CN104554501A - 狭小空间履带式驱动装置 - Google Patents

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张震
吴磊
师熙明
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract

本发明涉及一种狭小空间履带式驱动装置，包括基体、电气安装板、连接环、支撑架和驱动关节，所述驱动关节通过连接环连接基体，所述电气安装板套在基体上，通过支撑架与驱动关节连接。本发明能有效地带动搜救设备进入废墟缝隙或者管道内部，且其尺寸较小，机械结构简单，制造成本低，易于操控，性能稳定，通过能力好，适于废墟缝隙搜救以及管道检查等场合。

Description

狭小空间履带式驱动装置
技术领域
本发明涉及一种狭小空间履带式驱动装置，用于辅助搜救设备进入狭缝或者管道，属于机器人技术领域。
背景技术
近年来，世界各地多发的地震（如5.12汶川大地震、日本福岛地震等）、恐怖袭击等都造成了严重的人员伤亡，究其原因，往往是伤者不能得到及时救治。传统的搜救工作一直是依靠人工进行，但是，人工搜救效率低，而且由于灾后的建筑物结构遭到破坏，存在二次倒塌的可能，这也给搜救工作带来隐患，因此灾害后的搜救工作一直是困扰搜救人员的一大难题。鉴于此种情况，随着科技的发展，世界各国都开始研究先进的搜救设备，协助搜救人员进行灾难后的搜救工作。
经过许多科研工作者的努力，目前已有各种各样的搜救机器人问世，他们的形式各异，总的说来大致分为以下两类：履带式搜救机器人和蛇形搜救机器人。这两种类型的搜救机器人各有其优缺点，在某些特定的环境下都能充分发挥其优势，给搜救工作带来很大帮助。
众所周知，履带式搜救机器人，由于采用履带作为其行走方式，具有能在运动中与地面保持较大接触面的特点，使其能够产生较大的抓地力，保证搜救设备能够平稳运动。但是履带式搜救机器人由于整体结构往往比较大，限制了其进入废墟内部进行搜索探测的能力，因此其实际应用存在一定局限性。
蛇形搜救机器人的体积相对履带式搜救机器人较小，他们利用各关节产生的力矩使机器人实现蜿蜒运动，具有灵活的运动特性，但是他们往往采用被动轮式运动，这就决定了他们往往只适合在相对平坦的地面或者水中运动。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种狭小空间履带式驱动装置，能够辅助搜救设备进入废墟缝隙或者管道内部进行搜索和探测的履带装置，它具有体积小，机械结构简单，制造成本低，易于操控，性能稳定等优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种狭小空间履带式驱动装置，包括基体、电气安装板、连接环、支撑架和驱动关节，所述驱动关节通过连接环连接基体，所述电气安装板套在基体上，通过支撑架与驱动关节连接。
所述驱动关节由四条履带装置按中心对称方式布置构成，相邻两个履带装置通过连接块固定，并在相邻两个履带装置之间安装有防卡死过度的圆弧板，保证驱动关节在运动过程中不会出现卡死的情况。
所述履带装置包括支撑板、从动同步带轮、压板、电机支架、电机、主动同步带轮、直齿锥齿轮、同步带轮轴、接线孔、轴承、履带；所述压板固定在两侧支撑板上，构成履带装置主体；所述电机通过电机支架固定在两侧支撑板上，从动同步带轮的轮轴通过轴承安装在两侧支撑板上，同步带轮轴通过轴承安装在两侧支撑板上，所述轴承与支撑板过盈配合；两个主动同步带轮安装在同步带轮轴的两端，两个主动同步带轮的最外侧距离与从动同步带轮的轴宽度相等，所述直齿锥齿轮通过过盈配合安装在电机的输出轴上，同步带轮轴上也固定安装一个直齿锥齿轮，两个锥齿轮相互啮合，驱动两个主动同步带轮转动；在支撑板上开有若干接线孔，所述主动同步带轮和从动同步带轮分别与履带啮合。驱动电机的芯片安装在电气安装板上。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
本发明能有效地带动搜救设备进入废墟缝隙或者管道内部，且其尺寸较小，机械结构简单，制造成本低，易于操控，性能稳定，通过能力好，适于废墟缝隙搜救以及管道检查等场合。
附图说明
图1为单条履带装置的内部结构图。
图2为单条履带装置完整装配图。
图3为由四条履带装置组装成一个驱动关节的装配图。
图4为驱动关节与电气安装架及基体安装的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。
如图1至图4所示，一种狭小空间履带式驱动装置，包括基体14、电气安装板15、连接环16、支撑架17和驱动关节，所述驱动关节通过连接环16连接基体14，所述电气安装板15套在基体14上，通过支撑架17与驱动关节连接。
如图3所示，所述驱动关节由四条履带装置按中心对称方式布置构成，相邻两个履带装置通过连接块12固定，并在相邻两个履带装置之间安装有防卡死过度的圆弧板13，保证驱动关节在运动过程中不会出现卡死的情况。
如图1和图2所示，所述履带装置包括支撑板1、从动同步带轮2、压板3、电机支架4、电机5、主动同步带轮6、直齿锥齿轮7、同步带轮轴8、接线孔9、轴承10、履带11；所述压板3固定在两侧支撑板1上，构成履带装置主体；所述电机5通过电机支架4固定在两侧支撑板1上，从动同步带轮2的轮轴通过轴承10安装在两侧支撑板1上，同步带轮轴8通过轴承10安装在两侧支撑板1上，所述轴承10与支撑板1过盈配合；两个主动同步带轮6安装在同步带轮轴8的两端，两个主动同步带轮6的最外侧距离与从动同步带轮2的轴宽度相等，所述直齿锥齿轮7通过过盈配合安装在电机5的输出轴上，同步带轮轴8上也固定安装一个直齿锥齿轮7，两个锥齿轮相互啮合，驱动两个主动同步带轮6转动；在支撑板1上开有若干接线孔9，所述主动同步带轮6和从动同步带轮2分别与履带11啮合。驱动电机5的芯片安装在电气安装板15上。

Claims (4)

1.一种狭小空间履带式驱动装置，其特征在于，包括基体（14）、电气安装板（15）、连接环（16）、支撑架（17）和驱动关节，所述驱动关节通过连接环（16）连接基体（14），所述电气安装板（15）套在基体（14）上，通过支撑架（17）与驱动关节连接。
2.根据权利要求1所述的狭小空间履带式驱动装置，其特征在于，所述驱动关节由四条履带装置按中心对称方式布置构成，相邻两个履带装置通过连接块（12）固定，并在相邻两个履带装置之间安装有防卡死过度的圆弧板（13），保证驱动关节在运动过程中不会出现卡死的情况。
3.根据权利要求2所述的狭小空间履带式驱动装置，其特征在于，所述履带装置包括支撑板（1）、从动同步带轮（2）、压板（3）、电机支架（4）、电机（5）、主动同步带轮（6）、直齿锥齿轮（7）、同步带轮轴（8）、接线孔（9）、轴承（10）、履带（11）；所述压板（3）固定在两侧支撑板（1）上，构成履带装置主体；所述电机（5）通过电机支架（4）固定在两侧支撑板（1）上，从动同步带轮（2）的轮轴通过轴承（10）安装在两侧支撑板（1）上，同步带轮轴（8）通过轴承（10）安装在两侧支撑板（1）上，所述轴承（10）与支撑板（1）过盈配合；两个主动同步带轮（6）安装在同步带轮轴（8）的两端，两个主动同步带轮（6）的最外侧距离与从动同步带轮（2）的轴宽度相等，所述直齿锥齿轮（7）通过过盈配合安装在电机（5）的输出轴上，同步带轮轴（8）上也固定安装一个直齿锥齿轮（7），两个锥齿轮相互啮合，驱动两个主动同步带轮（6）转动；在支撑板（1）上开有若干接线孔（9），所述主动同步带轮（6）和从动同步带轮（2）分别与履带（11）啮合。
4.根据权利要求1或2或3所述的狭小空间履带式驱动装置，其特征在于，驱动电机（5）的芯片安装在电气安装板（15）上。
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