一种越障机构和机器人的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种越障机构和机器人。


背景技术：

2.现有的机器人包括轮式磁吸附机器人、履带式磁吸附机器人以及轮履结合式磁吸附机器人，机器人在通过障碍物时，车体会被障碍物顶起，车身的高低起伏严重制约了机器人的使用效果，比如影响焊接质量、影响喷涂质量、影响检测质量等。
3.基于此，亟待发明一种越障机构以及机器人，用来解决机器人在越障时的车身高低起伏问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种越障机构以及机器人，防止机器人在越障时的车身出现高低起伏问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种越障机构，包括：
7.安装架；
8.夹持组件，设置在所述安装架上；以及
9.驱动组件以及车轮组件，所述驱动组件设置在所述安装架上，所述夹持组件和所述驱动组件能共同锁定所述车轮组件，障碍物触碰所述驱动组件以使所述驱动组件处于解锁位置，所述车轮组件能相对所述安装架沿竖直方向浮动。
10.作为优选方案，所述驱动组件包括：
11.主动臂和从动臂，所述安装架上设置有枢接轴，所述主动臂和所述从动臂分别与所述枢接轴枢接，所述主动臂的第一端部位于所述车轮组件的上方，所述从动臂的第二端部位于所述车轮组件的上方；以及
12.连接件，分别与所述主动臂、从动臂以及安装架滑动连接，障碍物触碰所述主动臂远离所述第一端部的位置以使所述第一端部和所述第二端部相互远离。
13.作为优选方案，所述主动臂包括主动杆以及第一凸起，所述主动杆与所述枢接轴枢接，所述第一端部和所述第一凸起设置在所述主动杆上且位于所述枢接轴的两侧；
14.所述从动臂包括从动杆以及第二凸起，所述从动杆与所述枢接轴枢接，所述第二端部和所述第二凸起设置在所述枢接轴的两侧；
15.所述连接件上开设有弧形槽以及竖直槽，所述安装架上设置有第三凸起，所述第一凸起和所述第二凸起设置在所述弧形槽中，所述第三凸起设置在所述竖直槽中，所述弧形槽的圆心与所述枢接轴偏心设置。
16.作为优选方案，所述主动杆包括依次相连接的第一支撑杆、第一连杆以及第二支撑杆，所述从动杆包括依次相连接的第三支撑杆、第二连杆以及第四支撑杆，所述枢接轴包括分布在所述车轮组件两侧的第一枢接轴和第二枢接轴，所述第一支撑杆和所述第三支撑
杆与所述第一枢接轴枢接，所述第二支撑杆和所述第四支撑杆与所述第二枢接轴枢接，所述夹持组件、第一连杆和所述第二连杆能共同夹持所述车轮组件。
17.作为优选方案，所述夹持组件包括：
18.第一夹持机构，包括第一弹性件和第一夹持件，所述第一弹性件的两端分别与所述安装架和所述第一夹持件相连接；以及
19.第二夹持机构，包括第二弹性件和第二夹持件，所述第二弹性件的两端分别与所述安装架和所述第二夹持件相连接，所述第一弹性件和所述第二弹性件共同驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件共同夹持所述车轮组件。
20.作为优选方案，所述夹持组件还包括：
21.第一导向杆，设置在所述安装架上，所述第一夹持件穿设在所述第一导向杆上，且能沿所述第一导向杆滑动；以及
22.第二导向杆，设置在所述安装架上，所述第二夹持件穿设在所述第二导向杆上，且能沿所述第二导向杆滑动。
23.作为优选方案，所述第一导向杆设置为两组，两组所述第一导向杆位于所述第一弹性件的两侧且共同夹持所述第一弹性件；所述第二导向杆设置为两组，两组所述第二导向杆分布在所述第二弹性件的两侧且共同夹持所述第二弹性件。
24.作为优选方案，所述车轮组件包括夹持部、连接部以及车轮，所述夹持部设置在所述连接部的一端，所述夹持部设置在所述第一夹持件和所述第二夹持件之间，所述车轮转动设置在所述连接部的另一端。
25.作为优选方案，所述夹持部上设置有第一触发结构，所述第一夹持件上设置有第二触发结构，所述第二夹持件上设置有第三触发结构，所述车轮组件向上运动时，所述第二触发结构和所述第三触发结构分别与所述第一触发结构相配合，以使所述第一夹持件和所述第二夹持件相远离。
26.一种机器人，包括车体以及如上所述的越障机构，所述安装架与所述车体相连接。
27.本实用新型的有益效果为：
28.本实用新型提供的越障机构包括安装架、夹持组件、驱动组件以及车轮组件，夹持组件和驱动组件设置在安装架上，夹持组件和驱动组件能共同锁定车轮组件，障碍物触碰驱动组件，使驱动组件处于解锁位置，车轮组件能相对安装架沿竖直方向浮动，从而能够实现越障机构对障碍物的轻松越障，防止机器人在越障过程中出现车身高低起伏的问题。
29.本实用新型提供的机器人，通过应用如上提到的越障机构，能够防止机器人在越障过程中出现车身高低起伏的问题。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
31.图1是本实用新型实施例提供的机器人的结构示意图；
32.图2是本实用新型实施例提供的越障机构的结构示意图一；
33.图3是本实用新型实施例提供的越障机构的结构示意图二。
34.图中标记如下：
35.1000
‑
机器人；2000
‑
壁面；
36.100
‑
越障机构；200
‑
车体；
[0037]1‑
安装架；11
‑
第三凸起；12
‑
枢接轴；
[0038]2‑
夹持组件；21
‑
第一夹持机构；211
‑
第一弹性件；212
‑
第一夹持件；2121
‑
第三斜面；22
‑
第二夹持机构；221
‑
第二弹性件；222
‑
第二夹持件；2221
‑
第四斜面；23
‑
第一导向杆；231
‑
第一限位部；24
‑
第二导向杆；241
‑
第二限位部；
[0039]3‑
驱动组件；31
‑
主动臂；311
‑
主动杆；312
‑
第一凸起；32
‑
从动臂；321
‑
从动杆；322
‑
第二凸起；33
‑
连接件；331
‑
弧形槽；332
‑
竖直槽；
[0040]4‑
车轮组件；41
‑
夹持部；411
‑
第一斜面；412
‑
第二斜面；42
‑
连接部；43
‑
车轮。
具体实施方式
[0041]
为了使本领域技术人员更好地理解本实施例的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实施例的技术方案。
[0042]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0043]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0044]
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0045]
如图1所示，本实施例提供的机器人1000包括车体200和越障机构100，车体200的两侧均设置有越障机构100，越障机构100能够带动车体200沿壁面2000进行爬壁动作，从而实现爬壁机器1000人在附壁面2000不同位置的转移。车体200包括车架以及功能件，越障机构100设置在车架上，功能件可以是焊枪或者摄像头，功能件可以根据机器人1000的不同功能进行设置。
[0046]
结合图2对越障机构100包括安装架1、夹持组件2、驱动组件3以及车轮组件4，安装架1与车体200相连接，夹持组件和驱动组件3设置在安装架上，夹持组件2和驱动组件3能共同锁定车轮组件4，障碍物触碰驱动组件3，使驱动组件3处于解锁位置，车轮组件4能相对安装架1沿竖直方向浮动，从而能够实现越障机构100对障碍物的轻松越障，防止机器人1000
在越障过程中出现车身高低起伏的问题。
[0047]
传统的机器人1000为了实现避障功能，车体200与车轮之间通过弹簧连接，弹簧的寿命有限，长时间使用会出现弹簧压缩变短的情况，导致车体会出现下沉风险。但是本技术中的安装架1与车体200相连接，夹持组件2设置在安装架1上，当驱动组件3处于锁定位置，夹持组件2和驱动组件3共同夹持车轮组件4，当机器人1000在正常运行过程中，夹持组件2、驱动组件3以及安装架1能够实现刚性连接，能够避免车体200在运行过程中发生下沉现象。
[0048]
结合图2对驱动组件3的结构进行说明，如图2所示，驱动组件3包括主动臂31、从动臂32以及连接件33，安装架1上设置有枢接轴12，主动臂31和从动臂32分别与枢接轴12枢接，主动臂31的第一端部和从动臂32的第二端部均位于车轮组件4的上方，连接件33分别与主动臂31、从动臂32以及安装架1滑动连接。障碍物触碰主动臂31远离第一端部的位置，以使第一端部和第二端部相互远离，从而实现车轮组件4相对安装架1沿竖直方向浮动，从而实现越障机构100的越障功能。
[0049]
为了实现仅触碰主动臂31便能带动主动臂31和从动臂32的同步运动，如图2所示，主动臂31包括主动杆311以及第一凸起312，主动杆311与枢接轴12枢接，第一端部和第一凸起312设置在主动杆311上且位于枢接轴12的两侧。从动臂32包括从动杆321以及第二凸起322，从动杆321与枢接轴12枢接，第二端部和第二凸起322设置在枢接轴12的两侧。连接件33上开设有弧形槽331以及竖直槽332，安装架1上设置有第三凸起11，第一凸起312和第二凸起322设置在弧形槽331中，第三凸起11设置在竖直槽332中，弧形槽的圆心与枢接轴12偏心设置。
[0050]
当弧形槽331的圆心位于枢接轴12的上方，当主动杆311顺时针转动时，连接件33能够相对安装架1向下滑动，第二凸起322能够沿弧形槽331逆时针滑动，从而实现从动杆321逆时针转动，通过障碍物仅驱动主动杆311，便能实现主动杆311与从动杆321同时相互远离的作用，本实施例的越障机构100结构简单且巧妙，方便使用。
[0051]
当弧形槽331的圆心位于枢接轴12的下方，当主动杆311顺时针转动时，连接件33能够相对安装架1向上滑动，第二凸起322能够沿弧形槽331逆时针滑动，从而实现从动杆321逆时针转动，通过障碍物仅驱动主动杆311，便能实现主动杆311与从动杆321同时相互远离的作用，本实施例的越障机构100结构简单且巧妙，方便使用。
[0052]
作为优选方案，主动杆311包括依次相连接的第一支撑杆、第一连杆以及第二支撑杆，从动杆321包括依次相连接的第三支撑杆、第二连杆以及第四支撑杆，枢接轴12包括分布在车轮组件4两侧的第一枢接轴和第二枢接轴，第一支撑杆和第三支撑杆与第一枢接轴枢接，第二支撑杆和第四支撑杆与第二枢接轴枢接，夹持组件2、第一连杆和第二连杆能共同夹持车轮组件4，由于第一连杆和第二连杆分别与车轮组件4接触的长度较大，能够实现对车轮组件4较好的加持效果。
[0053]
结合图2对夹持组件2的结构进行说明，如图2所示，夹持组件2包括第一夹持机构21和第二夹持机构22，第一夹持机构21包括第一弹性件211和第一夹持件212，第一弹性件211的两端分别与安装架1和第一夹持件212相连接，第二夹持机构22包括第二弹性件221和第二夹持件222，第二弹性件221的两端分别与安装架1和第二夹持件222相连接，第一弹性件211和第二弹性件221共同驱动第一夹持件212和第二夹持件222共同夹持车轮组件4。具体而言，本实施例的的第一弹性件211和第二弹性件221可以选择弹簧等。
[0054]
作为优选方案，如图2所示，夹持组件2还包括第一导向杆23和第二导向杆24，第一导向杆23和第二导向杆24均设置在安装架1上，第一夹持件212穿设在第一导向杆23上，且能沿第一导向杆23滑动，第二夹持件222穿设在第二导向杆24上，且能沿第二导向杆24滑动。第一导向杆23和第二导向杆24能够分别实现第一夹持件212和第二夹持件222各自的导向功能，提高第一夹持件212和第二夹持件222夹持的精准度。
[0055]
作为优选方案，如图2所示，第一导向杆23设置为两组，两组第一导向杆23位于第一弹性件211的两侧且共同夹持第一弹性件211，第二导向杆24设置为两组，两组第二导向杆24分布在第二弹性件221的两侧且共同夹持第二弹性件221，能够实现第一弹性件211和第二弹性件221沿水平方向的伸缩运动，避免第一弹性件211和第二弹性件221在变形的过程中发生弯折，实现第一夹持件212和第二夹持件222对车轮组件4较好的夹持效果。
[0056]
作为优选方案，如图2和图3所示，第一导向杆23远离安装架1的一端形成有第一限位部231，第二导向杆24远离安装架1的一端形成有第二限位部241，第一限位部231能够限制第一夹持件212从第一导向杆23上滑出，第二限位部241能够限制第二夹持件222从第二导向杆24上滑出。
[0057]
现结合图3对车轮组件4的结构进行说明，如图3所示，车轮组件4包括夹持部41、连接部42以及车轮43，夹持部41设置在连接部42的一端，夹持部41设置在第一夹持件212和第二夹持件222之间，车轮43转动设置在连接部42的另一端，夹持组件2能够实现对夹持部41的夹持。
[0058]
作为优选方案，夹持部41上设置有第一触发结构，第一夹持件212上设置有第二触发结构，第二夹持件222上设置有第三触发结构，车轮组件4向上运动时，第二触发结构和第三触发结构分别与第一触发结构相配合，以使第一夹持件212和第二夹持件222相远离。具体而言，如图3所示，第一触发结构包括设置在夹持部41上的第一斜面411和第二斜面412，第一斜面411和第二斜面412均由上至下向外倾斜，第二触发结构包括设置在第一夹持件212上的第三斜面2121，第三触发结构包括设置在第二夹持件222上的第四斜面2221，第三斜面2121和第四斜面2221均由上至下朝远离夹持部41的中心线的方向倾斜。当车轮组件4向上运动时，第一斜面411能沿第三斜面2121滑动，第二斜面412能沿第四斜面2221滑动，以使第一夹持件212和第二夹持件222相远离。在其他实施例中，第一触发结构包括设置在夹持部41上的第一斜面411和第二斜面412，第一斜面411和第二斜面412均由上至下向外倾斜，第二触发结构包括设置在第一夹持件212上的第一抵接凸起，第三触发结构包括设置在第二夹持件222上第二抵接凸起，第一抵接凸起与第一斜面411相抵接，第二抵接凸起与第二斜面412相抵接。当车轮组件4向上运动时，第一抵接凸起沿第一斜面411滑动，第二抵接凸起沿第二斜面412滑动，以使第一夹持件212和第二夹持件222相远离，也能够达到上述效果。
[0059]
作为优选方案，本实施例的车轮43为磁轮，从而能够实现车轮43与避免2000的较紧密的贴合效果，可以防止机器人1000从壁面2000上掉落。
[0060]
为了方便理解越障机构100，结合图2和图3对越障机构100的工作原理进行说明：
[0061]
如图2和图3所示，当越障机构100超右运行时，主动杆311的下端首先触碰到障碍物，主动杆311顺时针转动，连接件33向下运动，连接件33带动从动杆321逆时针转动，车轮组件4能够向上运动，从而实现对障碍物的避障。
[0062]
当车轮组件4越过障碍物，第一弹性件211与第二弹性件221相互靠近，从而实现向下推动车轮组件4，车轮43驱动主动杆311逆时针转动，车轮43驱动从动杆321顺时针转动，从而实现第一连杆、第二连杆、第三斜面2121，和第四斜面2221共同对夹持部41的夹持，实现越障机构100对车体200的刚性支撑，避免车体200在运行过程中发生下沉现象。
[0063]
注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。