CN103386407B - 后置自适应方管三面清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种后置自适应方管三面清扫机器人，其特征在于：两电机支架套装在底盘前端两侧的连接耳上，两电机支架朝前的外圆上固定有红外传感器，两个行进电机固定在电机支架上，行进电机向下伸出的轴端装有驱动轮，T形底盘短边和长边中部上表面分别固定有行星安装架，下表面装有万向轮，3个行星传动装置分别固定在3个行星安装架上，行星传动装置的主动轴中部空套支承在太阳轮中心处孔内，穿过太阳轮的伸出端通过圆锥齿轮和圆柱齿轮与减速电机连接，花键主轴与主动轴之间、行星花键轴与行星花键套之间均采用花键连接，行星花键轴的伸出端固定有毛刷。本发明清洁效率高、适应管道尺寸变化能力强、转弯灵活。

Description

后置自适应方管三面清扫机器人

技术领域

 本发明提供一种后置自适应方管三面清扫机器人，主要用于中央空调管道的清扫工作。

背景技术

随着经济发展和人民生活水平的不断提高，中央空调越来越得到广泛应用。但是，由于中央空调自身结构以及室内装修等原因，致使中央空调及其通风管道清扫困难，多数中央空调的通风管道长年未曾清扫过，由此而导致的空气污染也越来越引起人们的高度重视。

目前，市场上出现了一些空调管道清扫设备，但由于结构复杂、清洁效果差、设备自身笨重等原因，导致其难易推广应用。因此，我们研制了一种行星式管道清扫机器人，试验证明，该设备清洁效率高、结构简单、操作方便，因此申请了国家发明专利，申请号为：201210416953.7，公开号：CN102921683A；电机支架及行星架等改为伸缩结构后，提高了清扫机器人适应管道直径变化的能力，因此又申请了国家发明专利，申请号为：201210430663.8，公开号：CN102873066A；驱动装置改为后置式结构后，提高了清扫机器人的转弯灵活性，因此又申请了国家发明专利，申请号为：201210433148.5，公开号：CN102921684A。但是，上述专利技术只适应于圆形管道，对于方形管道无能为力，因此又申请了国家发明专利，申请号为：201310263319.9。不过，该专利所涉及的管道清扫机器人适应管道尺寸变化的能力不够理想。

综观中央空调管道清扫设备发展现状，急需一种清洁效率高、适应管道尺寸变化的能力强、转弯灵活的方形管道清扫设备。

发明内容

本发明提供一种能够达到彻底清扫中央空调方形通风管道之目的，且清洁效率高、适应管道尺寸变化能力强、转弯灵活的后置自适应方管三面清扫机器人。

其技术方案为：包括行进装置、传动装置和清扫装置，其中行进装置包括底盘、行进电机、驱动轮、电机支架、万向轮和行星安装架，水平布置的T形底盘的T形长边沿着机器人的前进方向，T形短边的中点与T形长边沿着机器人前进方向的后端端部固定连接，T形长边沿着机器人前进方向的最前端左右两侧各水平伸出一连接耳，圆环形电机支架的一侧固定有连接套，与电机支架轴线同轴的加强环对应于连接套的一侧与连接套的上表面固定连接，电机支架外圆与连接套相垂直的方向上固定有红外传感器，两个由电机支架、连接套和加强环构成的组合体的连接套内均安装有压缩弹簧Ⅰ，并通过连接套使电机支架在下、加强环在上对称套装在底盘前端向外伸出的两个连接耳上，且电机支架固定有红外传感器的一侧朝着机器人的前进方向，两个行进电机分别安装在电机支架上，行进电机中部支承在加强环的圆孔内，行进电机的电机轴向下穿过电机支架的圆孔后，端部均安装有驱动轮，底盘远离连接耳的另一端T形短边中点上表面固定有圆孔轴线垂直于底盘上平面的行星安装架，底盘T形长边中部两侧各对称固定有圆孔轴线平行于底盘上平面、且平行于底盘T形短边的行星安装架，底盘T形短边两端下表面各安装一个回转轴线垂直于底盘上平面的叉形凸耳，底盘T形长边行星安装架沿着前进方向的前方中心处下表面也安装一叉形凸耳，各凸耳均设有两个同轴圆孔，一端安装有两个同轴万向轮的万向轮架的另一端分别通过销轴安装在凸耳的两圆孔内，万向轮架靠近万向轮的端部上表面与底盘下表面之间均安装有压缩弹簧Ⅱ，传动装置包括圆锥齿轮、圆柱齿轮、传动轴、支承轴、主动轴和减速电机，减速电机固定在底盘T形长边远离T形短边一端的上表面中部，减速电机的输出轴朝着底盘的T形短边方向、且输出轴轴线平行于底盘的T形长边，与减速电机输出轴同轴的传动轴两端同向各固定一圆锥齿轮Ⅰ，且圆锥齿轮Ⅰ的齿面远离减速电机，两个圆锥齿轮Ⅰ之间的传动轴外面安装一套筒，传动轴朝着减速电机方向的伸出端通过联轴器与减速电机的输出轴固定连接，3条主动轴分别空套支承在位于底盘的T形短边中点处和T形长边中部两侧行星安装架的圆孔内，与固定在传动轴靠近减速电机一端的圆锥齿轮Ⅰ啮合的两个圆锥齿轮Ⅱ，分别固定在两条主动轴穿过位于底盘T形长边中部两侧行星安装架圆孔后向内侧伸出的端部，与固定在传动轴远离减速电机一端的圆锥齿轮Ⅰ啮合的另一个圆锥齿轮Ⅱ，固定在一端固定于底盘T形长边上的支承轴Ⅰ向上伸出的端部，支承轴Ⅰ的圆锥齿轮Ⅱ与底盘之间固定有圆柱齿轮Ⅰ，与圆柱齿轮Ⅰ啮合的圆柱齿轮Ⅱ固定在一端固定于底盘T形长边上的支承轴Ⅱ向上伸出端的中部，支承轴Ⅱ向上伸出的端部固定有另一圆柱齿轮Ⅱ，并与固定在另一条主动轴穿过位于底盘T形短边中点处行星安装架圆孔后向下伸出端的另一个圆柱齿轮Ⅰ啮合，其特征在于：清扫装置包括行星传动装置和毛刷，行星传动装置包括中心处加工有圆孔的太阳轮、行星轮、花键主轴、行星架、行星轴、伸缩支承、惰轮、惰轮轴和惰轮架，1个行星传动装置的太阳轮固定在位于底盘T形短边上表面中点处的行星安装架的上面，太阳轮中心处圆孔轴线与行星安装架的圆孔轴线同轴，中部空套支承在行星安装架圆孔内的主动轴穿过太阳轮中心处圆孔后向上伸出的端部设有花键套，且花键套内安装有压缩弹簧Ⅲ，一端设有外花键的花键主轴插入主动轴的花键套内，两个行星架中心分别固定在主动轴朝上伸出端的中部和花键主轴远离外花键的另一端，两惰轮架分别空套支承在主动轴上的行星架与花键套之间和花键主轴上的外花键与行星架之间，惰轮架沿径向向外伸出的各支腿外端均设有支承套，各支承套中心处的圆孔轴线位于以主动轴轴线为中心的同一圆周上，与主动轴轴线平行的3条惰轮轴两端空套支承在两惰轮架支承套的圆孔内，惰轮轴朝下的伸出端各装有与太阳轮啮合的惰轮，另一端向上穿过位于上面惰轮架的支承套圆孔后向上伸出，行星架沿主动轴径向向外伸出的各套筒形支腿内部均安装有压缩弹簧Ⅳ，伸缩支承的外圆沿径向伸出一支承杆，并通过支承杆插入行星架安装有压缩弹簧Ⅳ的套筒形支腿内，行星轴包括行星花键套和行星花键轴，与主动轴轴线平行的3个行星花键套中部分别空套支承在插入固定于主动轴上的行星架套筒形支腿内的伸缩支承的孔内，朝下的伸出端各装有与惰轮啮合的行星轮，朝上的伸出端均设有花键套，且花键套内均安装有压缩弹簧Ⅴ，3条行星花键轴中部分别空套支承在插入固定于花键主轴上的行星架套筒形支腿内的伸缩支承的孔内，朝下的伸出端均设有插入行星花键套的花键套内的外花键，朝上的伸出端各固定有圆盘形毛刷，各伸缩支承的外圆与相邻的惰轮架支腿外端的支承套外圆之间分别对应挂有拉伸弹簧，另外两个与安装在底盘T形短边上方中点处的行星传动装置相同的行星传动装置的太阳轮分别固定在位于底盘T形长边中部上表面的两个行星安装架的外侧，太阳轮中心处圆孔的轴线与行星安装架的圆孔轴线同轴。

所述的后置自适应方管三面清扫机器人，主动轴与花键主轴之间、行星花键套与行星花键轴之间均采用渐开线花键连接。

所述的后置自适应方管三面清扫机器人，主动轴与花键主轴之间、行星花键套与行星花键轴之间均采用梯形花键连接。

其工作原理为：水平布置的T形底盘的T形长边沿着机器人的前进方向，T形短边的中点与T形长边沿着机器人前进方向的后端端部固定连接；T形长边沿着机器人前进方向的最前端左右两侧各水平伸出一连接耳，圆环形电机支架的一侧固定有连接套，与电机支架轴线同轴的加强环对应于连接套的一侧与连接套的上表面固定连接，电机支架外圆与连接套相垂直的方向上固定有红外传感器；两个由电机支架、连接套和加强环构成的组合体的连接套内均安装有压缩弹簧Ⅰ，并通过连接套使电机支架在下、加强环在上对称套装在底盘前端向外伸出的两个连接耳上，且电机支架固定有红外传感器的一侧朝着机器人的前进方向；两个行进电机分别安装在电机支架上，行进电机中部支承在加强环的圆孔内，行进电机的电机轴向下穿过电机支架的圆孔后，端部均安装有驱动轮；底盘远离连接耳的另一端T形短边中点上表面固定有圆孔轴线垂直于底盘上平面的行星安装架，底盘T形长边中部两侧各对称固定有圆孔轴线平行于底盘上平面、且平行于底盘T形短边的行星安装架；底盘T形短边两端下表面各安装一个回转轴线垂直于底盘上平面的叉形凸耳，底盘T形长边行星安装架沿着前进方向的前方中心处下表面也安装一叉形凸耳，各凸耳均设有两个同轴圆孔；一端安装有两个同轴万向轮的万向轮架的另一端分别通过销轴安装在凸耳的两圆孔内，万向轮架靠近万向轮的端部上表面与底盘下表面之间均安装有压缩弹簧Ⅱ。减速电机固定在底盘T形长边远离T形短边一端的上表面中部，减速电机的输出轴朝着底盘的T形短边方向、且输出轴轴线平行于底盘的T形长边；与减速电机输出轴同轴的传动轴两端同向各固定一圆锥齿轮Ⅰ，且圆锥齿轮Ⅰ的齿面远离减速电机，两个圆锥齿轮Ⅰ之间的传动轴外面安装一套筒，传动轴朝着减速电机方向的伸出端通过联轴器与减速电机的输出轴固定连接；3条主动轴分别空套支承在位于底盘的T形短边中点处和T形长边中部两侧行星安装架的圆孔内；与固定在传动轴靠近减速电机一端的圆锥齿轮Ⅰ啮合的两个圆锥齿轮Ⅱ，分别固定在两条主动轴穿过位于底盘T形长边中部两侧行星安装架圆孔后向内侧伸出的端部，与固定在传动轴远离减速电机一端的圆锥齿轮Ⅰ啮合的另一个圆锥齿轮Ⅱ，固定在一端固定于底盘T形长边上的支承轴Ⅰ向上伸出的端部；支承轴Ⅰ的圆锥齿轮Ⅱ与底盘之间固定有圆柱齿轮Ⅰ，与圆柱齿轮Ⅰ啮合的圆柱齿轮Ⅱ固定在一端固定于底盘T形长边上的支承轴Ⅱ向上伸出端的中部，支承轴Ⅱ向上伸出的端部固定有另一圆柱齿轮Ⅱ，并与固定在另一条主动轴穿过位于底盘T形短边中点处行星安装架圆孔后向下伸出端的另一个圆柱齿轮Ⅰ啮合。1个行星传动装置的太阳轮固定在位于底盘T形短边上表面中点处的行星安装架的上面，太阳轮中心处圆孔轴线与行星安装架的圆孔轴线同轴；中部空套支承在行星安装架圆孔内的主动轴穿过太阳轮中心处圆孔后向上伸出的端部设有花键套，且花键套内安装有压缩弹簧Ⅲ，一端设有外花键的花键主轴插入主动轴的花键套内，主动轴与花键主轴之间均采用渐开线花键连接或者均采用梯形花键连接；两个行星架中心分别固定在主动轴朝上伸出端的中部和花键主轴远离外花键的另一端；两惰轮架分别空套支承在主动轴上的行星架与花键套之间和花键主轴上的外花键与行星架之间，惰轮架沿径向向外伸出的各支腿外端均设有支承套，各支承套中心处的圆孔轴线位于以主动轴轴线为中心的同一圆周上；与主动轴轴线平行的3条惰轮轴两端空套支承在两惰轮架支承套的圆孔内，惰轮轴朝下的伸出端各装有与太阳轮啮合的惰轮，另一端向上穿过位于上面惰轮架的支承套圆孔后向上伸出；行星架沿主动轴径向向外伸出的各套筒形支腿内部均安装有压缩弹簧Ⅳ，伸缩支承的外圆沿径向伸出一支承杆，并通过支承杆插入行星架安装有压缩弹簧Ⅳ的套筒形支腿内；与主动轴轴线平行的3个行星花键套中部分别空套支承在插入固定于主动轴上的行星架套筒形支腿内的伸缩支承的孔内，朝下的伸出端各装有与惰轮啮合的行星轮，朝上的伸出端均设有花键套，且花键套内均安装有压缩弹簧Ⅴ；3条行星花键轴中部分别空套支承在插入固定于花键主轴上的行星架套筒形支腿内的伸缩支承的孔内，朝下的伸出端均设有插入行星花键套的花键套内的外花键，朝上的伸出端各固定有圆盘形毛刷；行星花键套与行星花键轴之间均采用渐开线花键连接或者均采用梯形花键连接；各伸缩支承的外圆与相邻的惰轮架支腿外端的支承套外圆之间分别对应挂有拉伸弹簧；另外两个与安装在底盘T形短边上方中点处的行星传动装置相同的行星传动装置的太阳轮分别固定在位于底盘T形长边中部上表面的两个行星安装架的外侧，太阳轮中心处圆孔的轴线与行星安装架的圆孔轴线同轴。

压紧压缩弹簧Ⅰ和压缩弹簧Ⅱ，使两驱动轮和万向轮收紧，先将机器人前端放入空调管道内。然后再压紧压缩弹簧Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ，拉长拉伸弹簧，使行星花键轴压向行星花键套，花键主轴压向主动轴；同时，由于惰轮轴远离惰轮的一端伸出惰轮架一定长度，惰轮架在行星架的推动作用下，可以沿着惰轮轴的伸出端在惰轮轴上滑动。另外，包括行星花键套和行星花键轴的各行星轴带动固定在行星轴上的行星轮和毛刷向内收紧，将整个后置自适应方管三面清扫机器人装入管道内。通电启动后，减速电机经传动轴、圆锥齿轮、圆柱齿轮以及主动轴和花键主轴同时驱动3个行星传动装置的行星架、行星花键套和行星花键轴绕着主动轴公转时，由于行星轮通过惰轮与太阳轮的啮合运动，迫使行星轮带动行星轴还绕其自身轴线自转。与此同时，固定在行星花键轴上的毛刷在随着行星花键轴公转的同时，也绕其自身轴线自转。另外，由于各毛刷接触管道内壁时均具有一定的压缩量，即清扫机器人进入管道后，各毛刷产生一定的弹性变形，提高了清扫效果。

当管道清扫机器人清扫直线段管道时，红外传感器将检测到的管道内部信息传递给控制系统，控制系统发出指令指示两个行进电机正转，且转速相同；当管道转弯时，两个红外传感器检测到的信息不同，红外传感器通过控制系统发出指令，使得左右两个行进电机的转速快慢不等，同时万向轮及万向轮架绕着垂直于底盘上表面的轴线转动，以适应转弯的需要；当机器人清扫到管道尽头时，红外传感器通过控制系统指示两个行进电机反转，同时万向轮及万向轮架自动绕着垂直于底盘上表面的轴线旋转180°，清扫机器人退出管道。

当清扫不同尺寸的管道时，一方面压缩弹簧Ⅰ和压缩弹簧Ⅱ能够自动调节驱动轮和万向轮相对于底盘的位置，另一方面压缩弹簧Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ能够自动调节各行星花键套和行星花键轴及毛刷以主动轴轴线为中心的所在圆直径，因此该机器人能够自动适应管道尺寸的变化。同时，惰轮架在保持各惰轮始终与太阳轮啮合的同时，拉伸弹簧还将能够绕着主动轴自由转动的惰轮架拉向相应的通过支承杆插入行星架的套筒形支腿内的伸缩支承，使得惰轮始终保持同时与行星轮和太阳轮啮合，从而保证太阳轮与行星轮之间始终保持着不间断地传递旋转运动。

本发明与现有技术相比，不仅清洁效率高、转向灵活，而且具有自动适应管道尺寸变化的能力，因此完全能够胜任对中央空调方形管道的清扫工作。

附图说明

图1是本发明实施例的结构简图（只保留侧面清扫装置的一组行星轮、惰轮和毛刷）。

图2是图1所示实施例表示行星轴、毛刷及惰轮轴布置状况的A－A剖视图。

图3是图1所示实施例表示侧面清扫装置布置状况的B－B剖视图（拆去行进电机、驱动轮和万向轮）。

图4是图1所示实施例表示行进装置和减速电机布置状况的C－C剖视图（拆去侧面清扫装置）。

图5是图3所示实施例表示行星轴、毛刷及惰轮布置状况的D－D剖视图。

图6是图1所示实施例表示万向轮布置状况的E向视图（拆去行进电机、驱动轮和侧面清扫装置）。

图7是图1所示表示行星轴、毛刷及惰轮轴布置状况另一实施例的A－A剖视图。

具体实施方式

1、底盘　 2、行进电机　 3、驱动轮　 4、电机支架　 5、万向轮　6、行星安装架7、连接耳　 8、连接套　 9、加强环　 10、红外传感器　 11、压缩弹簧Ⅰ　 12、凸耳13、万向轮架　 14、销轴　 15、压缩弹簧Ⅱ　16、传动轴　 17、主动轴　 18、减速电机19、圆锥齿轮Ⅰ 20、套筒　21、联轴器　22、圆锥齿轮Ⅱ　23、支承轴Ⅰ 24、圆柱齿轮Ⅰ25、圆柱齿轮Ⅱ　26、支承轴Ⅱ　27、毛刷　 28、太阳轮　 29、行星轮　 30、花键主轴31、行星架　 32、伸缩支承　 33、惰轮　 34、惰轮轴　 35、惰轮架　 36、压缩弹簧Ⅲ37、压缩弹簧Ⅳ　38、行星花键套　 39、行星花键轴　 40、压缩弹簧Ⅴ　41、拉伸弹簧。

在图1~图6所示的实施例中：水平布置的T形底盘1的T形长边沿着机器人的前进方向，T形短边的中点与T形长边沿着机器人前进方向的后端端部固定连接；T形长边沿着机器人前进方向的最前端左右两侧各水平伸出一连接耳7，圆环形电机支架4的一侧固定有连接套8，与电机支架4轴线同轴的加强环9对应于连接套8的一侧与连接套8的上表面固定连接，电机支架4外圆与连接套8相垂直的方向上固定有红外传感器10；两个由电机支架4、连接套8和加强环9构成的组合体的连接套8内均安装有压缩弹簧Ⅰ11，并通过连接套8使电机支架4在下、加强环9在上对称套装在底盘1前端向外伸出的两个连接耳7上，且电机支架4固定有红外传感器10的一侧朝着机器人的前进方向；两个行进电机2分别安装在电机支架4上，行进电机2中部支承在加强环9的圆孔内，行进电机2的电机轴向下穿过电机支架4的圆孔后，端部均安装有驱动轮3；底盘1远离连接耳7的另一端T形短边中点上表面固定有圆孔轴线垂直于底盘1上平面的行星安装架6，底盘1T形长边中部两侧各对称固定有圆孔轴线平行于底盘1上平面、且平行于底盘1T形短边的行星安装架6；底盘1T形短边两端下表面各安装一个回转轴线垂直于底盘1上平面的叉形凸耳12，底盘1T形长边行星安装架6沿着前进方向的前方中心处下表面也安装一叉形凸耳12，各凸耳12均设有两个同轴圆孔；一端安装有两个同轴万向轮5的万向轮架13的另一端分别通过销轴14安装在凸耳12的两圆孔内，万向轮架13靠近万向轮5的端部上表面与底盘1下表面之间均安装有压缩弹簧Ⅱ15。减速电机18固定在底盘1T形长边远离T形短边一端的上表面中部，减速电机18的输出轴朝着底盘1的T形短边方向、且输出轴轴线平行于底盘1的T形长边；与减速电机18输出轴同轴的传动轴16两端同向各固定一圆锥齿轮Ⅰ19，且圆锥齿轮Ⅰ19的齿面远离减速电机18，两个圆锥齿轮Ⅰ19之间的传动轴16外面安装一套筒20，传动轴16朝着减速电机18方向的伸出端通过联轴器21与减速电机18的输出轴固定连接；3条主动轴17分别空套支承在位于底盘1的T形短边中点处和T形长边中部两侧行星安装架6的圆孔内；与固定在传动轴16靠近减速电机18一端的圆锥齿轮Ⅰ19啮合的两个圆锥齿轮Ⅱ22，分别固定在两条主动轴17穿过位于底盘1T形长边中部两侧行星安装架6圆孔后向内侧伸出的端部，与固定在传动轴16远离减速电机18一端的圆锥齿轮Ⅰ19啮合的另一个圆锥齿轮Ⅱ22，固定在一端固定于底盘1T形长边上的支承轴Ⅰ23向上伸出的端部；支承轴Ⅰ23的圆锥齿轮Ⅱ22与底盘1之间固定有圆柱齿轮Ⅰ24，与圆柱齿轮Ⅰ24啮合的圆柱齿轮Ⅱ25固定在一端固定于底盘1T形长边上的支承轴Ⅱ26向上伸出端的中部，支承轴Ⅱ26向上伸出的端部固定有另一圆柱齿轮Ⅱ25，并与固定在另一条主动轴17穿过位于底盘1T形短边中点处行星安装架6圆孔后向下伸出端的另一个圆柱齿轮Ⅰ24啮合。1个行星传动装置的太阳轮28固定在位于底盘1T形短边上表面中点处的行星安装架6的上面，太阳轮28中心处圆孔轴线与行星安装架6的圆孔轴线同轴；中部空套支承在行星安装架6圆孔内的主动轴17穿过太阳轮28中心处圆孔后向上伸出的端部设有花键套，且花键套内安装有压缩弹簧Ⅲ36，一端设有外花键的花键主轴30插入主动轴17的花键套内，主动轴17与花键主轴30之间均采用渐开线花键连接；两个行星架31中心分别固定在主动轴17朝上伸出端的中部和花键主轴30远离外花键的另一端；两惰轮架35分别空套支承在主动轴17上的行星架31与花键套之间和花键主轴30上的外花键与行星架31之间，惰轮架35沿径向向外伸出的各支腿外端均设有支承套，各支承套中心处的圆孔轴线位于以主动轴17轴线为中心的同一圆周上；与主动轴17轴线平行的3条惰轮轴34两端空套支承在两惰轮架35支承套的圆孔内，惰轮轴34朝下的伸出端各装有与太阳轮28啮合的惰轮33，另一端向上穿过位于上面惰轮架35的支承套圆孔后向上伸出；行星架31沿主动轴17径向向外伸出的各套筒形支腿内部均安装有压缩弹簧Ⅳ37，伸缩支承32的外圆沿径向伸出一支承杆，并通过支承杆插入行星架31安装有压缩弹簧Ⅳ37的套筒形支腿内；与主动轴17轴线平行的3个行星花键套38中部分别空套支承在插入固定于主动轴17上的行星架31套筒形支腿内的伸缩支承32的孔内，朝下的伸出端各装有与惰轮33啮合的行星轮29，朝上的伸出端均设有花键套，且花键套内均安装有压缩弹簧Ⅴ40；3条行星花键轴39中部分别空套支承在插入固定于花键主轴30上的行星架31套筒形支腿内的伸缩支承32的孔内，朝下的伸出端均设有插入行星花键套38的花键套内的外花键，朝上的伸出端各固定有圆盘形毛刷27；行星花键套38与行星花键轴39之间均采用渐开线花键连接；各伸缩支承32的外圆与相邻的惰轮架35支腿外端的支承套外圆之间分别对应挂有拉伸弹簧41；另外两个与安装在底盘1T形短边上方中点处的行星传动装置相同的行星传动装置的太阳轮28分别固定在位于底盘1T形长边中部上表面的两个行星安装架6的外侧，太阳轮28中心处圆孔的轴线与行星安装架6的圆孔轴线同轴。

在图7所示的实施例中：中部空套支承在太阳轮28中心处孔内的主动轴17向上伸出的端部设有花键套，且花键套内安装有压缩弹簧Ⅲ36，一端设有外花键的花键主轴30插入主动轴17的花键套内，主动轴17与花键主轴30之间均采用梯形花键连接；两个行星架31中心分别固定在主动轴17朝上伸出端的中部和花键主轴30远离外花键的另一端；行星花键套38与行星花键轴39之间均采用梯形花键连接。

Claims (3)

1.一种后置自适应方管三面清扫机器人，包括行进装置、传动装置和清扫装置，其中行进装置包括底盘（1）、行进电机（2）、驱动轮（3）、电机支架（4）、万向轮（5）和行星安装架（6），水平布置的T形底盘（1）的T形长边沿着机器人的前进方向，T形短边的中点与T形长边沿着机器人前进方向的后端端部固定连接，T形长边沿着机器人前进方向的最前端左右两侧各水平伸出一连接耳（7），圆环形电机支架（4）的一侧固定有连接套（8），与电机支架（4）轴线同轴的加强环（9）对应于连接套（8）的一侧与连接套（8）的上表面固定连接，电机支架（4）外圆与连接套（8）相垂直的方向上固定有红外传感器（10），两个由电机支架（4）、连接套（8）和加强环（9）构成的组合体的连接套（8）内均安装有压缩弹簧Ⅰ（11），并通过连接套（8）使电机支架（4）在下、加强环（9）在上对称套装在底盘（1）前端向外伸出的两个连接耳（7）上，且电机支架（4）固定有红外传感器（10）的一侧朝着机器人的前进方向，两个行进电机（2）分别安装在电机支架（4）上，行进电机（2）中部支承在加强环（9）的圆孔内，行进电机（2）的电机轴向下穿过电机支架（4）的圆孔后，端部均安装有驱动轮（3），底盘（1）远离连接耳（7）的另一端T形短边中点上表面固定有圆孔轴线垂直于底盘（1）上平面的行星安装架（6），底盘（1）T形长边中部两侧各对称固定有圆孔轴线平行于底盘（1）上平面、且平行于底盘（1）T形短边的行星安装架（6），底盘（1）T形短边两端下表面各安装一个回转轴线垂直于底盘（1）上平面的叉形凸耳（12），底盘（1）T形长边行星安装架（6）沿着前进方向的前方中心处下表面也安装一叉形凸耳（12），各凸耳（12）均设有两个同轴圆孔，一端安装有两个同轴万向轮（5）的万向轮架（13）的另一端分别通过销轴（14）安装在凸耳（12）的两圆孔内，万向轮架（13）靠近万向轮（5）的端部上表面与底盘（1）下表面之间均安装有压缩弹簧Ⅱ（15），传动装置包括圆锥齿轮、圆柱齿轮、传动轴（16）、支承轴、主动轴（17）和减速电机（18），减速电机（18）固定在底盘（1）T形长边远离T形短边一端的上表面中部，减速电机（18）的输出轴朝着底盘（1）的T形短边方向、且输出轴轴线平行于底盘（1）的T形长边，与减速电机（18）输出轴同轴的传动轴（16）两端同向各固定一圆锥齿轮Ⅰ（19），且圆锥齿轮Ⅰ（19）的齿面远离减速电机（18），两个圆锥齿轮Ⅰ（19）之间的传动轴（16）外面安装一套筒（20），传动轴（16）朝着减速电机（18）方向的伸出端通过联轴器（21）与减速电机（18）的输出轴固定连接，3条主动轴（17）分别空套支承在位于底盘（1）的T形短边中点处和T形长边中部两侧行星安装架（6）的圆孔内，与固定在传动轴（16）靠近减速电机（18）一端的圆锥齿轮Ⅰ（19）啮合的两个圆锥齿轮Ⅱ（22），分别固定在两条主动轴（17）穿过位于底盘（1）T形长边中部两侧行星安装架（6）圆孔后向内侧伸出的端部，与固定在传动轴（16）远离减速电机（18）一端的圆锥齿轮Ⅰ（19）啮合的另一个圆锥齿轮Ⅱ（22），固定在一端固定于底盘（1）T形长边上的支承轴Ⅰ（23）向上伸出的端部，支承轴Ⅰ（23）的圆锥齿轮Ⅱ（22）与底盘（1）之间固定有圆柱齿轮Ⅰ（24），与圆柱齿轮Ⅰ（24）啮合的圆柱齿轮Ⅱ（25）固定在一端固定于底盘（1）T形长边上的支承轴Ⅱ（26）向上伸出端的中部，支承轴Ⅱ（26）向上伸出的端部固定有另一圆柱齿轮Ⅱ（25），并与固定在另一条主动轴（17）穿过位于底盘（1）T形短边中点处行星安装架（6）圆孔后向下伸出端的另一个圆柱齿轮Ⅰ（24）啮合，其特征在于：清扫装置包括行星传动装置和毛刷（27），行星传动装置包括中心处加工有圆孔的太阳轮（28）、行星轮（29）、花键主轴（30）、行星架（31）、行星轴、伸缩支承（32）、惰轮（33）、惰轮轴（34）和惰轮架（35），1个行星传动装置的太阳轮（28）固定在位于底盘（1）T形短边上表面中点处的行星安装架（6）的上面，太阳轮（28）中心处圆孔轴线与行星安装架（6）的圆孔轴线同轴，中部空套支承在行星安装架（6）圆孔内的主动轴（17）穿过太阳轮（28）中心处圆孔后向上伸出的端部设有花键套，且花键套内安装有压缩弹簧Ⅲ（36），一端设有外花键的花键主轴（30）插入主动轴（17）的花键套内，两个行星架（31）中心分别固定在主动轴（17）朝上伸出端的中部和花键主轴（30）远离外花键的另一端，两惰轮架（35）分别空套支承在主动轴（17）上的行星架（31）与花键套之间和花键主轴（30）上的外花键与行星架（31）之间，惰轮架（35）沿径向向外伸出的各支腿外端均设有支承套，各支承套中心处的圆孔轴线位于以主动轴（17）轴线为中心的同一圆周上，与主动轴（17）轴线平行的3条惰轮轴（34）两端空套支承在两惰轮架（35）支承套的圆孔内，惰轮轴（34）朝下的伸出端各装有与太阳轮（28）啮合的惰轮（33），另一端向上穿过位于上面惰轮架（35）的支承套圆孔后向上伸出，行星架（31）沿主动轴（17）径向向外伸出的各套筒形支腿内部均安装有压缩弹簧Ⅳ（37），伸缩支承（32）的外圆沿径向伸出一支承杆，并通过支承杆插入行星架（31）安装有压缩弹簧Ⅳ（37）的套筒形支腿内，行星轴包括行星花键套（38）和行星花键轴（39），与主动轴（17）轴线平行的3个行星花键套（38）中部分别空套支承在插入固定于主动轴（17）上的行星架（31）套筒形支腿内的伸缩支承（32）的孔内，朝下的伸出端各装有与惰轮（33）啮合的行星轮（29），朝上的伸出端均设有花键套，且花键套内均安装有压缩弹簧Ⅴ（40），3条行星花键轴（39）中部分别空套支承在插入固定于花键主轴（30）上的行星架（31）套筒形支腿内的伸缩支承（32）的孔内，朝下的伸出端均设有插入行星花键套（38）的花键套内的外花键，朝上的伸出端各固定有圆盘形毛刷（27），各伸缩支承（32）的外圆与相邻的惰轮架（35）支腿外端的支承套外圆之间分别对应挂有拉伸弹簧（41），另外两个与安装在底盘（1）T形短边上方中点处的行星传动装置相同的行星传动装置的太阳轮（28）分别固定在位于底盘（1）T形长边中部上表面的两个行星安装架（6）的外侧，太阳轮（28）中心处圆孔的轴线与行星安装架（6）的圆孔轴线同轴。

2.如权利要求1所述的后置自适应方管三面清扫机器人，其特征在于：主动轴（17）与花键主轴（30）之间、行星花键套（38）与行星花键轴（39）之间均采用渐开线花键连接。

3.如权利要求1所述的后置自适应方管三面清扫机器人，其特征在于：主动轴（17）与花键主轴（30）之间、行星花键套（38）与行星花键轴（39）之间均采用梯形花键连接。