CN107053982A - 一种建筑市政用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑市政用机器人，包括机架，所述机架上设有四组行走机构，四组所述行走机构分别设于机架两侧的前后位置处，其特征在于，所述行走机构包括空心轴和实心轴，所述空心轴套设于实心轴外圈，所述空心轴与实心轴之间通过轴承连接，所述空心轴外圈通过轴承连接于机架的侧壁上，所述空心轴的外圈位于机架外侧处固连第一支撑臂，所述实心轴的两端长出空心轴，所述实心轴的外圈位于机架外侧处设有第二支撑臂，所述第一支撑臂与第二支撑臂分别位于空心轴轴线的两侧。本发明通过四组行走机构，可实现机器人的行走和跑跳，且能适应复杂地形，各个行走机构可独立调节，相互配合，具有多种行走方式，机架可通过行走机构的调节来升降高度，具有实用性。

Description

一种建筑市政用机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种建筑市政用机器人。

背景技术

现有技术的机器人的行走可通过多种方式进行实现，但是在灵活性上均存在不足之处，无法适应复杂地形，容易倾翻；再者现有的机器人没有又可以行走又可以飞行的，需要改进；另外现有的机器人需要锂电池等供电，续航时间短，需要改进；最后现有的机器人缺乏好用的夹持装置，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种建筑市政用机器人，以解决现有技术中机器人无法适应复杂地形，可行走机器人无法飞行，续航时间短以及缺乏好用的夹持装置的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种建筑市政用机器人，包括机架，所述机架上设有四组行走机构，四组所述行走机构分别设于机架两侧的前后位置处，所述行走机构包括空心轴和实心轴，所述空心轴套设于实心轴外圈，所述空心轴与实心轴之间通过轴承连接，所述空心轴外圈通过轴承连接于机架的侧壁上，所述空心轴的外圈位于机架外侧处固连第一支撑臂，所述实心轴的两端长出空心轴，所述实心轴的外圈位于机架外侧处设有第二支撑臂，所述第一支撑臂与第二支撑臂分别位于空心轴轴线的两侧，所述第一支撑臂的外端部通过转轴连接有第三支撑臂，所述第二支撑部的外端部通过转轴连接有第四支撑臂，所述第三支撑臂的另一端部与所述第四支撑臂的另一端部通过转轴相连，所述空心轴上位于机架内侧处设有第一齿轮，所述机架的侧壁上设有第一电机，所述第一电机通过齿轮啮合传动于第一齿轮，所述实心轴位于机架内侧处的端部设有第二齿轮，所述机架的侧壁上还设有第二电机，所述第二电机通过齿轮啮合传动于第二齿轮；

所述机架上端的四角各设有一旋翼装置，所述旋翼装置包括设于机架上的第三电机、与第三电机相连的旋翼以及设于旋翼周圈的滑环，所述滑环与旋翼之间具有间隙，所述第三电机驱动旋翼转动，所述滑环上设有多个滑轮组，所述滑轮组包括两个对应设置的滑轮，所述滑轮上设有环形槽，所述滑轮组的其中一滑轮的环形槽与滑环的内径形成滚动摩擦，另一滑轮的环形槽与滑环的外径形成滚动摩擦，所述滑轮通过轴承连接于竖轴上，所述竖轴设于机架上；

所述机架上端的中部位置设有太阳能装置，所述太阳能装置包括设于机架上的旋转轴，所述旋转轴上设有安装架，所述安装架上方设有第一联接单元，所述第一联接单元通过第一连接轴转动连接一太阳能安装板，所述太阳能安装板下方还设有滑动轴安装架，所述滑动轴安装架上设有滑动轴，所述滑动轴上设有滑套，所述安装架侧边设有举升臂安装架，所述举升臂安装架上设有举升臂，所述举升臂上端设有第二联接单元，所述第二联接单元通过两个第二连接轴转动连接于滑套的两侧，所述太阳能安装板上设有太阳能板；

所述机架的前部设有夹持装置，所述夹持装置包括两个对应设置的夹持部、设于机架上的驱动器以及设于机架前部的装设板，所述驱动器前端设有驱动杆，所述驱动杆前端设有推板，所述装设板的上端面设有滑槽，所述滑槽设置两组并位于驱动杆的两侧，所述滑槽的设置方向与驱动杆的轴向相垂直，所述夹持部的一端设有滑条用以嵌设于滑槽内滑动，所述推板和夹持部通过连杆相连，所述推板由驱动杆驱动其前后运动从而带动两个夹持部沿滑槽运动，使夹持部完成夹持或松开动作。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，本发明通过四组行走机构，可实现机器人的行走和跑跳，且能适应复杂地形，各个行走机构可独立调节，相互配合，具有多种行走方式，机架可通过行走机构的调节来升降高度，具有实用性；另外还设有旋翼装置，可供机器人飞行用，再者旋翼装置中设有滑环，滑环即可以保护旋翼不受损毁，又可以对机器人在行走时起导正作用，不会直接去撞墙；由于设有可调节角度的太阳能装置，可实现高效充电，续航时间长；由于在机架前端设有夹持装置，因此可夹持物件以及运输，完成搬运等工作，可拓展性强。

附图说明

图1为本发明的立体图一。

图2为本发明的行走机构的立体图。

图3为本发明的行走机构的着地点的示意图。

图4为本发明的行走机构的行走时的变化示意图一。

图5为本发明的行走机构的行走时的变化示意图二。

图6为本发明的行走机构的行走时的变化示意图三。

图7为本发明的行走机构在用于机架高度调整时的变化示意图。

图8为本发明的旋翼装置的结构图。

图9为本发明的立体图二。

图10为本发明的太阳能装置的立体图。

图11为本发明的夹持装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

为方便说明，图1中左侧方向为前，右侧方向为后。

如图1至图6所示，本发明实施例提供一种建筑市政用机器人，包括水平设置的机架1，所述机架1上设有四组行走机构2，四组所述行走机构2分别设于机架1两侧的前后位置处，位置分别为机架1的左前侧、右前侧、左后侧、右后侧，类似于汽车四轮安装位置，所述行走机构2包括空心轴21和实心轴22，所述空心轴21套设于实心轴22外圈，所述空心轴21与实心轴22之间通过轴承(未图示)连接，轴承连接为现有技术，在此不作赘述，通过轴承连接可实现空心轴21与实心轴22同轴设置相可相对转动，互不影响，所述空心轴21外圈通过轴承连接于机架1的侧壁上，所述空心轴21与实心轴22水平设置，所述空心轴21的外圈位于机架1外侧处固连第一支撑臂23，所述实心轴22的两端长出空心轴21，所述实心轴22的外圈位于机架1外侧处设有第二支撑臂24，所述第一支撑臂23与第二支撑臂24分别位于空心轴21轴线的两侧，所述第一支撑臂23的外端部通过转轴3连接有第三支撑臂25，所述第二支撑部24的外端部通过转轴3连接有第四支撑臂26，所述第三支撑臂25的另一端部与所述第四支撑臂26的另一端部通过转轴3相连，所述空心轴21上位于机架1内侧处设有第一齿轮27，所述机架1的侧壁上设有第一电机4，所述第一电机4通过齿轮啮合传动于第一齿轮27，所述实心轴22位于机架1内侧处的端部设有第二齿轮28，所述机架1的侧壁上还设有第二电机5，所述第二电机5通过齿轮啮合传动于第二齿轮28。第一支撑臂23、第二支撑臂24、第三支撑臂25、第四支撑臂26组成了一个四边形的行走机构，第三支撑臂25和第四支撑臂26的连接处为着地点6(如图3所示)，因此可将第三支撑臂25和第四支撑臂26与地面相接触的端部做成圆弧形，使行走机构与地面相接触时更顺畅。

下面介绍一种运动方式，如图4所示，行走机构的初始位置为图中实线位置所示，四个行走机构2通过第一电机4驱动空心轴21转动从而带动第一支撑臂23沿逆时针方向转动至图示位置，第二电机5不转动从而第二支撑臂24保持不动，因此着地点6向后侧的斜下方运动，因此给了机架一个向前向上的驱动力，如图5所示，接着第一电机4顺时针转动从而带动第一支撑臂23沿顺时针方向转动至图示位置，第二电机5逆时针转动从而带动第二支撑臂24沿逆时针方向转动至图示位置，着地点6向前侧的斜上方运动，着地点6离地，使机架腾空离地，如图6所示，然后第一电机4逆时针转动从而带动第一支撑臂23沿逆时针方向转动至图示位置，第二电机5顺时针转动从而带动第二支撑臂24沿顺时针方向转动至图示位置，着地点6向前向斜下方运动，着地点与地面接触，完成一个运动周期，这个步骤能使机器人跳跃前进。其他类似行走，跑步的步骤在此不再赘述。

由4个支撑臂组成的四边形的行走机构，只要通过电机控制了第一支撑臂和第二支撑臂的位置，那着地点的位置即是确定的，因此可实现准确的运动。

如图7所示，行走机构2还可以通过将第一电机4顺时针转动，第二电机5逆时针转动，来使着地点6上移，将上移后6的着地点作为运动的起始点，这样就可以实现机架1的离地高度调节了。

如图1和图8所示，所述机架1上端的四角各设有一旋翼装置7，所述旋翼装置7包括设于机架1上的第三电机71、与第三电机71相连的旋翼72以及设于旋翼72周圈的滑环73，所述滑环73与旋翼72之间具有间隙，滑环73用于保护旋翼72不受损坏，所述第三电机71驱动旋翼72转动从而产生升力使机架1升空，所述滑环73上设有多个滑轮组，至少是图8中所示的2组，为了提高稳定性也可以是3组以上，机架1也可以并不是图上所示的中空框架结构，可以是一个板型结构，因此可以在机架1的上端面布置更多的滑轮组，所述滑轮组包括两个对应设置的滑轮74，所述滑轮74上设有环形槽741，所述滑轮组的其中一滑轮的环形槽与滑环73的内径形成滚动摩擦，另一滑轮的环形槽与滑环73的外径形成滚动摩擦，所述滑轮74通过轴承连接于竖轴75上，所述竖轴75设于机架1上。所述滑轮组的滑轮74在同一平面上。滑环73的设置即可以使机架在地面运动时起导正作用，防止直接碰撞墙壁，在接触墙壁时，滑环可滚动，另外也可以起到保护旋翼的作用。

如图9和图10所示，所述机架1上端的中部位置设有太阳能装置8，所述太阳能装置8包括设于机架1上的旋转轴81，所述旋转轴81上设有安装架82，所述安装架82上方设有第一联接单元83，所述第一联接单元83通过第一连接轴84转动连接一太阳能安装板85，所述太阳能安装板85下方还设有滑动轴安装架86，所述滑动轴安装架86上设有滑动轴87，所述滑动轴87上设有滑套88，所述安装架82侧边设有举升臂安装架89，所述举升臂安装架89上设有举升臂90，所述举升臂90上端设有第二联接单元91，所述第二联接单元91通过两个第二连接轴92转动连接于滑套88的两侧，第二连接轴92不穿透滑套88，因此不与滑动轴87相干涉，所述太阳能安装板85上设有太阳能板93。所述太阳能板93连接蓄电池(未图示)，所述蓄电池给机器人上的各个电机供电，举升臂90的举升运动可通过电机传动，在此不再赘述。旋转轴可旋转从而带动太阳能板转动，通过举升臂的升降来调整太阳能板的俯仰角，因此可实现太阳能板的无死角转动，从而提高太阳能的利用效率。

如图1、9、11所示，所述机架1的前部设有夹持装置50，所述夹持装置50包括两个对应设置的夹持部51、设于机架1上的驱动器52以及设于机架1前部的装设板53，所述驱动器52前端设有驱动杆54，所述驱动杆54前端设有推板55，所述装设板53的上端面设有滑槽531，所述滑槽531设置两组并位于驱动杆54的两侧，所述滑槽531的设置方向与驱动杆54的轴向相垂直，所述夹持部51的一端设有滑条511用以嵌设于滑槽531内滑动，所述推板55和夹持部51通过连杆56相连，连杆56的两端均为转动连接，每个夹持部51连接两个相互平行且等长的连杆56，所述推板55由驱动杆54驱动其前后运动从而带动两个夹持部51沿滑槽531运动，使夹持部51完成夹持或松开动作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种建筑市政用机器人，包括机架，所述机架上设有四组行走机构，四组所述行走机构分别设于机架两侧的前后位置处，其特征在于，所述行走机构包括空心轴和实心轴，所述空心轴套设于实心轴外圈，所述空心轴与实心轴之间通过轴承连接，所述空心轴外圈通过轴承连接于机架的侧壁上，所述空心轴的外圈位于机架外侧处固连第一支撑臂，所述实心轴的两端长出空心轴，所述实心轴的外圈位于机架外侧处设有第二支撑臂，所述第一支撑臂与第二支撑臂分别位于空心轴轴线的两侧，所述第一支撑臂的外端部通过转轴连接有第三支撑臂，所述第二支撑部的外端部通过转轴连接有第四支撑臂，所述第三支撑臂的另一端部与所述第四支撑臂的另一端部通过转轴相连，所述空心轴上位于机架内侧处设有第一齿轮，所述机架的侧壁上设有第一电机，所述第一电机通过齿轮啮合传动于第一齿轮，所述实心轴位于机架内侧处的端部设有第二齿轮，所述机架的侧壁上还设有第二电机，所述第二电机通过齿轮啮合传动于第二齿轮；

所述机架上端的四角各设有一旋翼装置，所述旋翼装置包括设于机架上的第三电机、与第三电机相连的旋翼以及设于旋翼周圈的滑环，所述滑环与旋翼之间具有间隙，所述第三电机驱动旋翼转动，所述滑环上设有多个滑轮组，所述滑轮组包括两个对应设置的滑轮，所述滑轮上设有环形槽，所述滑轮组的其中一滑轮的环形槽与滑环的内径形成滚动摩擦，另一滑轮的环形槽与滑环的外径形成滚动摩擦，所述滑轮通过轴承连接于竖轴上，所述竖轴设于机架上；

所述机架上端的中部位置设有太阳能装置，所述太阳能装置包括设于机架上的旋转轴，所述旋转轴上设有安装架，所述安装架上方设有第一联接单元，所述第一联接单元通过第一连接轴转动连接一太阳能安装板，所述太阳能安装板下方还设有滑动轴安装架，所述滑动轴安装架上设有滑动轴，所述滑动轴上设有滑套，所述安装架侧边设有举升臂安装架，所述举升臂安装架上设有举升臂，所述举升臂上端设有第二联接单元，所述第二联接单元通过两个第二连接轴转动连接于滑套的两侧，所述太阳能安装板上设有太阳能板；

所述机架的前部设有夹持装置，所述夹持装置包括两个对应设置的夹持部、设于机架上的驱动器以及设于机架前部的装设板，所述驱动器前端设有驱动杆，所述驱动杆前端设有推板，所述装设板的上端面设有滑槽，所述滑槽设置两组并位于驱动杆的两侧，所述滑槽的设置方向与驱动杆的轴向相垂直，所述夹持部的一端设有滑条用以嵌设于滑槽内滑动，所述推板和夹持部通过连杆相连，所述推板由驱动杆驱动其前后运动从而带动两个夹持部沿滑槽运动，使夹持部完成夹持或松开动作。