-隔爆外殼5-驅(qū)動帶輪6-突臺7-上平面8-下平面 9-圓弧面IO-軸套11-圓孔12-內(nèi)側板13-支撐板14-連接 柱15-孔16-軸套17-軸承18-軸 19-前帶輪20-輔助履帶 21-外側板 22-孔 23-凹面24-通孔 25-螺釘26-通孔 27-突臺28-通孔 29-后帶專侖 30-中心孔 31-支撐板槽 32-沉孔33-螺釘 34-軸用彈性擋圈 35-旋轉軸 36-平面 37-支撐座 38-從動輪輪轂 39-螺孔具體實施方式
圖1為本實用新型一實施例的立體結構圖，從圖中可見，主履帶3和擺臂1 均采用了封閉結構，這樣可以有效地防止異物的進入。圖2為該隔爆外殼4的 立體結構圖，隔爆外殼4呈左右對稱，在兩側加工出中空的突臺6，且突臺6的 形狀與驅(qū)動帶輪5、從動帶輪2及主履帶3包絡出的形狀一致，兩邊為圓弧面9 ， 上下為平面7、 8,且突臺各面與帶輪和履帶均留有4 6mm的間隙，突臺6的 寬度與履帶3的寬度一致，并在突臺的上下兩面7、 8上增加了一層低摩擦涂 層或材料。圖3中機器人擺臂單元1包括輔助履帶20、外側板21、內(nèi)側板l2、前帶輪 19和后帶輪29,內(nèi)側板12與外側板21相對應，內(nèi)側板前端設有孔15,其內(nèi)側 設有兩支撐板13和連接柱14，連接柱14上設有螺紋孔，內(nèi)側板的后端設有一 圓孔ll,圓孔ll內(nèi)鑲嵌由低摩擦材料制作的軸套IO，且該支撐板13的外側設 有一層低摩擦涂層或材料；與內(nèi)側板對應的外側板21的前段設有孔"，中部內(nèi) 側設有支撐板槽31和連接柱沉孔32,沉孔32內(nèi)設有孔24，外側板的后端設有 突臺27，突臺27上設有與擺臂旋轉軸軸端截面一致的通孔26;內(nèi)側板12的支 撐板13和連接柱14分別安裝在外側板21上的支撐板槽31和連接柱沉孔32內(nèi)， 兩者的前端通孔15、 22同軸線，后端的通孔ll、 26同軸線；前帶4侖19、后帶 輪29和履帶20扣裝在內(nèi)外側板12、 21之間，前帶輪輪軸的兩端分別安裝在內(nèi) 外側板前端孔內(nèi)15、 22,螺釘25穿過外側板上的孔24旋入內(nèi)側板連接柱14上 的螺孔內(nèi)，將內(nèi)外側板聯(lián)接，輔助履帶20安裝在前帶輪19和后帶輪29上，輔 助履帶20與支撐板13的距離為4 6mm。裝配好后的擺臂1如圖5所示。圖6中(圖6未繪出機器人其余部分)，擺臂的旋轉驅(qū)動軸35的軸端去除 一段圓柱面，形成一段平面36,且在平面一端與軸形成一個軸肩，旋轉驅(qū)動軸 35設在機器人從動帶輪2支撐座37的中心孔中，并伸出從動帶輪2、支撐座37; 鑲嵌在內(nèi)側板后端孔內(nèi)的軸套10套在從動帶輪2的輪轂38上，旋轉驅(qū)動軸35 的穿過后帶輪29的中心孔30,并穿過與軸端截面一致的外側板后端的孔26， 突臺27的端面與該軸肩接觸，在軸端利用擋圈34限位；螺釘33穿過后帶輪上 的通孔27與從動帶輪輪轂38上的螺孔39聯(lián)接，后帶輪29與從動帶輪2固聯(lián) 為一體。裝配后如圖7所示。為了減輕重量，內(nèi)外側板12、 21均在各自外側去除了部分材料，形成凹面 23。所述的軸套10，可以采用聚四氟乙烯制作。突臺的上下面7、 8及支撐板13上增加的低摩擦涂層或材料可以是聚四氟乙烯、碳酸氫鉬、氮化硼等。采用以上方案，機器人隔爆外殼4的側面有突臺6，填充在主履帶3與驅(qū)動 帶輪5和從動帶輪2間，可以有效地防止異物進入主履帶3，又因在突臺的上下 面7、 8增加了低摩擦涂層或材料，可以有效地減少因履帶擠壓變形后與突臺的 摩擦力。擺臂部分采用上述方案，將前帶輪與后帶輪之間的空間通過內(nèi)外側板 12、 21封閉，同樣可以有效地防止異物的進入，支撐板13上同樣增加了低摩擦 涂層或材料，可以有效地減少因輔助履帶20擠壓變形后與支撐板13的摩擦力。 對機器人履帶部分進行封閉后，當機器人在災難后的環(huán)境里運動時，會有效地 防止小型異物進入履帶，能夠有效地提高機器人在復雜環(huán)境下的適應能力。
權利要求1、一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人，包括擺臂(1)、主履帶(3)隔爆外殼(4)、驅(qū)動帶輪(5)和從動帶輪(2)，其特征在于隔爆外殼(4)呈左右對稱，在兩側各有一中空的突臺(6)，且突臺(6)的形狀與驅(qū)動帶輪(5)、從動帶輪(2)及主履帶(3)包絡出的形狀相似，兩邊為圓弧面(9)，上下為平面(7)(8)，且突臺各面與帶輪和履帶均均留有4～6mm的間隙，突臺(6)的寬度與履帶(3)的寬度一致，突臺的上下兩面(7)(8)上設有一層低摩擦涂層或材料；機器人擺臂單元(1)包括輔助履帶(20)、外側板(21)、內(nèi)側板(12)、前帶輪(19)和后帶輪(29)，內(nèi)側板(12)與外側板(21)相對應，內(nèi)側板前端設有孔(15)，其內(nèi)側設有兩支撐板(13)和連接柱(14)，連接柱(14)上設有螺紋孔，內(nèi)側板的后端設有一圓孔(11)，圓孔(11)內(nèi)鑲嵌由低摩擦材料制作的軸套(10)，且該支撐板(13)的外側設有一層低摩擦涂層或材料；與內(nèi)側板對應的外側板(21)的前段設有孔(22)，中部內(nèi)側設有支撐板槽(31)和連接柱沉孔(32)，沉孔(32)內(nèi)設有孔(24)，外側板的后端設有突臺(27)，突臺(27)上設有與擺臂旋轉軸軸端截面一致的通孔(26)；內(nèi)側板(12)的支撐板(13)和連接柱(14)分別安裝在外側板(21)上的支撐板槽(31)和連接柱沉孔(32)內(nèi)，兩者的前端通孔(15)(22)同軸線，后端的通孔(11)(26)同軸線；前帶輪(19)、后帶輪(29)和履帶(20)扣裝在內(nèi)外側板(12)(21)之間，前帶輪輪軸的兩端分別安裝在內(nèi)外側板前端孔內(nèi)(15)(22)，螺釘(25)穿過外側板上的孔(24)旋入內(nèi)側板連接柱(14)上的螺孔內(nèi)，將內(nèi)外側板聯(lián)接，輔助履帶(20)安裝在前帶輪(19)和后帶輪(29)上，輔助履帶(20)與支撐板(13)的距離為4～6mm；擺臂的旋轉驅(qū)動軸(35)的軸端設有一段平面(36)，平面(36)與軸形成一軸肩，旋轉驅(qū)動軸(35)設在機器人從動帶輪(2)支撐座(37)的中心孔中，并伸出從動帶輪(2)、支撐座(37)；鑲嵌在內(nèi)側板后端孔內(nèi)的軸套(10)套在從動帶輪(2)的輪轂(38)上，旋轉驅(qū)動軸(35)的穿過后帶輪(29)的中心孔(30)，并穿過與軸端截面一致的外側板后端的孔(26)，突臺(27)的端面與該軸肩接觸，在軸端利用擋圈(34)限位；螺釘(33)穿過后帶輪上的通孔(27)與從動帶輪輪轂(38)上的螺孔(39)聯(lián)接，后帶輪(29)與從動帶輪(2)固聯(lián)為一體。
2、 根據(jù)權利要求1所述的具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人，其特征 在于所述的軸套(IO),可以采用聚四氟乙烯制作；突臺的上下面(7)(8) 及支撐板(13)上增加的低摩擦涂層或材料可以是聚四氟乙烯、碳酸氫鉬、氮化硼。
3、根據(jù)權利要求1所述的具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人，其特征在于內(nèi)側板(12)和外側板(21)的外側均設有凹面(23)。
專利摘要一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機器人，包括擺臂(1)、主履帶(3)隔爆外殼(4)、驅(qū)動帶輪(5)和從動帶輪(2)，機器人隔爆外殼(4)的側面設有中空的突臺(6)，其形狀與驅(qū)動帶輪(5)、從動帶輪(2)及主履帶(3)包絡出的形狀相似，填充在主履帶(3)與驅(qū)動帶輪(5)和從動帶輪(2)間，可以有效地防止異物進入主履帶(3)；擺臂單元(1)將前帶輪與后帶輪之間的空間通過內(nèi)外側板(12)(21)及支撐板(13)封閉，可以有效地防止異物的進入輔助履帶(20)內(nèi)?？梢杂行У靥岣邫C器人在復雜環(huán)境下的適應能力。
文檔編號B62D55/065GK201217459SQ20082003332
公開日2009年4月8日 申請日期2008年3月22日 優(yōu)先權日2008年3月22日
發(fā)明者華 朱, 李允旺, 葛世榮 申請人:中國礦業(yè)大學