一种轨道移动机器人自动变速行走机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轨道移动机器人自动变速行走机构，包括滑动轨道，所述滑动轨道包括若干平直段轨道和若干爬坡段轨道，所述爬坡段轨道上固设有具有设定高度的齿条，所述滑动轨道上配合设置行走轮系组件，所述行走轮系组件包括相互连接的低速齿轮和高速滑轮，所述低速齿轮在爬坡段轨道上与齿条相啮合传动，所述高速滑轮在平直段轨道上与平直段轨道配合传动。在不额外增加变速箱和外部辅助机构的情况下，自动在平直段变为高速挡，爬坡段自动变为低速挡，增加扭矩。提高了轨道机器人的爬坡性能，和平直段的速度。解决了轨道机器人在平直段功率利用率低且速度慢，而在爬坡段驱动力又太小的矛盾。
【专利说明】
一种轨道移动机器人自动变速行走机构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种轨道移动机器人自动变速行走机构。
【背景技术】
[0002]轨道机器人由多个轮子固定在特定形状的轨道上，轮子由电机驱动，带动机器人沿轨道前后行走，轨道对机器人起支撑导向的作用。轨道机器人的驱动力大小由电机的扭矩、减速机减速比、驱动轮大小决定。由于轨道机器人在平直段和爬坡段驱动力大小要求差别悬殊，造成了轨道机器人在平直段功率利用率低且速度慢，而在爬坡段驱动力又太小的矛盾。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种轨道移动机器人自动变速行走机构，在不额外增加变速箱和外部辅助机构的情况下，自动在平直段变为高速挡，爬坡段自动变为低速挡，增加扭矩，同时提高了轨道机器人的爬坡性能，增加了和平直段的运行速度。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:
[0005]—种轨道移动机器人自动变速行走机构，包括滑动轨道，所述滑动轨道包括若干平直段轨道和若干爬坡段轨道，所述爬坡段轨道上固设有具有设定高度的齿条，所述滑动轨道上配合设置行走轮系组件，所述行走轮系组件包括相互连接的低速齿轮和高速滑轮，所述低速齿轮在爬坡段轨道上与齿条相啮合传动，所述高速滑轮在平直段轨道上与平直段轨道配合传动。
[0006]所述低速齿轮和高速滑轮安设于轨道移动机器人上。
[0007]优选的，所述低速齿轮和高速滑轮同心同轴设置为一体式结构；在平直段轨道上由高速滑轮与轨道配合带动机器人行走，在爬坡段轨道上由低速齿轮与轨道配合带动机器人行走，设置为一体结构，便于安装使用，节省空间，不造成机构的复杂性。
[0008]所述高速滑轮的直径大于低速齿轮的直径；高速滑轮与平直段轨道配合，力臂较长，减速比较小，速度较快;低速齿轮与爬坡段轨道配合，力臂较短，减速比较大，速度较慢，增加扭矩，提高爬坡性能。
[0009]所述齿条的高度大于高速滑轮与低速齿轮的半径差;使行走机构在爬坡段轨道上行走时，高速滑轮悬空，由低速齿轮带动行走。
[0010]所述高速滑轮和低速齿轮的直径比等于设定的变速比，变速比即为高低速速度之比，即需求的平直段的速度与爬坡段的速度之比，变速比等于高速滑轮直径/低速齿轮直径;根据需求的变速比调整低速齿轮和高速滑轮的直径比，使行走机构能达到需求的爬坡能力。
[0011]优选的，所述齿条的两端均连接下坡齿条，所述下坡齿条为与爬坡段轨道成设定角度的齿条；由于在由平直段轨道行走到爬坡段轨道上时低速齿轮的位置升高，便于低速齿轮借由下坡齿条行走到齿条上，也便于由爬坡段轨道行走到平直段轨道上时低速齿轮借由下坡齿条下降位置；同时也避免了齿条与低速齿轮的初始啮合时，低速齿轮对齿条发生撞击。
[0012]本实用新型的工作原理为:
[0013]在行走机构中设置高速滑轮和低速齿轮，在爬坡段轨道上设置齿条，同时高速滑轮直径较大，低速齿轮直径较小。在平直段轨道上，低速齿轮悬空，由高速滑轮与平直段轨道接触，力臂较长，减速比较小，速度较快。爬坡段轨道在对应低速齿轮位置安装设定高度的齿条，该齿条高度略大于高速滑轮与低速齿轮半径差。轨道移动机器人行走到爬坡段轨道时，低速齿轮与齿条接触啮合，此时高速滑轮悬空，动力由低速齿轮传递，力臂较短，减速比较大，速度较慢。此变速过程在轨道移动机器人行走过程中自动实现，无需外部机构辅助。使用过程中根据实际需要在轨道的不同位置安装齿条，轨道机器人即可实现在行走过程中的自动变速，达到既能高速移动，又能大扭矩行走的目的。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]轨道机器人在平直段和爬坡段驱动力大小要求差别悬殊，本实用新型在不额外增加变速箱和外部辅助机构的情况下，自动在平直段变为高速挡，爬坡段自动变为低速挡，增加扭矩。提高了轨道机器人的爬坡性能，和平直段的速度。解决了轨道机器人在平直段功率利用率低且速度慢，而在爬坡段驱动力又太小的矛盾。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型自动变速行走机构的端视图；
[0017]图2为本实用新型自动变速行走机构在爬坡段轨道的侧视图；
[0018]图中，1.轨道，2.齿条，3.低速齿轮，4.高速滑轮。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]如图1-图2所示，一种轨道移动机器人自动变速行走机构，包括滑动轨道1，所述滑动轨道I包括若干平直段轨道和若干爬坡段轨道，爬坡段轨道上固设有具有设定高度的齿条2，滑动轨道上配合设置行走轮系组件，行走轮系组件包括同心同轴设置的低速齿轮3和高速滑轮4，在平直段轨道上由高速滑轮4与轨道I配合带动机器人行走，在爬坡段轨道上由低速齿轮3与轨道I配合带动机器人行走。本实用新型的自动变速行走机构行走变速过程完全由齿条位置决定，自动完成速度切换，不需要对电机进行额外控制。
[0021]低速齿轮3和高速滑轮4安设于轨道移动机器人上。低速齿轮3在爬坡段轨道I上与齿条2相啮合传动，高速滑轮4在平直段轨道I上与平直段轨道I配合传动。
[0022]高速滑轮4直径较大，低速齿轮3直径较小，高速滑轮与平直段轨道配合，力臂较长，减速比较小，速度较快;低速齿轮与爬坡段轨道配合，力臂较短，减速比较大，速度较慢，增加扭矩，提高爬坡性能。两轮直径比按预定的变速比设定，根据需求的变速比调整低速齿轮和高速滑轮的直径比，使行走机构能达到需求的爬坡能力。
[0023]齿条2的高度大于高速滑轮4与低速齿轮3的半径差;使行走机构在爬坡段轨道上行走时，高速滑轮悬空，由低速齿轮带动行走。
[0024]如图2所示，齿条2的两端均连接下坡齿条，下坡齿条为与爬坡段轨道I成设定角度的齿条；由于在由平直段轨道行走到爬坡段轨道上时低速齿轮的位置升高，便于低速齿轮借由下坡齿条行走到齿条上，也便于由爬坡段轨道行走到平直段轨道上时低速齿轮借由下坡齿条下降位置;同时也避免了齿条与低速齿轮的初始啮合时，低速齿轮对齿条发生撞击。
[0025]本实用新型的工作过程为:
[0026]在平直段上，低速齿轮悬空，由高速滑轮与轨道接触，力臂较长，减速比较小，速度较快。爬坡段轨道在对应低速齿轮位置安装一定高度的齿条，该齿条高度略大于高速滑轮与低速齿轮半径差。轨道移动机器人行走到爬坡段时，低速齿轮与齿条接触啮合，此时高速滑轮悬空，动力由低速齿轮传递，力臂较短，减速比较大，速度较慢。此变速过程在轨道移动机器人行走过程中自动实现，无需外部机构辅助。使用过程中根据实际需要在轨道的不同位置安装齿条，轨道机器人即可实现在行走过程中的自动变速，达到既能高速移动，又能大扭矩行走的目的。
[0027]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种轨道移动机器人自动变速行走机构，其特征是，包括滑动轨道，所述滑动轨道包括若干平直段轨道和若干爬坡段轨道，所述爬坡段轨道上固设有具有设定高度的齿条，所述滑动轨道上配合设置行走轮系组件，所述行走轮系组件包括相互连接的低速齿轮和高速滑轮，所述低速齿轮在爬坡段轨道上与齿条相啮合传动，所述高速滑轮在平直段轨道上与平直段轨道配合传动。2.如权利要求1所述的自动变速行走机构，其特征是，所述低速齿轮和高速滑轮安设于轨道移动机器人上。3.如权利要求1所述的自动变速行走机构，其特征是，所述低速齿轮和高速滑轮同心同轴设置为一体式结构。4.如权利要求1或3所述的自动变速行走机构，其特征是，所述高速滑轮的直径大于低速齿轮的直径。5.如权利要求4所述的自动变速行走机构，其特征是，所述齿条的高度大于高速滑轮与低速齿轮的半径差。6.如权利要求4所述的自动变速行走机构，其特征是，所述高速滑轮和低速齿轮的直径比等于设定的变速比。7.如权利要求1或5所述的自动变速行走机构，其特征是，所述齿条的两端均连接下坡齿条，所述下坡齿条为与爬坡段轨道成设定角度的齿条。
【文档编号】B61D15/00GK205706677SQ201620602299
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】郑远平, 王念涛
【申请人】郑远平