一种轨道式机器人自适应式行走装置的制作方法

1.本发明涉及运动、导向、顶紧机构，具体涉及一种轨道式机器人自适应式行走装置。


背景技术：

2.轨道式机器人已经广泛应用在各个领域，其中矿山领域的实际运行环境更为恶劣，低温零下20℃、粉尘、干燥、高原等恶劣环境较为常见。要求巡检机器人系统能够安全、稳定行走。目前现有的巡检机器人行走机构复杂、结构笨重、成本较高。个别轨道式机器人系统还需采用特别加工定制轨道，限制了巡检机器人系统的推广。因此，机器人自适应式行走装置更需要简洁化设计、轻量化设计、通用化设计。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够实现安全稳定运行，轻量化、通用化设计的轨道式机器人自适应式行走装置。
4.为了优化上述技术缺点，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种轨道式机器人自适应式行走装置，包括左主架2、右主架14、驱动连杆5、从动连杆8、转向支架9、顶升支架11、下端固定支架6、驱动轮7、承重轮4、转向轮3、顶升轮10。
5.一种轨道式机器人自适应式行走装置其特征在于，驱动轮7中心轴线与转向轮3中心轴线平行，承重轮4中心轴线与顶升轮10中心轴线平行，驱动轮7中心轴线与承重轮4中心轴线垂直。
6.进一步，左主架2与右主架14结构相互对称，安装位置也相互对称。
7.进一步，各个转向轮3的上表面位于同一水平面。
8.进一步，各个承重轮4的轴线位于同一水平面。
9.进一步，左主架2、右主架14、从动主架12上设有安装通孔，用来固定承重轮4。
10.进一步，左主架2、右主架14、从动主架12上设有开孔矩形槽，用轴类零件安装转向支架9并保证其可转动，其中转向支架9与左主架2、右主架14、从动主架12之间含有弹性元件，弹性元件可采用螺旋弹簧等其他形式的弹性元件，起到阻尼回位作用，以保证转弯及轨道13不平整情况，行走机构顺利通过。
11.进一步，驱动轮7分布在轨道13两侧。
12.进一步，从动连杆8与从动主架12通过轴类零件连接可转动，与左主架2之间含有弹性元件1及导向装置。使得行走装置含有自适应能力，保证巡检机器人良好的通过性。
13.进一步，顶升支架11与下端固定支架6之间含有弹性元件1及导向装置。使得行走装置运行平稳，不发生侧向晃动。
14.进一步，行走装置还包括安装主板，左主架2、右主架14、从动主架12、下端固定支架6都固定在安装主板上。
15.进一步，驱动轮7布置在承重轮4中间，顶升轮10布置在轨道下方。
16.有益效果1.本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特点是采用了一种紧凑的结构布局，集成度高。零件多为板材，避免使用铸件使得整个行走机构质量更轻，运行阻力更小。
17.2.本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置采用对称化结构布局，采用相互对称零件，使得行走装置零件通用性好，互换性好。
18.3.本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置采用单侧电机驱动，与以往双侧驱动相比，结构简单，价格便宜，稳定性好。
19.4.本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置，能够自适应的进行前后行走、转弯、上下坡，而且运行稳定，行走轨道为国标工字钢，具有较好的市场推广前景。
附图说明
20.图1为本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置立体图。
21.图2为本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置左视立体图。
22.图3为本发明一种轨道式机器人自适应式行走装置侧视立体图。
23.图例说明：1、弹性元件；2、左主架；3、转向轮；4、承重轮；5、驱动连杆；6、下端固定支架；7、驱动轮；8、从动连杆；9、转向支架；10、顶升轮；11、顶升支架；12.从动主架；13.轨道；14.右主架。
具体实施方式
24.下面将参考附图来详细说明本发明。
25.如图1所示，左主架2、右主架14、从动主架12承对称布置，有利于均匀承受载荷，使机器人行走平稳。承重轮4中心轴线垂直于左主架2布置，并且四个承重轮4中心轴线处于同一水平面，使承重轮4受力均匀，不会发生个别严重磨损。转向轮3固定于转向支架9，结合销轴或其他轴类零件实现与左主架2可相对旋转的状态，又结合弹性元件1及导向杆类元件将转向支架9连接到左主架2上，实现二者之间的弹性阻尼限位功能，两侧的转向轮3在弹性元件1的作用下，平稳地贴合在轨道13两侧。使得机器人在转向及直行状态下，能够平稳运行。
26.如图2所示，两个驱动轮7承轨道13两侧布置，通过轴承类零件固定在相应的驱动连杆5、从动连杆8上。同时从动连杆8相对于从动主架12一端采用销钉类可转动零件固定，另一端通过弹性元件1及导向元件连接到左主架2，从而实现自动张紧功能。从而使行走机构具备自适应性，可自行通过轨道接缝及个别不平整的区域。
27.动力由单侧电机通过联轴器传输到驱动轴，驱动力在反作用力即摩擦力的作用下驱动机器人向前或者向后行走。驱动连杆5、从动连杆8 分别固定在左主架2、右主架14、从动主架12上，从而实现行走机构的紧凑布局，实现行走机构集成化，小型化布置方案。
28.如图3所示，行走机构位于轨道下端的位置布置有张紧装置，顶升轮10固定在顶升支架11上，顶升支架11与下固定支架6通过弹性及导向元件进行连接，可上下进行位移，同时具备弹性回位功能。从而使行走机构在轨道13上下方向也具备张紧能力，使机器人平稳地在轨道上行走，而不发生晃动。左主架2、右主架14、从动主架12及下固定支架6固定在安装主板上。
29.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特征在于：包括左主架2、右主架14、顶升支架11、下端固定支架6、驱动连杆5、从动连杆8、从动主架12；驱动连杆5两端固定在左主架2、右主架14上，驱动连杆5上装有驱动轮7及转轴，从动连杆8设有驱动轮7和转轴，从动连杆8一端和从动主架12可相对旋转，另一端可张紧调节；左主架2、右主架14、从动主架12上设有承重轮4，左主架2、右主架14、从动主架12上还设有转向支架9，转向支架9上设有转向轮3，转向支架9一端可相对旋转，另一端可张紧调节；顶升支架11上固定有顶升轮10，顶升支架11与下端固定支架6之间设有弹性元件1，可相对上下移动并回位。2.根据权利要求1所述的一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特征在于：驱动轮7中心轴线与转向轮3中心轴线平行，承重轮4中心轴线与顶升轮10中心轴线平行，驱动轮7中心轴线与承重轮4中心轴线垂直。3.根据权利要求1所述的一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特征在于：左主架2与右主架14相互对称，安装位置相互对称。4.根据权利要求1所述的一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特征在于：四个转向轮3的上表面位于同一水平面，中心轴线相互平行，四个承重轮4的轴线位于同一水平面；两个驱动轮7的轴线相互平行；驱动轮7分布在轨道13两侧。5.根据权利要求1所述的一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特征在于：顶升轮10布置在轨道13下方。6.根据权利要求1所述的一种轨道式机器人自适应式行走装置，其特征在于：左主架2、右主架14、从动主架12、下端固定支架6固定在安装主板上。

技术总结
本发明公开了一种轨道式机器人自适应式行走装置，驱动轮通过轴类零件固定在驱动连杆及从动连杆上，两连杆固定在主架上，同时从动连杆与主架之间设有弹性导向装置，以满足行走机构自适应性。承重轮承对称布局固定在主架上，转向机构包括转向支架及弹性元件、导向元件、转向轮，其中转向支架一端连接在主架上，可相对主架进行弹性旋转及回位。主架及转向机构承对称布局，分布在驱动轮、从动轮的两侧，使得行走装置载荷分布均匀，运行稳定。本发明能够实现轨道式机器人在环境相对恶劣的情况下稳定运行，由于在轨道各个方向设有夹紧装置，可保证机器人运行过程中无明显晃动、行走平稳、自适应性好。自适应性好。自适应性好。


技术研发人员：王晨光 李晓刚 关兵 宋海峰 吴迪 蒋宝庆 杜国军 连春宇 时玉明 麦强 赵立志 毕文 王子亮 王建辉
受保护的技术使用者：丹东东方测控技术股份有限公司
技术研发日：2021.04.10
技术公布日：2022/10/17