CN107161235A - 一种建筑用搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑用搬运机器人，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所述机架两侧的前后位置处，所述行走机构包括第一空心轴、第二空心轴和实心轴，所述第一空心轴套设于所述第二空心轴外圈，所述第二空心轴套设于所述实心轴外圈，所述第一空心轴与第二空心轴之间通过轴承连接，所述第二空心轴与实心轴之间通过轴承连接，所述第一空心轴外圈通过轴承连接于所述机架的侧壁上，所述第一空心轴的外圈位于机架外侧处设有第一输出杆，所述第二空心轴的两端长出所述第一空心轴。本发明通过四组行走机构，可实现机器人的行走，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，具有实用性。

Description

一种建筑用搬运机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种建筑用搬运机器人。

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种建筑用搬运机器人，以解决现有技术中机器人无法适应复杂地形的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种建筑用搬运机器人，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所述机架两侧的前后位置处，所述行走机构包括第一空心轴、第二空心轴和实心轴，所述第一空心轴套设于所述第二空心轴外圈，所述第二空心轴套设于所述实心轴外圈，所述第一空心轴与第二空心轴之间通过轴承连接，所述第二空心轴与实心轴之间通过轴承连接，所述第一空心轴外圈通过轴承连接于所述机架的侧壁上，所述第一空心轴的外圈位于机架外侧处设有第一输出杆，所述第二空心轴的两端长出所述第一空心轴，所述第二空心轴的外圈位于所述机架外侧处设有第二输出杆，所述第一输出杆与第二输出杆分别位于所述第一空心轴轴线的两侧，所述实心轴的两端长出所述第二空心轴，所述实心轴上位于所述机架外侧的端部设有蜗杆部，所述蜗杆部传动连接有蜗轮，所述蜗轮传动连接有输出齿轮，所述输出齿轮的外侧固连有第三输出杆，所述第三输出杆与输出齿轮的轴向相垂直，所述第一输出杆的另一端部通过万向节联轴器连接有第一随动杆，所述第二输出杆的另一端部通过万向节联轴器连接有第二随动杆，所述第三输出杆的另一端部通过万向节联轴器连接有第三随动杆，所述第一、第二、第三随动杆的另一端部分别通过万向节联轴器连接一着地部，所述着地部为半球体，所述着地部上的平面部分连接有所述万向节联轴器，所述第一、第二、第三随动杆分别包括杆套、第一弹簧和导杆，所述杆套下端设有空腔用于容置所述导杆，所述导杆位于所述杆套内的一端部设有所述第一弹簧，所述第一弹簧的另一端连接于所述空腔的顶端，各个随动杆上套杆的上端通过万向节联轴器与各自的输出杆相连，各个随动杆上导杆的下端通过万向节联轴器与着地部相连；

所述第一空心轴上位于所述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所述第一齿轮，所述第二空心轴上位于所述机架内侧处设有第二齿轮，所述机架的侧壁上设有第二电机，所述第二电机通过齿轮啮合传动于所述第二齿轮，所述实心轴位于所述机架内侧处的端部设有第三齿轮，所述机架的侧壁上还设有第三电机，所述第三电机通过齿轮啮合传动于所述第三齿轮；

所述机架上还设有搬运装置，所述搬运装置包括底板、第四电机、转接轴轴承、第四齿轮、转动杆、转接轴、第五齿轮、第一放置板、滑轨、第一电动推杆、第一连杆、滑块、安装箱、第二连杆、第二电动推杆、第二放置板和夹持部，所述底板上设有所述第四电机，所述第四电机顶部设有所述转接轴，所述转接轴上端设有所述转接轴轴承，所述转接轴中部设有所述第四齿轮，所述转接轴轴承外侧壁上设有所述第一放置板，所述第一放置板底部一侧设有所述转动杆，所述转动杆下端设有所述第五齿轮，所述第四齿轮和第五齿轮啮合，所述第一放置板顶部设有所述滑轨与第一电动推杆，所述滑轨上配合设有滑块，所述第一电动推杆用以驱动滑块沿滑轨运动，所述滑块一侧上下对称设有所述第一连杆，所述第一连杆另一端设有所述安装箱，所述安装箱内底部铰接有所述第二电动推杆，所述第二电动推杆上端铰接有所述第二连杆，所述第二连杆中部与安装箱一侧壁相铰接，所述第二连杆另一端设有所述第二放置板，所述第二放置板上设有所述夹紧部。

其中，所述万向节联轴器包括第一万向节叉、第二万向节叉和十字轴，所述第一万向节叉的一端通过所述十字轴与第二万向节叉的一端连接。

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，且能适应复杂地形，各个行走机构可独立调节，相互配合，机架可通过行走机构的调节来升降高度，具有实用性；另外还设有搬运装置，可执行搬运作业，使用范围广。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的行走机构的立体图。

图3为本发明的随动杆的结构图。

图4为本发明的万向节联轴器的结构图。

图5为本发明的搬运装置的结构图。

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，上方为上，下方为下。

如图1至图4所示，本发明实施例提供一种建筑用搬运机器人，包括机架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分别设于所述机架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包括第一空心轴21、第二空心轴22和实心轴23，所述第一空心轴21套设于所述第二空心轴22外圈，所述第二空心轴22套设于所述实心轴23外圈，所述第一空心轴21与第二空心轴22之间通过轴承连接，为方便看图，图中的轴承均未图示，轴承连接为现有技术，在此不再赘述，通过轴承连接可实现第一空心轴21与第二空心轴22同轴设置相可相对转动，互不影响；所述第二空心轴22与实心轴23之间通过轴承连接，所述第一空心轴21外圈通过轴承连接于所述机架1的侧壁上，所述第一空心轴21的外圈位于机架1外侧处设有第一输出杆24，所述第二空心轴22的两端长出所述第一空心轴21，所述第二空心轴22的外圈位于所述机架1外侧处设有第二输出杆25，所述第一输出杆24与第二输出杆25分别位于所述第一空心轴21轴线的两侧，所述实心轴23的两端长出所述第二空心轴22，所述实心轴23上位于所述机架1外侧的端部设有蜗杆部231，所述蜗杆部231传动连接有蜗轮232，所述蜗轮232传动连接有输出齿轮233，所述输出齿轮233的外侧固连有第三输出杆26，所述第三输出杆26与输出齿轮233的轴向相垂直，所述第一、第二、第三输出杆在空间上形成爪形结构，所述第一输出杆24的另一端部通过万向节联轴器4连接有第一随动杆27，所述第二输出杆25的另一端部通过万向节联轴器4连接有第二随动杆28，所述第三输出杆26的另一端部通过万向节联轴器4连接有第三随动杆29，所述第一、第二、第三随动杆的另一端部分别通过万向节联轴器4连接一着地部30，所述着地部30为半球体，所述着地部30上的平面部分连接有所述万向节联轴器4，所述第一、第二、第三随动杆分别包括杆套31、第一弹簧32和导杆33，所述杆套31下端设有空腔311用于容置所述导杆33，所述导杆33位于所述杆套31内的一端部设有所述第一弹簧32，所述第一弹簧32的另一端连接于所述空腔311的顶端，导杆与杆套可相互滑动，导杆、杆套和第一弹簧的设置，可以补偿随动杆在长度上的限制，使随动杆可随运动需要伸长缩短其长度，各个随动杆上套杆的上端通过万向节联轴器4与各自的输出杆相连，各个随动杆上导杆的下端通过万向节联轴器4与着地部30相连。

所述第一空心轴21上位于所述机架1内侧处设有第一齿轮34，所述机架1的侧壁上设有第一电机35，所述第一电机35通过齿轮啮合传动于所述第一齿轮34，所述第二空心轴22上位于所述机架1内侧处设有第二齿轮36，所述机架1的侧壁上设有第二电机37，所述第二电机37通过齿轮啮合传动于所述第二齿轮36，所述实心轴23位于所述机架1内侧处的端部设有第三齿轮38，所述机架1的侧壁上还设有第三电机39，所述第三电机39通过齿轮啮合传动于所述第三齿轮38。

所述万向节联轴器4包括第一万向节叉41、第二万向节叉42和十字轴43，所述第一万向节叉41的一端通过所述十字轴43与第二万向节叉42的一端连接。用于连接随动杆和输出杆的万向节联轴器4，其上的第一万向节叉41的另一端连接输出杆，其上的第二万向节叉42的另一端连接输出杆；用于连接随动杆和着地部的万向节联轴器4，其上的第一万向节叉41的另一端连接随动杆，其上的第二万向节叉42的另一端连接着地部。

第一输出杆、第二输出杆和第三输出杆需要在设定的角度范围内运动，例如以图2中着地部的位置为基点，当驱动第三输出杆使其向上转动并保持其他两个输出杆不动，可带动着地部向机架外侧的斜上方运动，当驱动第一输出杆使其向上转动并保持其他两个输出杆不动，可带动着地部向机架前方的斜上方运动，也可以同时驱动多个输出杆达到不同的运动效果。当掌握好行走机构的运动规律后，可通过电脑编程来控制各个电机的输出，从而通过四个行走机构的配合来控制机器人的运动，例如行走，跑跳等。由于着地部可在空间方位上做运动，使得机器人的行走机构像人的手脚一样运动灵活，可保证机器人不容易倾覆。

如图1和图5所示，所述机架1上还设有搬运装置7，所述搬运装置7包括底板71、第四电机72、转接轴轴承73、第四齿轮74、转动杆76、转接轴75、第五齿轮77、第一放置板78、滑轨79、第一电动推杆80、第一连杆81、滑块82、安装箱83、第二连杆84、第二电动推杆85、第二放置板86和夹持部87，所述底板71上设有所述第四电机72，所述第四电机72顶部设有所述转接轴75，所述转接轴75上端设有所述转接轴轴承73，所述转接轴75中部设有所述第四齿轮74，所述转接轴轴承73外侧壁上设有所述第一放置板78，所述第一放置板78底部一侧设有所述转动杆76，所述转动杆76下端设有所述第五齿轮77，所述第四齿轮74和第五齿轮77啮合，所述第一放置板78顶部设有所述滑轨79与第一电动推杆80，所述滑轨79上配合设有滑块82，所述第一电动推杆80用以驱动滑块82沿滑轨79运动，所述滑块82一侧上下对称设有所述第一连杆81，所述第一连杆81另一端设有所述安装箱83，所述安装箱83内底部铰接有所述第二电动推杆85，所述第二电动推杆85上端铰接有所述第二连杆84，所述第二连杆84中部与安装箱83一侧壁相铰接，所述第二连杆84另一端设有所述第二放置板86，所述第二放置板86上设有所述夹紧部87。所述搬运装置通过控制第四电机、第一电动推杆、第二电动推杆实现多自由度的运动，操作灵活，广泛适用于建筑领域。

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 (2)

1.一种建筑用搬运机器人，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所述机架两侧的前后位置处，其特征在于，所述行走机构包括第一空心轴、第二空心轴和实心轴，所述第一空心轴套设于所述第二空心轴外圈，所述第二空心轴套设于所述实心轴外圈，所述第一空心轴与第二空心轴之间通过轴承连接，所述第二空心轴与实心轴之间通过轴承连接，所述第一空心轴外圈通过轴承连接于所述机架的侧壁上，所述第一空心轴的外圈位于机架外侧处设有第一输出杆，所述第二空心轴的两端长出所述第一空心轴，所述第二空心轴的外圈位于所述机架外侧处设有第二输出杆，所述第一输出杆与第二输出杆分别位于所述第一空心轴轴线的两侧，所述实心轴的两端长出所述第二空心轴，所述实心轴上位于所述机架外侧的端部设有蜗杆部，所述蜗杆部传动连接有蜗轮，所述蜗轮传动连接有输出齿轮，所述输出齿轮的外侧固连有第三输出杆，所述第三输出杆与输出齿轮的轴向相垂直，所述第一输出杆的另一端部通过万向节联轴器连接有第一随动杆，所述第二输出杆的另一端部通过万向节联轴器连接有第二随动杆，所述第三输出杆的另一端部通过万向节联轴器连接有第三随动杆，所述第一、第二、第三随动杆的另一端部分别通过万向节联轴器连接一着地部，所述着地部为半球体，所述着地部上的平面部分连接有所述万向节联轴器，所述第一、第二、第三随动杆分别包括杆套、第一弹簧和导杆，所述杆套下端设有空腔用于容置所述导杆，所述导杆位于所述杆套内的一端部设有所述第一弹簧，所述第一弹簧的另一端连接于所述空腔的顶端，各个随动杆上套杆的上端通过万向节联轴器与各自的输出杆相连，各个随动杆上导杆的下端通过万向节联轴器与着地部相连；

所述第一空心轴上位于所述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所述第一齿轮，所述第二空心轴上位于所述机架内侧处设有第二齿轮，所述机架的侧壁上设有第二电机，所述第二电机通过齿轮啮合传动于所述第二齿轮，所述实心轴位于所述机架内侧处的端部设有第三齿轮，所述机架的侧壁上还设有第三电机，所述第三电机通过齿轮啮合传动于所述第三齿轮；

所述机架上还设有搬运装置，所述搬运装置包括底板、第四电机、转接轴轴承、第四齿轮、转动杆、转接轴、第五齿轮、第一放置板、滑轨、第一电动推杆、第一连杆、滑块、安装箱、第二连杆、第二电动推杆、第二放置板和夹持部，所述底板上设有所述第四电机，所述第四电机顶部设有所述转接轴，所述转接轴上端设有所述转接轴轴承，所述转接轴中部设有所述第四齿轮，所述转接轴轴承外侧壁上设有所述第一放置板，所述第一放置板底部一侧设有所述转动杆，所述转动杆下端设有所述第五齿轮，所述第四齿轮和第五齿轮啮合，所述第一放置板顶部设有所述滑轨与第一电动推杆，所述滑轨上配合设有滑块，所述第一电动推杆用以驱动滑块沿滑轨运动，所述滑块一侧上下对称设有所述第一连杆，所述第一连杆另一端设有所述安装箱，所述安装箱内底部铰接有所述第二电动推杆，所述第二电动推杆上端铰接有所述第二连杆，所述第二连杆中部与安装箱一侧壁相铰接，所述第二连杆另一端设有所述第二放置板，所述第二放置板上设有所述夹紧部。

2.根据权利要求1所述的建筑用搬运机器人，其特征在于，所述万向节联轴器包括第一万向节叉、第二万向节叉和十字轴，所述第一万向节叉的一端通过所述十字轴与第二万向节叉的一端连接。