CN109129404A - 一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置，包括轨道和驱动装置两部分；轨道由侧面弯板带耳传动链条和工字钢组成，侧面弯板带耳传动链条根据工字钢的弯曲方向和自身可弯曲方向分别安装在工字钢的底部和侧部，安装在底部和侧部的链条在工字钢直线段部分重叠一个链节；驱动装置包括机架、斜齿轮一、驱动轴一、横支撑轮一、链轮一、竖支撑轮、竖支撑轮轴、横支撑轮二、横支撑轮轴、驱动电机、联轴器、驱动轴二、链轮二、斜齿轮二；斜齿轮一、横支撑轮一、链轮一和驱动轴一组成竖直驱动单元，用于与工字钢侧部的链轮啮合；链轮二、斜齿轮二和驱动轴二组成水平驱动单元，并与驱动电机连接，用于与工字钢底部的链轮啮合；水平驱动单元和竖直驱动单元通过斜齿轮一和斜齿轮二啮合连接，当驱动电机转动时，可以同时驱动两个驱动单元。

Description

一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置

技术领域

本发明涉及一种机器人轨道和驱动装置，尤其是一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置，该轨道及驱动装置有效地解决了巡检机器人在三维空间内的转弯问题。

背景技术

当前，吊轨式巡检机器人主要采用摩擦驱动的方式行走，依靠摩擦轮与轨道之间的摩擦力驱动。采用摩擦驱动方式的巡检机器人不会受到轨道弯曲的影响。但是，为了提供足够大的摩擦力，摩擦轮多采用非金属材料，随着使用时间的增加，摩擦轮会出现磨损，进而出现打滑现象。尤其是对于工况条件恶劣的环境，如存在高温、高湿和易腐蚀的矿山、化工厂等，更容易出现打滑问题。为了克服摩擦驱动的问题，某些巡检机器人采用齿轮齿条驱动形式，但是由于齿条是刚性的，不容易弯曲，因此对于需要弯曲的轨道则无法安装，若是采用模具定制齿条，则成本过高。还有些巡检机器人采用了链驱动的方式，将链条安装在轨道上。虽然，链条可以弯曲，但是只能在一个平面内弯曲，对于一些需要在三维立体空间内弯曲的轨道也无法安装。

因此，需要发明一种可用于三维空间内弯曲的吊轨式巡检机器人轨道，不仅使其安装简单，且经济性好。同时，发明能够适用于该轨道的机器人驱动装置，能够在该轨道上顺利地行走。这将对用于恶劣环境中的吊轨式巡检机器人的发展起到重要的意义。

发明内容

发明目的：为了解决非摩擦式巡检机器人在三维空间内的转弯问题，本发明提供了一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置，该轨道安装方便、成本低，驱动装置结构简单、不打滑、可靠性高。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置由轨道和驱动装置两部分组成。

进一步的，所述轨道由侧面弯板带耳传动链条和工字钢组成，侧面弯板带耳传动链条通过螺钉固定在工字钢侧部和底部，侧面弯板带耳传动链条的可弯曲方向应与工字钢的弯曲方向相同，处于工字钢底部的侧面弯板带耳传动链条与处于工字钢侧部的侧面弯板带耳传动链条应在工字钢的直线段衔接，且重叠一个可用链节，该重叠链节的滚子中心线应处于同一平面上。

进一步的，所述驱动装置包括机架、斜齿轮一、驱动轴一、横支撑轮一、链轮一、竖支撑轮、竖支撑轮轴、横支撑轮二、横支撑轮轴、驱动电机、联轴器、驱动轴二、链轮二、斜齿轮二；所述斜齿轮一、横支撑轮一和链轮一通过驱动轴一安装在机架上；斜齿轮一和链轮一通过键与驱动轴一连接，横支撑轮一通过轴承与驱动轴一连接；所述链轮二和斜齿轮二通过键与驱动轴二连接，驱动轴二通过联轴器与驱动电机连接，并固定在机架上；斜齿轮一和斜齿轮二的参数相同，并啮合；当驱动电机转动时通过驱动轴二带动链轮二和斜齿轮二转动，斜齿轮二带动啮合的斜齿轮一转动，进而带动链轮一转动；链轮一和链轮二分别与处于工字钢侧部和底部的侧面弯板带耳传动链条啮合，从而带动巡检机器人行走；竖支撑轮通过竖支撑轮轴与机架连接；横支撑轮二通过横支撑轮轴与机架连接；横支撑轮一与横支撑轮二与工字钢底部边缘相切，竖支撑轮嵌入到工字钢内部，横支撑轮一、横支撑轮二和竖支撑轮共同维持巡检机器人在轨道上行走。

有益效果：该吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置采用常用的机械零件，结构简单、成本低廉、安装方便、可靠性高，解决了吊轨式巡检机器人在三维空间内的转弯问题。

附图说明：

图1为该吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置整体结构示意图；

图2为轨道示意图；

图3为图2中局部放大A示意图；

图4为驱动装置斜二等轴测图；

图5为驱动装置主视图。

图1中：1、轨道；2、驱动装置；

图2-3中：1-1、工字钢；1-2、侧面弯板带耳传动链条；1-3、螺钉；

图4-5中：2-1、机架；2-2、斜齿轮一；2-3、驱动轴一；2-4、横支撑轮一；2-5、链轮一；2-6、竖支撑轮；2-7、竖支撑轮轴；2-8、横支撑轮二；2-9、横支撑轮轴；2-10、驱动电机；2-11、联轴器；2-12、驱动轴二；2-13、链轮二；2-14、斜齿轮二。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，本发明的吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置由轨道1和驱动装置2两部分组成。

如图2所示，侧面弯板带耳传动链条1-2通过螺钉1-3安装在工字钢1-1的侧部和底部组成轨道1；侧面弯板带耳传动链条1-2的可弯曲方向应与工字钢1-1的弯曲方向相同。

如图3所示，处于工字钢1-1底部的侧面弯板带耳传动链条1-2与处于工字钢1-1侧部的侧面弯板带耳传动链条1-2应在工字钢1-1的直线段衔接，且重叠一个可用链节，该重叠链节的滚子中心线应处于同一平面上。

如图4和图5所示，驱动装置2包括机架2-1、斜齿轮一2-2、驱动轴一2-3、横支撑轮一2-4、链轮一2-5、竖支撑轮2-6、竖支撑轮轴2-7、横支撑轮二2-8、横支撑轮轴2-9、驱动电机2-10、联轴器2-11、驱动轴二2-12、链轮二2-13、斜齿轮二2-14；所述斜齿轮一2-2、横支撑轮一2-4和链轮一2-5通过驱动轴一2-3安装在机架2-1上；斜齿轮一2-2和链轮一2-5通过键与驱动轴一2-3连接，横支撑轮一2-4通过轴承与驱动轴一2-3连接；所述链轮二2-13和斜齿轮二2-14通过键与驱动轴二2-12连接，驱动轴二2-12通过联轴器2-11与驱动电机2-10连接，并固定在机架2-1上；斜齿轮一2-2和斜齿轮二2-14的参数相同，并啮合；当驱动电机2-10转动时通过驱动轴二2-12带动链轮二2-13和斜齿轮二2-14转动，斜齿轮二2-14带动啮合的斜齿轮一2-2转动，进而带动链轮一2-5转动；链轮一2-5和链轮二2-13分别与处于工字钢1-1侧部和底部的侧面弯板带耳传动链条1-2啮合，从而带动巡检机器人行走；竖支撑轮2-6通过竖支撑轮轴2-7与机架2-1连接；横支撑轮二2-8通过横支撑轮轴2-9与机架2-1连接；横支撑轮一2-4和横支撑轮二2-8与工字钢1-1底部边缘相切，竖支撑轮2-6嵌入到工字钢1-1内部，横支撑轮一2-4、横支撑轮二2-8和竖支撑轮2-6共同维持巡检机器人在轨道上行走。

以上所述仅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)

1.一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置，其特征在于：由轨道（1）和驱动装置（2）两部分组成，所述轨道（1）由工字钢（1-1）和安装在工字钢（1-1）侧部和底部的侧面弯板带耳传动链条（1-2）组成，侧面弯板带耳传动链条（1-2）的可弯曲方向应与工字钢（1-1）的弯曲方向相同，处于工字钢（1-1）底部的侧面弯板带耳传动链条（1-2）与处于工字钢（1-1）侧部的侧面弯板带耳传动链条（1-2）应在工字钢（1-1）的直线段衔接，且重叠一个可用链节，该重叠链节的滚子中心线应处于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的一种吊轨式巡检机器人轨道及驱动装置，其特征在于：所述驱动装置（2）由机架（2-1）、斜齿轮一（2-2）、驱动轴一（2-3）、横支撑轮一（2-4）、链轮一（2-5）、竖支撑轮（2-6）、竖支撑轮轴（2-7）、横支撑轮二（2-8）、横支撑轮轴（2-9）、驱动电机（2-10）、联轴器（2-11）、驱动轴二（2-12）、链轮二（2-13）和斜齿轮二（2-14）组成，所述链轮一（2-5）通过驱动轴一（2-3）与斜齿轮一（2-2）和横支撑轮一（2-4）连接，并安装在机架（2-1）上，所述链轮二（2-13）通过驱动轴二（2-12）与斜齿轮二（2-14）连接，驱动轴二（2-12）通过联轴器（2-11）与驱动电机（2-10）连接，并固定在机架（2-1）上，斜齿轮一（2-2）和斜齿轮二（2-14）的参数相同，并啮合，链轮一（2-5）和链轮二（2-13）分别与处于工字钢1-1侧部和底部的侧面弯板带耳传动链条1-2啮合。