专利名称：一种平板履带车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种探测机器人，更具体地说，涉及一种平板履带车。
背景技术：
移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。履带式移动机器人不同于一般的轮式移动机器人，它能通过各种复杂的地形，并且可以工作在恶劣的环境下，代替人完成执行具有一些危险性的工作。因此，研究履带式移动机器人具有重要的意义。国外在上世纪90年代左右对自主半自主控制的机器人进行了系统研究，取得了丰硕的成果，但国外的履带机器人结构复杂，成本也相对较高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种平板履带车。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种平板履带车，包括两侧对称设置有肋板的平板机构、分别固定在两肋板上的履带装置和通过支架安装在所述平板机构上表面的摄像头组件；每一所述履带装置包括两平行设置的第一侧板和第二侧板、分别位于所述第一侧板和第二侧板两端且可旋转地设置在所述第一侧板和第二侧板之间的主动转轮和从动转轮、固定在所述主动转轮和从动转轮上且依次绕过所述主动转轮和从动转轮的履带、和用于驱动所述主动转轮转动从而带动所述履带和从动转轮运动的第一驱动组件；所述第一驱动组件设于所述第一侧板、第二侧板、主动转轮、从动转轮和履带围成的封闭空间内；所述摄像头组件包括圆柱形的中空筒体、设于所述筒体内的第二驱动组件、由所述第二驱动组件驱动从而绕所述筒体的轴线旋转的摄像头支撑架、由所述第二驱动组件驱动绕自身轴线旋转的摄像头、和与所述摄像头电性连接且位于所述筒体内的控制电路板; 所述摄像头设置在所述摄像头支撑架上且所述摄像头的轴线与所述筒体的轴线垂直。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述主动转轮和从动转轮分别通过固定于所述第一侧板和第二侧板之间的支撑轴设于所述第一侧板和第二侧板之间，且所述主动转轮与所述支撑轴之间、以及从动转轮与所述支撑轴之间均设有轴承。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述第一驱动组件包括第一驱动电机、固设于所述第一驱动电机输出轴上的第一锥形齿轮、与所述第一锥形齿轮轴线垂直且相互啮合的第二锥形齿轮、与所述第二锥形齿轮同轴固定安装的第三齿轮、和与所述第三齿轮啮合的第四齿轮；所述第四齿轮与设于所述主动转轮所在支撑轴上的第五齿轮啮合。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述履带装置的所述第一侧板和第二侧板上还对称设有用于调节所述主动转轮和从动转轮之间距离的弹簧调距机构，且所述第一侧板和第二侧板的对应位置设有用于安装所述弹簧调距机构的安装槽；[0011]所述弹簧调距机构包括分别设于所述从动转轮所在支撑轴两端的轴套、设于所述轴套一侧与所述侧板安装槽内壁面之间的弹簧、和设于所述轴套另一侧的调距螺钉，所述调距螺钉的轴线与所述支撑轴的轴线垂直；拧紧所述调距螺钉，从而推动所述轴套带动所述支撑轴压缩所述弹簧以减小所述主动转轮和从动转轮之间的距离。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述筒体包括主筒体、和与所述主筒体套装固定的中间筒体；所述中间筒体的周缘设有凸缘，且所述凸缘的外径等于所述主筒体的外径，所述中间筒体一端延伸至所述主筒体的内部且通过所述凸缘与所述主筒体的开口端固定；所述摄像头支撑架包括主体、和用于固定所述摄像头的左盖板和右盖板；所述左盖板和右盖板平行设置在所述主体的一端，所述摄像头可转动地设于所述左盖板和右盖板之间，所述主体的另一端还设有中空的圆柱形凸台，所述凸台可旋转地设置在所述中间筒体内，且所述凸台的外径与所述中间筒体的内径大小相适应。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述第二驱动组件包括固设于所述凸台内部的第二驱动电机、第三驱动电机、设于所述第三驱动电机输出轴的第六齿轮、固定于所述中间筒体一端端面且与所述第六齿轮啮合的第七齿轮；所述中间筒体位于所述主筒体内部的端面固设有平转环齿轮，所述平转环齿轮的内径等于所述中间筒体的内径，所述第七齿轮与所述平转环齿轮的内齿啮合；所述第三驱动电机的输出轴转动，通过所述第六齿轮将所述输出轴的转动传给所述第七齿轮，所述第七齿轮与所述平转环齿轮的内齿啮合从而带动所述摄像头支撑架绕所述筒体的轴线转动。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述第二驱动组件还包括设于所述第二驱动电机输出轴的第三锥形齿轮、通过安装轴固定在所述左盖板上的第四锥形齿轮、与所述第四锥形齿轮同轴安装的第八齿轮、通过安装轴固定在所述左盖板上且与所述第八齿轮外齿啮合的第九齿轮、和与所述第九齿轮外齿啮合的第十齿轮；所述安装轴的轴线与所述第三驱动电机的轴线垂直，所述第四锥形齿轮和所述第八齿轮之间设有齿轮隔套，所述第十齿轮固设于所述摄像头的头盖的一侧。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述右盖板的内侧面还固定有用于限制所述摄像头绕自身旋转角度的右侧板；所述右侧板开有一个圆心角大于180°且小于360° 的圆弧槽，所述摄像头上的相应位置设有圆柱销，所述圆柱销位于所述圆弧槽内且可随所述摄像头的转动沿所述圆弧槽滑动。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述摄像头组件还包括与所述控制电路板电性连接的测速装置，所述测速装置包括角度磁铁座、磁铁和感应电路板；所述右侧板上以所述圆弧槽的圆心为中心开有一个通孔，所述角度磁铁座截面呈直角，且所述角度磁铁座的第一直角边固定在所述通孔的内壁面上，第二直角边从所述通孔内向外延伸，所述磁铁固定在所述第二直角边上，所述右盖板上与所述磁铁对应的位置设有所述感应电路板。本实用新型所述的平板履带车，其中，所述平板机构的支架两侧还设有防撞杆，所述防撞杆的一端还设有照明灯。实施本实用新型的平板履带车，具有以下有益效果本实用新型的平板履带车结构简单，成本低廉，行驶平稳，能够在各种地形情况下进行灵活地探测。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型一种平板履带车的立体结构示意图；图2是本实用新型一种平板履带车的右视图；图3是本实用新型一种平板履带车的正视图；图4是本实用新型一种平板履带车中履带的结构示意图；图5是本实用新型一种平板履带车图4中A-A剖视图；图6是本实用新型一种平板履带车中摄像头组件的立体结构示意图；图7是本实用新型一种平板履带车中摄像头组件的全剖图；图8是本实用新型一种平板履带车图7中B部位的放大图；图9是本实用新型一种平板履带车图7中C部位的放大图；图10是本实用新型一种平板履带车图7中D部位的放大图；图11是本实用新型一种平板履带车中测速装置的放大图；图12是本实用新型一种平板履带车中右侧板的结构示意图；图13是本实用新型一种平板履带车图12中E-E的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，在本实用新型的优选实施例中，该平板履带车包括两侧对称设置有肋板301的平板机构3、分别固定在两肋板301上的履带装置1和通过支架302安装在平板机构3上表面的摄像头组件2。其中，每一履带装置1包括两平行设置的第一侧板101和第二侧板102、分别位于第一侧板101和第二侧板102两端且可旋转地设置在第一侧板101和第二侧板102之间的主动转轮103和从动转轮104、固定在主动转轮103和从动转轮104上且依次绕过主动转轮103和从动转轮104的履带105、和用于驱动主动转轮103转动从而带动履带105和从动转轮104运动的第一驱动组件；第一驱动组件设于第一侧板101、第二侧板102、主动转轮 103、从动转轮104和履带105围成的封闭空间内。所述摄像头组件2包括圆柱形的中空筒体、设于筒体内的第二驱动组件、由第二驱动组件驱动从而绕筒体的轴线旋转的摄像头支撑架、由第二驱动组件驱动绕自身轴线旋转的摄像头223、和与摄像头223电性连接且位于筒体内的控制电路板224。其中摄像头 223设置在摄像头支撑架上且摄像头223的轴线与筒体的轴线垂直。优选地，主动转轮103和从动转轮104分别通过固定于第一侧板101和第二侧板 102之间的支撑轴106设于所述第一侧板101和第二侧板102之间，且主动转轮103与支撑轴106之间、以及从动转轮104与支撑轴106之间均设有轴承。优选地，上述第一驱动组件包括第一驱动电机107、固设于第一驱动电机107输出轴上的第一锥形齿轮108、与第一锥形齿轮108轴线垂直且相互啮合的第二锥形齿轮109、 与第二锥形齿轮109同轴固定安装的第三齿轮110、和与第三齿轮110啮合的第四齿轮 111，第四齿轮111与设于主动转轮103所在支撑轴106上的第五齿轮112啮合。当第一驱动电机107的输出轴旋转时，会带动第一锥形齿轮108旋转，从而将运动垂直传递给与之啮合的第二锥形齿轮109，第三齿轮110与第二锥形齿轮109具有相同的转速和转向，因此进一步将旋转运动传递给与之啮合的第四齿轮111和第五齿轮112，又由于第五齿轮112与主动转轮103同轴固定安装，因此主动转轮103在第一驱动电机107的间接驱动下旋转，从而带动履带105旋转。优选地，为了保证履带的张紧度，上述履带装置1还包括用于调节主动转轮103与从动转轮104之间距离的弹簧调距机构，且为了安装该弹簧调距机构，第一侧板101和第二侧板102的相应位置还设有安装槽113。上述弹簧调距机构包括分别设于从动转轮104所在支撑轴106两端的轴套114、设于轴套114 一侧与侧板安装槽113内壁面之间的弹簧115、和设于轴套114另一侧的调距螺钉116，调距螺钉116可以在一侧推动轴套114在安装槽113内小距离滑动以压缩弹簧达到减小主动转轮103和从动转轮104之间距离的目的。因此，调距螺钉116的轴线与支撑轴 106的轴线应该是垂直的。进一步地，上述筒体包括主筒体201、和与主筒体201套装固定的中间筒体202。 其中，中间筒体202的周缘设有凸缘，而该凸缘的外径等于主筒体201的外径，因此使得中间筒体202 —端延伸至主筒体201的内部时能够通过前述的凸缘与主筒体201的开口端固定。其中，主筒体201与中间筒体202之间还设有密封圈(图中未示出)，以保证空间的防水性。摄像头支撑架包括主体、和用于固定摄像头223的左盖板203和右盖板204，其中左盖板203和右盖板204是平行设置在主体的一端的，摄像头223可绕自身轴线转动地设于左盖板203和右盖板204之间，此外，主体的另一端还设有中空的圆柱形凸台205，凸台 205可旋转地设置在中间筒体202内，同样为了保证防水性，在中间筒体202和凸台205之间设置了动密封圈(图中未示出)，且可以理解的，凸台205的外径与中间筒体202的内径大小相匹配。优选地，上述第二驱动组件包括固设于凸台205内部的第二驱动电机206、第三驱动电机207、设于第三驱动电机207输出轴的第六齿轮208、固定于中间筒体202 —端端面且与第六齿轮208啮合的第八齿轮209。其中，第二驱动电机206和第三驱动电机207的输出轴的朝向不同且两驱动电机是固定在凸台205内部的，且两驱动电机是平行设置的。中间筒体202位于主筒体201内部的端面固设有平转环齿轮210，平转环齿轮210 是内齿轮，且其内径等于中间筒体202的内径，第七齿轮209与平转环齿轮210的内齿啮合。当第三驱动电机207的输出轴旋转时，通过第六齿轮208将输出轴的转动传给第七齿轮209，而第七齿轮209与平转环齿轮210的内齿啮合，由于平转环齿轮210是与中间筒体202固定在一起的，因此，此时平转环齿轮210不转，而第二驱动电机206和第三驱动电机207所在的凸台205会转动，也就是整个摄像头支撑架绕筒体的轴线转动。优选地，第二驱动组件还包括设于第二驱动电机206输出轴的第三锥形齿轮211、 通过安装轴固定在左盖板203上的第四锥形齿轮212、与第四锥形齿轮212同轴安装的第八齿轮213、通过安装轴固定在左盖板203上且与第八齿轮213的外齿啮合的第九齿轮214、 和与第九齿轮214的外齿啮合的第十齿轮215。前述安装轴的轴线均与第二驱动电机206 的轴线垂直，因此第二驱动电机206输出轴的旋转运动是垂直传递到第十齿轮215上的，而第十齿轮215又是固定在摄像头223的一侧的，因此会带动摄像头223绕自身轴线旋转。进一步地，第四锥形齿轮212和第八齿轮213之间还设有齿轮隔套216。关于第十齿轮215与摄像头223的固定方式可以有多种，在本实施例中，从图9中可以看到，摄像头223的头盖225的一侧设有一个轴型凸起，第十齿轮215就是固定在该轴型凸起上的。如图12-13所示，进一步地，右盖板204的内侧面还固定有用于限制摄像头223绕自身轴线旋转角度的右侧板217，在右侧板217的一端开有一个圆心角大于180°且小于 360°的圆弧槽218，而在摄像头223上的相应位置设有圆柱销219(如图10所示)，圆柱销 219位于圆弧槽218内且可随摄像头223的转动沿圆弧槽218滑动，当摄像头223转到一定角度时，由于圆弧槽218对圆柱销219的限制，就不能再发生转动了。优选地，摄像头组件2还包括与控制电路板2M电性连接的测速装置，该测速装置用于检测摄像头绕自身旋转时的速度，包括角度磁铁座220、磁铁221和感应电路板222。其中，在右侧板217上以圆弧槽218的圆心为中心开有一个通孔(如图13所示)，而角度磁铁座220的截面呈直角(如图11所示)，且角度磁铁座220的第一直角边通过销钉固定在上述通孔的内壁面上，第二直角边从通孔内向外延伸，磁铁221固定在第二直角边上，且磁铁 221的底面外露于第二直角边底面所在的平面，而在右盖板204上与磁铁221对应的位置设有感应电路板222。当摄像头绕自身轴线旋转时，会带动磁铁221转动，此时，磁铁221的转动会触发感应电路板222使之产生感应电流。为了避免平板履带车在执行任务过程中撞上障碍物导致摄像头组件2或其他零部件的算坏，平板机构3的支架302两侧还设有防撞杆303，且为了方便夜间照明，在防撞杆 303的一端还设有照明灯304。以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求1.一种平板履带车，其特征在于，包括两侧对称设置有肋板(301)的平板机构(3)、分别固定在两肋板(301)上的履带装置(1)和通过支架(30 安装在所述平板机构C3)上表面的摄像头组件⑵；每一所述履带装置(1)包括两平行设置的第一侧板(101)、第二侧板(102)、分别位于所述第一侧板(101)和第二侧板(10 两端且可旋转地设置在所述第一侧板(101)和第二侧板(10 之间的主动转轮(10 和从动转轮(104)、固定在所述主动转轮(10 和从动转轮(104)上且依次绕过所述主动转轮(10 和从动转轮(104)的履带(105)、和用于驱动所述主动转轮(10 转动从而带动所述履带(10 和从动转轮(104)运动的第一驱动组件； 所述第一驱动组件设于第一侧板(101)、第二侧板(102)、主动转轮(103)、从动转轮(104) 和履带(105)围成的封闭空间内；所述摄像头组件包括圆柱形的中空筒体、设于所述筒体内的第二驱动组件、由所述第二驱动组件驱动从而绕所述筒体的轴线旋转的摄像头支撑架、由所述第二驱动组件驱动绕自身轴线旋转的摄像头023)、和与所述摄像头023)电性连接且位于所述筒体内的控制电路板(224)；所述摄像头(22 设置在所述摄像头支撑架上且所述摄像头023)的轴线与所述筒体的轴线垂直。
2.根据权利要求1所述的平板履带车，其特征在于，所述主动转轮(10 和从动转轮 (104)分别通过固定于第一侧板(101)和第二侧板(10 之间的支撑轴(106)设于所述第一侧板(101)和第二侧板(10 之间，且所述主动转轮(10 与所述支撑轴(106)之间、以及从动转轮(104)与所述支撑轴(106)之间均设有轴承。
3.根据权利要求2所述的平板履带车，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一驱动电机(107)、固设于所述第一驱动电机(107)输出轴上的第一锥形齿轮(108)、与所述第一锥形齿轮(108)轴线垂直且相互啮合的第二锥形齿轮(109)、与所述第二锥形齿轮(109)同轴固定安装的第三齿轮(110)、和与所述第三齿轮啮合(110)的第四齿轮(111)；所述第四齿轮(111)与设于所述主动转轮(103)所在支撑轴(106)上的第五齿轮(112)啮合。
4.根据权利要求1所述的平板履带车，其特征在于，所述履带装置(1)的第一侧板 (101)和第二侧板(10 还对称设有用于调节所述主动转轮(10 和从动转轮(104)之间距离的弹簧调距机构，且所述第一侧板(101)和第二侧板(102)的对应位置设有用于安装所述弹簧调距机构的安装槽(113)；所述弹簧调距机构包括分别设于所述从动转轮(104)所在支撑轴(106)两端的轴套 (114)、设于所述轴套(114) 一侧与所述侧板安装槽(113)内壁面之间的弹簧(115)、和设于所述轴套(114)另一侧的调距螺钉(116)，所述调距螺钉(116)的轴线与所述支撑轴(106) 的轴线垂直；拧紧所述调距螺钉(116)，从而推动所述轴套(114)带动所述支撑轴(106)压缩所述弹簧(115)以减小所述主动转轮(10 和从动转轮(104)之间的距离。
5.根据权利要求1所述的平板履带车，其特征在于，所述筒体包括主筒体001)、和与所述主筒体(201)套装固定的中间筒体O02)；所述中间筒体O02)的周缘设有凸缘，且所述凸缘的外径等于所述主筒体O01)的外径，所述中间筒体(20 —端延伸至所述主筒体 (201)的内部且通过所述凸缘与所述主筒体O01)的开口端固定；所述摄像头支撑架包括主体、和用于固定所述摄像头023)的左盖板(20 和右盖板 (204)；所述左盖板(20 和右盖板(204)平行设置在所述主体的一端，所述摄像头(223)可转动地设于所述左盖板(20 和右盖板(204)之间，所述主体的另一端还设有中空的圆柱形凸台005)，所述凸台(20 可旋转地设置在所述中间筒体O02)内，且所述凸台 (205)的外径与所述中间筒体O02)的内径大小相适应。
6.根据权利要求5所述的平板履带车，其特征在于，所述第二驱动组件包括固设于所述凸台(20 内部的第二驱动电机(206)、第三驱动电机007)、设于所述第三驱动电机(207)输出轴的第六齿轮008)、固定于所述中间筒体(20 —端端面且与所述第六齿轮(208)啮合的第七齿轮(209)；所述中间筒体(20 位于所述主筒体O01)内部的端面固设有平转环齿轮010)，所述平转环齿轮O10)的内径等于所述中间筒体O02)的内径，所述第七齿轮O09)与所述平转环齿轮O10)的内齿啮合；所述第三驱动电机O07)的输出轴转动，通过所述第六齿轮(208)将所述输出轴的转动传给所述第七齿轮O09)，所述第七齿轮(209)与所述平转环齿轮(210)的内齿啮合从而带动所述摄像头支撑架绕所述筒体的轴线转动。
7.根据权利要求6所述的平板履带车，其特征在于，所述第二驱动组件还包括设于所述第二驱动电机(206)输出轴的第三锥形齿轮011)、通过安装轴固定在所述左盖板(203) 上的第四锥形齿轮012)、与所述第四锥形齿轮012)同轴安装的第八齿轮013)、通过安装轴固定在所述左盖板(20 上且与所述第八齿轮(21 外齿啮合的第九齿轮(214)、和与所述第九齿轮(214)外齿啮合的第十齿轮015)；所述安装轴的轴线与所述第三驱动电机O07)的轴线垂直，所述第四锥形齿轮(212) 和所述第八齿轮(21 之间设有齿轮隔套016)，所述第十齿轮015)固设于所述摄像头 (3)的头盖025)的一侧。
8.根据权利要求7所述的平板履带车，其特征在于，所述右盖板(224)的内侧面还固定有用于限制所述摄像头(22 绕自身旋转角度的右侧板027)；所述右侧板(227)开有一个圆心角大于180°且小于360°的圆弧槽018)，所述摄像头023)上的相应位置设有圆柱销019)，所述圆柱销(219)位于所述圆弧槽018)内且可随所述摄像头023)的转动沿所述圆弧槽(218)滑动。
9.根据权利要求8所述的平板履带车，其特征在于，所述摄像头组件还包括与所述控制电路板0 )电性连接的测速装置，所述测速装置包括角度磁铁座020)、磁铁(221)和感应电路板022)；所述右侧板(227)上以所述圆弧槽018)的圆心为中心开有一个通孔，所述角度磁铁座(220)截面呈直角，且所述角度磁铁座(220)的第一直角边固定在所述通孔的内壁面上， 第二直角边从所述通孔内向外延伸，所述磁铁021)固定在所述第二直角边上，所述右盖板(204)上与所述磁铁(221)对应的位置设有所述感应电路板022)。
10.根据权利要求1所述的平板履带车，其特征在于，所述平板机构(3)的支架(302) 两侧还设有防撞杆(303)，所述防撞杆(303)的一端还设有照明灯(304)。
专利摘要本实用新型涉及一种平板履带车，包括平板机构、固定在平板机构上的履带装置和通过支架安装在平板机构上表面的摄像头组件；其中，摄像头组件包括圆柱形的中空筒体、设于筒体内的第二驱动组件、由第二驱动组件驱动从而绕筒体的轴线旋转的摄像头支撑架、由第二驱动组件驱动绕自身轴线旋转的摄像头、和与摄像头电性连接且位于筒体内的控制电路板。本实用新型的平板履带车结构简单，成本低廉，行驶平稳，能够在各种地形情况下进行灵活地探测。
文档编号F16M13/02GK202279170SQ20112028019
公开日2012年6月20日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者陈博 申请人:深圳市高视通智能机电有限公司