CN109572322A - 一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，涉及机器人技术领域，本发明包括锁止机构，所述锁止机构设置在万向轮系统的安装基座上，所述锁止机构包括导向轴，磁保持电磁铁，压缩弹簧和方销，所述安装基座上设置有所述磁保持电磁铁和电磁铁及传感器安装板，所述磁保持电磁铁上端连接在方销安装板的边缘，所述方销安装板的下端设置有方销安装座，所述压缩弹簧和所述方销皆固定在方销安装座上，且所述方销上还设置有电磁铁动杆，所述安装基座上还设置有导向轴；本发明保证了机器人在进行爬坡，越障，越沟等行为时锁止万向轮，防止机器人行驶受阻，结构简单，可靠。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮。
背景技术
近年来，随着自动化和智能化的发展，地面巡检机器人应用越来越广泛，要求机器人能够具有爬坡，越障，越沟等特性，然而，传统的机器人由于万向轮灵活的特性，万向轮受到撞击，由于撞击侧向力产生转向，使万向轮的滚轮与机器人的正常行驶方向不一致，使机器人行驶受阻，且机器人在爬坡，越障，越沟时，常常会发生意外翻转，进而导致作业中断。
本发明主要解决地面巡检机器人在进行爬坡，越障，越沟等行为时，由于万向轮灵活的特性，使得机器人原定行驶受阻的问题。
发明内容
本发明的目的在于：解决地面巡检机器人在进行爬坡，越障，越沟等行为时，由于万向轮灵活的特性，使得机器人原定行驶受阻的问题，现提供一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮。
本发明采用的技术方案如下：
一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，包括万向轮系统，所述万向轮系统还包括锁止机构，所述锁止机构设置在所述万向轮系统的安装基座上，所述锁止机构包括导向轴，磁保持电磁铁，压缩弹簧和方销，所述安装基座上设置有所述磁保持电磁铁和电磁铁及传感器安装板，且所述磁保持电磁铁的侧面与电磁铁及传感器安装板的一侧面连接，所述电磁铁及传感器安装板和所述磁保持电磁铁的底部均固定在安装基座上，所述磁保持电磁铁上端连接在方销安装板的边缘，所述方销安装板的下端设置有方销安装座，所述压缩弹簧和所述方销皆固定在方销安装座上，所述压缩弹簧的下端与方销的上端连接，所述压缩弹簧的上端连接在方销安装板的底部，且所述方销上还设置有电磁铁动杆，所述安装基座上还设置有导向轴，且导向轴的另一端套设在方销安装板上一角。
优选的，所述万向轮系统包括橡胶滚轮，滚轮支臂，角接触球轴承一，角接触球轴承二，轮旋转安装板，旋转轴和油封，所述滚轮支臂设置在橡胶滚轮上，所述滚轮支臂上端设置有轮旋转安装，所述轮旋转安装上设置有旋转轴，且所述旋转轴上设置有角接触球轴承一和角接触轴承二，所述油封设置在旋转轴上的角接触球轴承二下。
优选的，所述旋转轴连接上方端面设置有方孔，所述方孔尺寸与方销尺寸相等。
优选的，所述磁保持电磁铁只有向上顶开和向下卡闭两个状态。
优选的，还包括光电传感器，所述光电传感器安装在电磁铁及传感器安装板上。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，在万向轮系统中设置了锁止机构，保证了地面巡检机器人在爬坡，越障，越沟时锁止住万向轮，保证机器人不会因为万向轮的灵活性，使得原定行驶受阻，同时也防止了机器人在行驶时受外力意外翻转。
2、本发明中，采用将橡胶滚轮和滚轮支臂连接，又将滚轮支臂固定在轮旋转安装板上，将旋转轴与轮旋转安装板连接，角接触球轴承一和角接触轴承二轴承，万向滚轮就可以完成万向旋转动作，机器人转弯时半径相对减小。
3、本发明中，在旋转轴的上方端面开设和方销尺寸相等的方孔，保证了锁止机构能够准确，快速的锁止万向轮，增加锁止效果。
4、本发明中，将磁保持电磁铁设置成向上顶开和向下卡闭两个状态，使得锁止机构状态稳定，只有锁止和解锁两种状态，不易出现故障。
5、本发明中，在电磁铁及传感器安装板上设置光电传感器，光电传感器的监控保证了整个万向轮系统锁止的稳定性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的结构图；
图2为本发明的剖面图；
图3为方销的俯视图；
图中标记：1-方销安装板、2-导向轴、3-电磁铁及传感器安装板、4-轮旋转安装板、5-光电传感器、6-磁保持电磁铁、7-安装基座、8-滚轮支臂、9-橡胶滚轮、10-方销安装座、11-压缩弹簧、12-方销、13-角接触球轴承一、14-角接触球轴承二、15-旋转轴、16-油封、17-方孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，用来解决地面巡检机器人在进行爬坡，越障，越沟等行为时，由于万向轮灵活的特性，使得机器人原定行驶受阻的问题；本发明包括万向轮系统，还包括锁止机构，所述锁止机构设置在所述万向轮系统的安装基座7上，所述锁止机构包括导向轴2，磁保持电磁铁6，压缩弹簧11和方销12，所述安装基座7上设置有所述磁保持电磁铁6和电磁铁及传感器安装板3，且所述磁保持电磁铁6的侧面与电磁铁及传感器安装板3的一侧面连接，所述电磁铁及传感器安装板3和所述磁保持电磁铁6的底部均固定在安装基座7上，所述磁保持电磁铁6上端连接在方销安装板1的边缘，所述方销安装板1的下端设置有方销安装座10，所述压缩弹簧11和所述方销12皆固定在方销安装座10上，所述压缩弹簧11的下端与方销12的上端连接，所述压缩弹簧11的上端连接在方销安装板1的底部，且所述方销12上还设置有电磁铁动杆18，所述安装基座7上还设置有导向轴2，且导向轴2的另一端套设在方销安装板1上一角；所述万向轮系统包括橡胶滚轮9，滚轮支臂8，角接触球轴承一13，角接触球轴承二14，轮旋转安装板4，旋转轴15和油封16，所述滚轮支臂8设置在橡胶滚轮9上，所述滚轮支臂8上端设置有轮旋转安装板4，所述轮旋转安装板4上设置有旋转轴15，且所述旋转轴上15设置有角接触球轴承一13和角接触轴承二14，所述油封16设置在旋转轴15上的角接触球轴承二14下。
在机器人转向时，磁保持电磁铁6内的双向脉冲电流驱使电磁铁动杆18向上运动，电磁铁动杆18带动了方销12向上运动，压缩压缩弹簧11，万向轮系统解锁，橡胶滚轮9受到侧向力即可灵活的转向；在机器人进行爬坡，越障，越沟时，磁保持电磁铁6内的电流驱使电磁铁动杆18向下运动，阻止了旋转轴15的旋转，由于旋转轴15与橡胶滚轮9是一个整体，旋转轴15不能旋转，即万向轮系统锁止，万向轮始终保持原定的行驶方向，本发明在万向轮系统中设置了锁止机构，保证了地面巡检机器人在爬坡，越障，越沟时锁止住万向轮，保证机器人不会因为万向轮的灵活性，使得原定行驶受阻，同时也防止了机器人在行驶时受外力意外翻转，结构简单，可靠；本装置采用将橡胶滚轮9和滚轮支臂8连接，又将滚轮支臂8固定在轮旋转安装板4上，将旋转轴15与轮旋转安装板4连接，角接触球轴承一13和角接触轴承二14轴承，万向滚轮就可以完成万向旋转动作，在机器人转弯时半径相对减小。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明较佳实施例提供的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，所述旋转轴15连接上方端面设置有方孔，所述方孔尺寸与方销12尺寸相等。
本实施例的工作原理：以上装置的锁止机构在锁止时，方销12向下运动抵住旋转轴15，过大的外力会使方销12在旋转轴15上发生侧滑，丧失了锁止目的；本发明在旋转轴15的上方端面开设和方销12尺寸相等的方孔，保证了锁止机构能够准确，快速的锁止住万向轮，避免因外力过大方销12发生侧滑，增加了锁止效果。
实施例2
本发明较佳实施例提供的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，所述磁保持电磁铁6只有向上顶开和向下卡闭两个状态。
本实施例的工作原理：以上装置的锁止机构中的磁保持电磁铁6若存在中间状态，即介于锁止与解锁之间的状态，机器人易发生故障，且使得结构复杂化，不易操作；本发明将磁保持电磁铁6设置成向上顶开和向下卡闭两个状态，使得锁止机构状态稳定，只有锁止和解锁两种状态，不易出现故障，结构简单，操作方便。
实施例3
本发明较佳实施例提供的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，还包括光电传感器5，所述光电传感器5安装在电磁铁机传感器安装板上。
本实施例的工作原理：以上装置的整个系统没有监控装置，无法清晰的了解到整个系统的状态；本发明在电磁铁及传感器安装板3上设置光电传感器5，光电传感器5的监控保证了整个万向轮系统锁止的稳定性和可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，包括万向轮系统，其特征在于：还包括锁止机构，所述锁止机构设置在所述万向轮系统的安装基座(7)上，所述锁止机构包括导向轴(2)，磁保持电磁铁(6)，压缩弹簧(11)和方销(12)，所述安装基座(7)上依次设置有所述磁保持电磁铁(6)和电磁铁及传感器安装板(3)，且所述磁保持电磁铁(6)的侧面与电磁铁及传感器安装板(3)的一侧面连接，所述电磁铁及传感器安装板(3)和所述磁保持电磁铁(6)的底部均固定在安装基座(7)上，所述磁保持电磁铁(6)上端连接在方销安装板(1)的边缘，所述方销安装板(1)的下端设置有方销安装座(10)，所述压缩弹簧(11)和所述方销(12)皆固定在方销安装座(10)上，所述压缩弹簧(11)的下端与方销(12)的上端连接，所述压缩弹簧(11)的上端连接在方销安装板(1)的底部，且所述方销(12)上还设置有电磁铁动杆(18)，所述安装基座(7)上还设置有导向轴(2)，且导向轴(2)的另一端套设在方销安装板(1)上一角。
2.如权利要求1所述的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，其特征在于：所述万向轮系统包括橡胶滚轮(9)，滚轮支臂(8)，角接触球轴承一(13)，角接触球轴承二(14)，轮旋转安装板(4)，旋转轴(15)和油封(16)，所述滚轮支臂(8)设置在橡胶滚轮(9)上，所述滚轮支臂(8)上端设置有轮旋转安装板(4)，所述轮旋转安装板(4)上设置有旋转轴(15)，且所述旋转轴旁边(15)设置有角接触球轴承一(13)和角接触轴承二(14)，所述角接触轴承二(14)设置在角接触球轴承一(13)下，所述油封(16)设置在旋转轴(15)上的角接触球轴承二(14)下。
3.如权利要求1所述的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，其特征在于：所述旋转轴(15)连接上方端面设置有方孔(17)，所述方孔(17)尺寸与方销(12)尺寸相等。
4.如权利要求1所述的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，其特征在于：所述磁保持电磁铁(6)只有向上顶开和向下卡闭两个状态。
5.如权利要求1所述的一种机器人用带磁保持电磁铁锁止机构的万向轮，其特征在于：还包括光电传感器(5)，所述光电传感器(5)安装在电磁铁及传感器安装板(3)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |