CN108407906A - 一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，包括摇臂式履带驱动系统和机身系统，所述机身系统包括机身，所述机身上开设有砝码储存槽，以存放砝码，所述砝码储存槽上滑动连接有槽盖，所述机身两侧设置有多个所述摇臂式履带驱动系统。根据电梯检测过程中，沉重的检测砝码由人工搬运十分困难的特点，设计一种通过操作员远程遥控，可以快速移动、灵活转向、并且具备攀越如楼梯等障碍物的砝码搬运机器人。本发明利用机器人实现大规模砝码搬运，操作方便简单，快速高效。从根本上节约了人工成本，并且大幅提升了搬运效率，此外本发明不仅可以应用在楼梯检测，在其他搬运领域有着广泛的适用性。

Description

一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人

技术领域：

本发明涉及电梯质量检测技术领域，具体涉及一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人。

背景技术：

随着越来越多的高楼大厦拔地而起，电梯作为一种特殊的高层建筑交通工具与我们的生活越来越息息相关。但随着电梯的不断普及，因电梯所导致的事故也是不绝于耳，因此对于电梯的定期检测和安全评估也显得越来越重要。根据现有的相关规定对在用电梯的定期检测是要求不同型号的电梯采用不同质量的砝码进行测试与评估，而检测砝码质量通常在1600kg以上，目前在对电梯检测时基本靠人工搬运砝码，耗费大量人力，测试时候周期长，效率低。

研究一种电梯定检砝码自动搬运机器人对于建立科学、系统、合理高效的方式规范在用电梯检测配重砝码规格及其自行走搬运技术，指导和规范在用电梯安全评估，确保电梯年检能够安全精确、高效的进行等方面都有着重要意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有爬楼功能的电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，辅助电梯进行安全检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，包括摇臂式履带驱动系统和机身系统，所述机身系统包括机身，所述机身上开设有砝码储存槽，以存放砝码，所述砝码储存槽上滑动连接有槽盖，所述机身两侧设置有多个所述摇臂式履带驱动系统；

所述摇臂式履带驱动系统包括履带、主动轮、从动轮、主从动轮连接架、主动轮驱动轴及摇臂驱动轴，所述主动轮和从动轮嵌装于所述履带的两端，且均与所述履带啮合连接，所述主从动轮连接架的两端分别固定连接于所述主动轮和从动轮，所述主动轮驱动轴一端的端部固定连接于所述主动轮，所述摇臂驱动轴一端的端部固定连接于所述主从动轮连接架；

所述机身内部还设置有主驱动电机、摇臂驱动电机、主传动轴、差速器、摇臂传动轴、锂电池、运动控制电路板及无线接收模块，所述主驱动电机通过所述主传动轴驱动所述差速器运动，所述差速器带动所述主动轮驱动轴转动，所述摇臂驱动电机通过所述摇臂传动轴带动所述摇臂驱动轴转动，所述主驱动电机、所述摇臂驱动电机、所述锂电池及所述无线接收模块均通过线路与所述运动控制电路板相连接。

所述主驱动电机输出轴上设置的第一输出齿轮与所述主传动轴中部设置的第一输入齿轮相啮合，所述主传动轴两个端部设置的第二输出齿轮与差速器上设置的第二输入齿轮相啮合，所述差速器上设置的第三输出齿轮与所述主动轮驱动轴一端端部设置的第三输入齿轮相啮合，所述主动轮驱动轴另一端的端部固定连接于所述主动轮。

所述摇臂驱动电机输出轴上设置的第四输出齿轮与摇臂传动轴中部设置的第四输入齿轮相啮合，所述摇臂传动轴两个端部设置的第五输出齿轮与所述摇臂驱动轴上设置的第五输入齿轮相啮合。

所述摇臂驱动轴与所述主动轮驱动轴轮毂连接。

所述主动轮驱动轴上设置有电磁制动器，所述电磁制动器通过线路与所述运动控制电路板相连接。

所述机身上设置有第一摇臂式履带驱动系统和第二摇臂式履带驱动系统，在所述机身内部设置第一摇臂驱动电机和第二摇臂驱动电机，所述第一、第二摇臂驱动电机均通过线路与所述运动控制电路板相连接，所述第一摇臂驱动电机驱动所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第二摇臂驱动电机驱动所述第二摇臂式履带驱动系统。

所述机身上设置有第一、第二、第三及第四摇臂式履带驱动单元，四个所述摇臂式履带驱动单元呈矩形分布，且所述第一、第三摇臂式履带驱动单元位于机身同一侧，所述第二、第四摇臂式履带驱动单元位于机身同一侧，所述第一、第二摇臂式履带驱动单元组成所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第三、第四摇臂式履带驱动单元组成所述第二摇臂式履带驱动系统，所述第一摇臂驱动电机驱动所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第二摇臂驱动电机驱动所述第二摇臂式履带驱动系统。

所述第二输出齿轮、第二输入齿轮、第三输出齿轮及第三输入齿轮均为锥齿轮。

所述履带包括履带筋板，两块相邻所述履带筋板之间通过履带销固定连接。

所述主从动轮连接架两端分别通过螺钉固定连接于所述主动轮和所述从动轮。

所述摇臂式履带驱动系统还包括侧板，所述侧板一端通过螺钉固定连接于所述主动轮，其另一端通过螺钉固定连接于所述从动轮。

所述主动轮与所述主动轮驱动轴之间通过花键固定连接。

所述锂电池由螺栓固装于所述机身中部。

所述机身表面还设置有指示灯面板，其通过线路与所述运动控制电路板相连接，通过所述指示灯面板来显示机器人是处于工作状态还是停机状态，以及显示锂电池的电量多少。

本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人的有益效果：本发明根据电梯检测过程中，沉重的检测砝码由人工搬运十分困难的特点，设计一种通过操作员远程遥控，可以快速移动、灵活转向、并且具备攀越如楼梯等障碍物的砝码搬运机器人。本发明利用机器人实现大规模砝码搬运，操作方便简单，快速高效。从根本上节约了人工成本，并且大幅提升了搬运效率，此外本发明不仅可以应用在楼梯检测，在其他搬运领域有着广泛的适用性。

附图说明：

图1是本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人的结构示意图；

图2是本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人的机身内部结构装配示意图；

图3是本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人的内部传动结构示意图；

图4是本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人的内部电路连接示意图；

图5是本发明的摇臂式履带驱动系统的结构示意图；

图中：1-机身，2-砝码储存槽，3-砝码，4-槽盖，5-履带，6-主动轮，7-从动轮，8-主从动轮连接架，9-主动轮驱动轴，10-摇臂驱动轴，11-电磁制动器，12-主驱动电机，13-摇臂驱动电机，131-第一摇臂驱动电机，132-第二摇臂驱动电机，133-第一摇臂式履带驱动单元，134-第二摇臂式履带驱动单元，135-第三摇臂式履带驱动单元，136-第四摇臂式履带驱动单元，14-主传动轴，15-差速器，16-摇臂传动轴，17-锂电池，18-运动控制电路板，19-无线接收模块，20-第一输出齿轮，21-第一输入齿轮，22-第二输出齿轮，23-第二输入齿轮，24-第三输出齿轮，25-第三输入齿轮，26-第四输出齿轮，27-第四输入齿轮，28-第五输出齿轮，29-第五输入齿轮，30-侧板，31-指示灯面板，32-线路。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

根据图1～图5所示，本发明提供的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，包括摇臂式履带驱动系统和机身系统，所述机身系统包括机身1，所述机身1上开设有砝码储存槽2，以存放砝码3，所述砝码储存槽2上滑动连接有槽盖4，所述机身1两侧设置有多个所述摇臂式履带驱动系统。

所述摇臂式履带驱动系统包括履带5、主动轮6、从动轮7、主从动轮连接架8、主动轮驱动轴9及摇臂驱动轴10，所述主动轮6和从动轮7嵌装于所述履带5的两端，且均与所述履带5啮合连接，在本实施例中，所述履带5包括履带筋板，两块相邻所述履带筋板之间通过履带销固定连接，所述主从动轮连接架8的两端分别通过螺钉固定连接于所述主动轮6和从动轮7，所述主动轮驱动轴9一端的端部通过花键固定连接于所述主动轮6，所述摇臂驱动轴10一端的端部固定连接于所述主从动轮连接架8，所述摇臂式履带驱动系统还包括侧板30，所述侧板30一端通过螺钉固定连接于所述主动轮6，其另一端通过螺钉固定连接于所述从动轮7，所述主动轮驱动轴9上设置有电磁制动器11。

所述机身1内部还设置有主驱动电机12、摇臂驱动电机13、主传动轴14、差速器15、摇臂传动轴16、锂电池17、运动控制电路板18及无线接收模块19，所述主驱动电机12位于机身1中前部，所述摇臂驱动电机13置于机身1中后部，所述锂电池17由螺栓固装于所述机身1中部，所述主驱动电机12通过所述主传动轴14驱动所述差速器15运动，所述差速器15带动所述主动轮驱动轴9转动，所述摇臂驱动电机13通过所述摇臂传动轴16带动所述摇臂驱动轴10转动，所述主驱动电机12、所述摇臂驱动电机13、所述锂电池17、所述电磁制动器11及所述无线接收模块19均通过线路32与所述运动控制电路板18相连接，所述机身1表面还设置有指示灯面板31，其通过线路32与所述运动控制电路板18相连接，通过所述指示灯面板31来显示机器人是处于工作状态还是停机状态，以及显示锂电池17的电量多少。

所述主驱动电机12输出轴上设置的第一输出齿轮20与所述主传动轴14中部设置的第一输入齿轮21相啮合，所述主传动轴14两个端部设置的第二输出齿轮22与差速器15上设置的第二输入齿轮23相啮合，所述差速器15上设置的第三输出齿轮24与所述主动轮驱动轴9一端端部设置的第三输入齿轮25相啮合，所述主动轮驱动轴9另一端的端部固定连接于所述主动轮6，所述摇臂驱动电机13输出轴上设置的第四输出齿轮26与摇臂传动轴16中部设置的第四输入齿轮27相啮合，所述摇臂传动轴16两个端部设置的第五输出齿轮28与所述摇臂驱动轴10上设置的第五输入齿轮29相啮合，且所述摇臂驱动轴10与所述主动轮驱动轴9轮毂连接，在本实施例中，所述第二输出齿轮22、第二输入齿轮23、第三输出齿轮24及第三输入齿轮25均为锥齿轮。

所述机身1上设置有第一摇臂式履带驱动系统和第二摇臂式履带驱动系统，在所述机身1内部设置第一摇臂驱动电机131和第二摇臂驱动电机132，所述第一摇臂驱动电机131、第二摇臂驱动电机132均通过线路32与所述运动控制电路板18相连接，所述第一摇臂驱动电机131驱动所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第二摇臂驱动电机132驱动所述第二摇臂式履带驱动系统，在本实施例中，是在所述机身1上设置有第一摇臂式履带驱动单元133、第二摇臂式履带驱动单元134、第三摇臂式履带驱动单元135及第四摇臂式履带驱动单元136，所述第一、第二、第三、第四摇臂式履带驱动单元呈矩形分布，且所述第一摇臂式履带驱动单元133、第三摇臂式履带驱动单元135位于机身1同一侧，所述第二摇臂式履带驱动单元134、第四摇臂式履带驱动单元136位于机身1同一侧，所述第一摇臂式履带驱动单元133、第二摇臂式履带驱动单元134组成所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第三摇臂式履带驱动单元135、第四摇臂式履带驱动单元136组成所述第二摇臂式履带驱动系统，所述第一摇臂驱动电机131驱动所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第二摇臂驱动电机132驱动所述第二摇臂式履带驱动系统。

下面结合附图详细描述一下本发明一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人的一次作业过程：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，当本发明的机器人需要在地面平稳前进时，由驾驶员发出前进远程指令，所述无线信号接收模块接受指令，传递信号给所述运动控制电路板18，所述运动控制电路板18接收指令并处理后传递信号给所述主驱动电机12，使主驱动电机12工作，所述主驱动电机12传递转矩至所述主传动轴14，所述主传动轴14驱动传递转矩至所述差速器15，在所述电磁制动器11未工作的情况下，所述差速器15传递转矩至所述主动轮驱动轴9，然后所述主动轮驱动轴9转递转矩至所述主动轮6，所述主动轮6转动带动与其啮合的所述履带5工作，同时所述履带5驱动所述从动轮7一同工作，此时摇臂式履带驱动系统带动机器人平稳前进。

当机器人需要攀越楼梯或其他障碍物时，由操作员视障碍高度发出摇臂远程操控指令，所述无线信号接收模块接收指令处理后传递给所述运动控制电路板18，所述运动控制电路板18接收指令并处理后传递信号给所述摇臂驱动电机13，使所述摇臂驱动电机13工作，所述摇臂驱动电机13传递转矩至所述摇臂传动轴16，所述摇臂传动轴16传递转矩至所述摇臂驱动轴10，所述摇臂驱动轴10传递扭矩至所述主从动轮连接架8，使所述主从动轮连接架8绕所述主动轮驱动轴9转动，使摇臂式履带驱动系统改变摇臂角度，从而使机器人顺利攀越楼梯等障碍物。

当机器人需要转弯的时候，由操作员发出转弯远程指令，所述无线信号接收模块接收指令处理后传递给所述运动控制电路板18，所述运动控制电路板18接收指令并处理后传递信号给相应侧所述电磁制动器11，使电磁制动器11工作制动。当相应侧所述电磁制动器11制动后，此时由操作员发出前进远程指令，由所述无线接收模块19接收指令并处理后传递给所述运动控制电路板18，所述运动控制电路板18接收指令并处理后传递信号给所述主驱动电机12，使所述主驱动电机12工作，所述主驱动电机12输出扭矩至主传动轴14，所述主传动轴14传递扭矩至差速器15，此时由于被制动侧阻力矩极大，所述差速器15差速运转，传递大转矩至未制动侧所述主动轮驱动轴9，所述主动轮驱动轴9传递转矩至所述主动轮6，从而带动摇臂式履带驱动系统工作，并且使左右摇臂式履带驱动系统差速运转，实现差速转向。

当机器人行进至电梯内时，由操作员发出收拢远程指令，所述无线信号接收模块接收指令并处理后传递给所述运动控制电路板18，所述运动控制电路板18接收指令并处理后传递信号给所述摇臂驱动电机13，使所述摇臂驱动电机13工作，所述摇臂驱动电机13传递转矩至所述摇臂传动轴16，所述摇臂传动轴16传递转矩至所述摇臂驱动轴10，所述摇臂驱动轴10传递扭矩至所述主从动轮连接架8，使所述主从动轮连接架8绕所述主动轮驱动轴9转动至最大角度，使摇臂式履带驱动系统运行至最大摇臂角度，实现摇臂的收拢以节约占地面积，同时所述运动控制电路板18传递信号至所述主驱动电机12，使所述主驱动电机12停止工作。至此，机器人完成运输工作。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：包括摇臂式履带驱动系统和机身系统，所述机身系统包括机身，所述机身上开设有砝码储存槽，以存放砝码，所述砝码储存槽上滑动连接有槽盖，所述机身两侧设置有多个所述摇臂式履带驱动系统；

所述摇臂式履带驱动系统包括履带、主动轮、从动轮、主从动轮连接架、主动轮驱动轴及摇臂驱动轴，所述主动轮和从动轮嵌装于所述履带的两端，且均与所述履带啮合连接，所述主从动轮连接架的两端分别固定连接于所述主动轮和从动轮，所述主动轮驱动轴一端的端部固定连接于所述主动轮，所述摇臂驱动轴一端的端部固定连接于所述主从动轮连接架；

所述机身内部还设置有主驱动电机、摇臂驱动电机、主传动轴、差速器、摇臂传动轴、锂电池、运动控制电路板及无线接收模块，所述主驱动电机通过所述主传动轴驱动所述差速器运动，所述差速器带动所述主动轮驱动轴转动，所述摇臂驱动电机通过所述摇臂传动轴带动所述摇臂驱动轴转动，所述主驱动电机、所述摇臂驱动电机、所述锂电池及所述无线接收模块均通过线路与所述运动控制电路板相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述主驱动电机输出轴上设置的第一输出齿轮与所述主传动轴中部设置的第一输入齿轮相啮合，所述主传动轴两个端部设置的第二输出齿轮与差速器上设置的第二输入齿轮相啮合，所述差速器上设置的第三输出齿轮与所述主动轮驱动轴一端端部设置的第三输入齿轮相啮合，所述主动轮驱动轴另一端的端部固定连接于所述主动轮。

3.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述摇臂驱动电机输出轴上设置的第四输出齿轮与摇臂传动轴中部设置的第四输入齿轮相啮合，所述摇臂传动轴两个端部设置的第五输出齿轮与所述摇臂驱动轴上设置的第五输入齿轮相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述摇臂驱动轴与所述主动轮驱动轴轮毂连接。

5.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述主动轮驱动轴上设置有电磁制动器，所述电磁制动器通过线路与所述运动控制电路板相连接。

6.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述机身上设置有第一摇臂式履带驱动系统和第二摇臂式履带驱动系统，在所述机身内部设置第一摇臂驱动电机和第二摇臂驱动电机，所述第一、第二摇臂驱动电机均通过线路与所述运动控制电路板相连接，所述第一摇臂驱动电机驱动所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第二摇臂驱动电机驱动所述第二摇臂式履带驱动系统。

7.根据权利要求6所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述机身上设置有第一、第二、第三及第四摇臂式履带驱动单元，四个所述摇臂式履带驱动单元呈矩形分布，且所述第一、第三摇臂式履带驱动单元位于机身同一侧，所述第二、第四摇臂式履带驱动单元位于机身同一侧，所述第一、第二摇臂式履带驱动单元组成所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第三、第四摇臂式履带驱动单元组成所述第二摇臂式履带驱动系统，所述第一摇臂驱动电机驱动所述第一摇臂式履带驱动系统，所述第二摇臂驱动电机驱动所述第二摇臂式履带驱动系统。

8.根据权利要求2所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述第二输出齿轮、第二输入齿轮、第三输出齿轮及第三输入齿轮均为锥齿轮。

9.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述摇臂式履带驱动系统还包括侧板，所述侧板一端通过螺钉固定连接于所述主动轮，其另一端通过螺钉固定连接于所述从动轮。

10.根据权利要求1所述的一种电梯检测用变质量砝码自动搬运机器人，其特征在于：所述机身表面还设置有指示灯面板，其通过线路与所述运动控制电路板相连接，通过所述指示灯面板来显示机器人是处于工作状态还是停机状态，以及显示锂电池的电量多少。