移动设备的制作方法

[0001]
本公开涉及仓储物流领域，更具体地，涉及一种移动设备。


背景技术：

[0002]
随着人工智能、自动控制、通信和计算机技术的快速发展，机器人被越来越多地应用于工农业生产、建筑、物流、和日常生活等诸多领域。其中，轮式机器人通过车轮转动来进行移动，轮式机器人底盘设置有车轴和车轮，车轴和车轮之间可以通过平键连接以传递扭矩，平键平行于车轴的轴线方向设置。
[0003]
在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：
[0004]
在安装平键时，车轴表面需要设置键槽以容纳平键，现有的平键安装方式需要车轴具有一定的壁厚，对于管壁较薄的车轴，则不易设置键槽，造成平键安装困难。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本公开提供了一种移动设备，包括：车轴，设置有第一通孔，其中，所述第一通孔沿垂直于所述车轴的轴线的方向贯穿所述车轴；传动键，穿设于所述第一通孔内，所述传动键的两端凸出于所述车轴的表面；以及车轮，设置有安装孔，用于安装所述车轴和所述传动键；其中，所述车轴通过所述传动键驱动所述车轮转动。
[0006]
根据本公开的实施例，所述移动设备还包括：紧固件，用于连接所述车轴和所述车轮；其中，所述车轴的端部设置有连接孔，所述车轴的端部由所述车轮的第一侧穿入所述安装孔内，所述紧固件的端部由所述车轮的第二侧穿入所述安装孔内并紧固于所述车轴端部的连接孔中。
[0007]
根据本公开的实施例，所述安装孔包括第二通孔和与所述第二通孔相连通的两个盲孔，所述两个盲孔沿所述第二通孔的轴线对称设置，其中，所述第二通孔的轴线与所述车轮的轴线重合；所述两个盲孔设置于所述车轮的第一侧的表面上，且所述两个盲孔的形状与所述传动键上凸出于所述车轴表面的部分的形状相匹配；所述车轴的端部位于所述第二通孔中，所述传动键凸出于所述车轴表面的部分位于所述两个盲孔中。
[0008]
根据本公开的实施例，所述移动设备还包括：调整件，设置于所述传动键和所述安装孔之间，用于调整所述车轴与所述车轮之间的位置关系。
[0009]
根据本公开的实施例，所述移动设备还包括：调整件，设置于所述传动键和所述安装孔之间；其中，所述调整件的形状与所述盲孔的形状相匹配，所述调整件设置于所述盲孔的底面与所述传动键之间，所述调整件包括多个调整垫片，所述两个盲孔内设置的调整垫片的数量相等。
[0010]
根据本公开的实施例，所述车轴为空心结构；所述车轴的垂直于所述车轴轴线的截面为圆形；所述第一通孔沿所述圆形截面的直径方向贯穿所述车轴两侧的壁面。
[0011]
根据本公开的实施例，所述传动键包括平直段和位于所述平直段两端的圆弧段，所述平直段位于所述第一通孔内，所述圆弧段凸出于所述车轴的表面。
[0012]
根据本公开的实施例，所述紧固件包括螺栓和弹性垫圈，所述螺栓包括头部和螺杆部分；所述螺杆部分穿过所述弹性垫圈并穿入所述安装孔内，所述头部和所述弹性垫圈位于所述车轮的第二侧。
[0013]
根据本公开的实施例，所述移动设备还包括：底盘框架，包括两对安装轴承，所述两对安装轴承分别设置于所述移动设备的前半部分和后半部分；其中，每对所述安装轴承包括沿所述底盘框架的对称面对称设置的两个安装轴承，每个所述车轴安装于一对所述安装轴承上，每个所述车轴两端分别安装一个车轮。
[0014]
根据本公开的实施例，所述移动设备还包括：驱动装置，用于驱动所述车轴转动，以使所述车轴通过所述传动键驱动所述车轮转动。
[0015]
根据本公开的实施例，因为采用了在车轴上设置垂直于轴线的通孔，将传动键穿于通孔中，并使其两端凸出于车轴，然后将车轴和传动键安装于车轮的安装孔中，使传动键在轴的两侧向车轮均匀传递扭矩的技术手段，所以至少部分地克服了相关技术中对于管壁较薄的车轴不易安装平键的技术问题，进而达到了易于车轴上加工键孔和安装传动键，且传动效果更好的技术效果。
附图说明
[0016]
通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0017]
图1示意性示出了根据本公开实施例的移动设备的应用场景；
[0018]
图2示意性示出了根据本公开实施例的移动设备的底盘的局部结构分解示意图；
[0019]
图3示意性示出了根据本公开实施例的车轴的结构示意图；
[0020]
图4示意性示出了根据本公开实施例的车轴与传动键的装配示意图；
[0021]
图5示意性示出了根据本公开实施例的车轮的结构示意图；
[0022]
图6示意性示出了根据本公开实施例的车轴与车轮的装配示意图；
[0023]
图7示意性示出了根据本公开实施例的紧固件与车轮的装配示意图；
[0024]
图8示意性示出了根据本公开实施例的传动键的结构示意图；
[0025]
图9示意性示出了根据本公开另一实施例的移动设备底盘的局部结构分解示意图；
[0026]
图10示意性示出了根据本公开实施例的传动键和调整件的结构示意图；以及
[0027]
图11示意性示出了根据本公开实施例的移动设备底盘的结构示意图。
具体实施方式
[0028]
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0029]
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在
或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0030]
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0031]
在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的部件”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的部件等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的部件”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的部件等)。
[0032]
本公开的实施例提供了一种移动设备，包括车轴、传动键和车轮。其中，车轴设置有第一通孔，第一通孔沿垂直于车轴的轴线的方向贯穿车轴。传动键穿设于第一通孔内，传动键的两端凸出于车轴的表面。车轮设置有安装孔，用于安装车轴和传动键，车轴通过传动键驱动车轮转动。
[0033]
图1示意性示出了根据本公开实施例的移动设备的应用场景。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的应用场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。
[0034]
如图1所示，本公开实施例的移动设备例如可以是轨道巡检机器人，可以作为机房、仓库等场所的巡检设备，轨道巡检机器人能够沿轨道120移动，并且可以在移动过程中对场所内的设施进行检查。
[0035]
移动设备包括底盘200，底盘200上设置有车轴210和连接于车轴两端的车轮220，车轮220沿轨道100移动。
[0036]
相关技术中，车轴210和车轮220之间采用平键连接来传递扭矩，平键平行于车轴的轴线方向设置，车轴210表面需要设置平行于轴线的键槽，以容纳平键，但是对于管壁较薄的车轴，没有足够的厚度来开设键槽，造成平键安装困难。
[0037]
本公开实施例的移动设备将传动键垂直于车轴轴线设置，即采用垂直于车轴轴线的传动键来传递扭矩，对车轴的壁厚无要求，且可以使加工和安装过程更简单，扭矩的传递效果更佳。
[0038]
可以理解，图1中的应用场景仅是一种示例，该移动设备除了可以是轨道巡检机器人外，还可以是其他任何具有车轴和车轮的移动设备。
[0039]
图2示意性示出了根据本公开实施例的移动设备底盘200的局部结构分解示意图。
[0040]
图3示意性示出了根据本公开实施例的车轴210的结构示意图。
[0041]
图4示意性示出了根据本公开实施例的车轴210与传动键230的装配示意图。
[0042]
图5示意性示出了根据本公开实施例的车轮220的结构示意图。
[0043]
图6示意性示出了根据本公开实施例的车轴210与车轮220的装配示意图。
[0044]
如图2至图6所示，该移动设备底盘200包括车轴210、车轮220和传动键230。
[0045]
如图2和图3所示，车轴210设置有第一通孔211，其中，第一通孔211沿垂直于车轴210的轴线的方向贯穿车轴210。第一通孔211设置于车轴210端部与车轮220连接的位置处。
[0046]
根据本公开的实施例，车轴210可以是空心结构，即车轴210可以是空心轴，空心结构可以降低车轴210的重量。车轴210的垂直于车轴轴线的截面例如可以呈圆形。
[0047]
第一通孔211沿圆形截面的直径方向贯穿车轴210两侧的壁面。即，第一通孔211穿透空心轴的两层壁面，形成经过圆形截面圆心的通孔。
[0048]
传动键230的结构可以类似于平键，例如可以大致呈长方体形，第一通孔211的形状和尺寸与传动键230的形状和尺寸相适配，例如第一通孔211可以呈方形。
[0049]
如图4所示，传动键230从车轴210的一侧穿设入第一通孔211内，并且传动键230的两端凸出于车轴210的表面，即，传动键230的两端显露于车轴210的外部。
[0050]
如图4和图5所示，车轮220设置有安装孔221，安装孔221用于安装车轴210和传动键230。安装孔221可以设置于车轮220的轮毂的中心位置处，车轴210端部和传动键230固定连接于安装孔221中，车轴210通过传动键230将扭矩传递至车轮220，以驱动车轮220转动。
[0051]
如图5所示，根据本公开的实施例，安装孔221包括第二通孔2211和与第二通孔2211相连通的两个盲孔2212，其中，第二通孔2211的轴线与车轮220的轴线x-x重合，第二通孔2211沿车轮的轴线方向贯穿车轮轮毂，盲孔2212为不贯穿轮毂且具有一定深度的凹槽，两个盲孔2212沿第二通孔2211的轴线对称设置。
[0052]
两个盲孔2212设置于车轮220的第一侧的表面上，第一侧可以是朝向车轴的一侧，也可称为车轮的内侧。两个盲孔2212的形状和尺寸与传动键230的露出部分的形状和尺寸相匹配。
[0053]
在装配过程中，先将传动键230穿入车轴210的第一通孔211内，然后将车轴210的端部穿入车轮220上的第二通孔2211中，并将传动键230两端的露出部分分别置入两个盲孔2212中。然后将车轴210与车轮220固定连接。如图6所示，车轴210与车轮220固定连接后，车轴210的端部位于车轮的第二通孔2211中，传动键230凸出于车轴210表面的部分位于两个盲孔2212中。
[0054]
基于以上方式，车轴可以将扭矩通过传动键230传递至车轮220，以带动车轮220转动。相较于相关技术中的平键连接方式，本公开实施例的传动键更易于加工和安装，即使在车轴管壁较薄的情况下也不会受到影响，能够很好的传递扭矩，传动效果更佳，可以使移动设备运行更平稳。
[0055]
车轴210与车轮220可以通过以下的方式固定连接。
[0056]
如图3所示，车轴210的端部可以设置有连接孔212，连接孔212沿车轴的轴线方向延伸，连接孔212例如可以设置有内螺纹。
[0057]
如图4所示，根据本公开的实施例，移动设备底盘200还可以包括紧固件240，紧固件240用于固定连接车轴210和车轮220。
[0058]
图7示意性示出了根据本公开实施例的紧固件240与车轮220的装配示意图。
[0059]
如图4和图7所示，紧固件240例如可以具有与连接孔212的内螺纹相匹配的外螺纹。
[0060]
在装配过程中，车轴210、安装孔221和紧固件240的轴线重合，车轴210的端部由车轮220的第一侧穿入安装孔221内，紧固件240的端部由车轮220的第二侧穿入安装孔221内并穿入车轴端部的连接孔212内，然后通过内外螺纹的配合将紧固件240紧固于车轴的连接孔212中。
[0061]
根据本公开的实施例，紧固件240可以包括螺栓和弹性垫圈，螺栓包括头部和螺杆部分，螺杆部分例如可以设置有外螺纹。螺杆部分穿过弹性垫圈并穿入安装孔221内，螺栓的头部和弹性垫圈抵于车轮220的第二侧。
[0062]
相关技术中，由于传统平键不能达到很好的传动效果，在车轴210与车轮220固定连接时需要采用多点固定的方式，即需要在车轮220的圆周向设置多个固定结构，使固定结构承担部分传动功能，但是这种设置容易造成固定结构松动脱落。而在本公开实施例的移动设备中，由于采用了垂直向的传动键，能够很好的传递扭矩，因此可以采用单个紧固件完成车轮与车轴的固定，单个紧固件与车轴和车轮的滚动轴线同轴，因此紧固件仅需要负责加紧车轮与车轴，而不需要负责传递扭矩，可以减少单个紧固件连接的载荷复杂度，避免紧固件松动，并且，简化了车轮连接处的复杂程度，减少紧固件的使用数量。同时增加弹垫，提高预紧力，进一步避免紧固件松动。
[0063]
图8示意性示出了根据本公开实施例的传动键230的结构示意图。
[0064]
如图8所示，根据本公开的实施例，传动键230可以包括平直段231和位于平直段231两端的圆弧段232。在传动键与车轴装配时，平直段231可以位于车轴的第一通孔内，圆弧段232凸出于车轴的表面，显露于第一通孔外部。
[0065]
车轮上的盲孔的形状和尺寸与圆弧段232的形状和尺寸相适配，在车轴与车轮装配时，两个圆弧段232分别置入车轮的两个盲孔内。
[0066]
相关技术中轨道巡检机器人的轮距为固定值，不可调整，但是车轮的装配要通过多种零件连接在一起，每个零件都有各自的尺寸公差，每个装配也会引入装配误差，所有公差累计会造成轮距尺寸精度不够，车轮与轨道配合不好，运行不稳定。因此，本公开另一实施例中提供了一种轮距可调的移动设备。
[0067]
图9示意性示出了根据本公开另一实施例的移动设备底盘的局部结构分解示意图。
[0068]
如图9所示，根据本公开的实施例，移动设备底盘200还可以包括调整件250，调整件250可以塞装于传动键230和安装孔221之间，具体可以塞装于安装孔221的盲孔2212底面与传动键230的露出部分之间，调整件250可以用于调整车轴210与车轮220之间的位置关系。
[0069]
图10示意性示出了根据本公开实施例的传动键和调整件的结构示意图。
[0070]
如图9和图10所示，根据本公开的实施例，调整件250例如可以包括多个调整垫片251，调整垫片251的形状与盲孔2212的形状相匹配，以保证调整垫片251与传动键230的露出部分和盲孔2212贴合平整。
[0071]
调整垫片251具有一定厚度，在车轴210与车轮220装配时，先将若干调整垫片251塞装于盲孔2212内，然后将传动键230的露出部分置入盲孔2212中，而后再将车轴210和车轮220通过紧固件240固定连接。
[0072]
调整垫片251的使用数量可以影响车轴210穿入车轮220部分的长度，进而影响车轴210两端的两个车轮220之间的轮距，因此，可以通过增加或减少车轴两侧的调整垫片的数量来增大或减小两侧车轮的轮距。在设置的调整垫片251数量增多的情况下，可以使两个车轮220之间的轮距增大，在设置的调整垫片251数量减少的情况下，可以使两个车轮220之间的轮距减小。其中，同一车轮上的两个盲孔2212内设置的调整垫片251的数量相等。
[0073]
由于传动键垂直于车轴轴线装配，并将传动键的露出部分置于车轮表面设置的盲孔内，因此，可以利用增加或减少垫片来调整传动键与车轮的位置关系，进而可以调整车轴与车轮的位置关系，这样，可以在不增加复杂机械结构的情况下，通过简单的垫片即可实现轮距的调整功能，结构简单且易于实施。
[0074]
图11示意性示出了根据本公开实施例的移动设备底盘的结构示意图。
[0075]
结合图6和图11所示，根据本公开的实施例，移动设备底盘200还可以包括底盘框架260，底盘框架260包括位于底盘两侧的两个纵梁261，纵梁261沿移动设备的前后方向延伸。
[0076]
底盘框架260上固定设置有两对安装轴承262，安装轴承262例如可以固定于纵梁261上，安装轴承261例如可以是座式轴承。
[0077]
两对安装轴承261分别设置于移动设备底盘200的前半部分和后半部分，其中，每对安装轴承包括沿底盘框架的对称面对称设置的两个安装轴承。例如，图11中的安装轴承261a和安装轴承261b为一对轴承，该对轴承例如设置于底盘200的前半部分；安装轴承261c和图中未示出的一个安装轴承为一对轴承，该对轴承例如设置于底盘200的后半部分。
[0078]
每个车轴安装于一对安装轴承上，例如，图11中的车轴210a安装于安装轴承261a和安装轴承261b上，使车轴210a能够相对于底盘框架260转动；车轴210b安装于安装轴承261a和图中未示出的一个安装轴承上，使车轴210b同样能够相对于底盘框架260转动。
[0079]
根据本公开的实施例，移动设备还包括驱动装置270，驱动装置270用于驱动车轴210a和210b转动，以使车轴210a和210b通过传动键驱动车轮转动。
[0080]
驱动装置270例如可以是电机，电机例如可以通过皮带等装置带动210a和210b转动。
[0081]
本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
[0082]
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。