CN109687641B - 一种驱动电机离合的装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种驱动电机离合的装置，该装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮和驱动电机离合机构，驱动电机离合机构处于第一状态时，第一齿轮与第二齿轮啮合，通过电机带动第一齿轮和第二齿轮转动，带动滚轮转动；驱动电机离合机构处于第二状态时，第二齿轮可以通过挤压弹性装置，使得第二齿轮和第一齿轮脱离啮合。本发明实施例中，通过在第二齿轮的一侧设置弹性装置，可以通过控制驱动电机离合机构位于第二状态，使得第二齿轮与第一齿轮脱离啮合状态；也就是说，以轮式机器人为例，本发明实施例可以在机器人故障时，通过驱动电机离合机构将电机与机器人的滚轮脱离，从而可以轻松地拖动机器人，操作简单，节省人力和物力成本。

Description

一种驱动电机离合的装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种驱动电机离合的装置。

背景技术

服务机器人的内部电路通常设置有驱动电机，比如轮式机器人、爬行机器人等。以轮式机器人为例，驱动电机可以通过驱动轴与轮式机器人的滚轮连接，在运动的过程中，驱动电机能够运动带动驱动轴旋转，从而使得与驱动轴连接的滚轮旋转，带动轮式机器人运动。

然而，若轮式机器人的内部电路损坏(比如，与电源相接的导线断开)，或者驱动电机故障，此时，驱动电机可能无法带动驱动轴转动，从而使得轮式机器人无法正常运动。在此情况下，若使用人力去拖动轮式机器人运动，则可能无法拖动机器人运动或者需要耗费很大的人力方可拖动机器人运动，从而导致轮式机器人的驱动电机无法正常工作时，轮式机器人的移动较为困难。

综上，目前亟需一种驱动电机离合的装置，用以解决装置(比如轮式机器人)的驱动电机无法正常工作时，移动较为困难的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种驱动电机离合的装置，用以解决装置(比如轮式机器人)的驱动电机无法正常工作时，移动较为困难的技术问题。

本发明实施例提供的一种驱动电机离合的装置，所述装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮和驱动电机离合机构；所述第一齿轮与所述电机连接；所述第二齿轮与驱动轴销键联合，所述第二齿轮的一侧设置有第一限位机构，所述第二齿轮的另一侧设置有弹性装置和用于固定所述弹性装置的第二限位装置；

所述驱动电机离合机构位于所述第一限位机构和所述第二齿轮之间，所述驱动电机离合机构处于第一状态时，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述电机带动所述第一齿轮和所述第二齿轮转动，进而带动与所述驱动轴连接的滚轮转动；所述驱动电机离合机构处于第二状态时，所述第二齿轮通过挤压所述弹性装置，使得所述第二齿轮和所述第一齿轮脱离啮合。

可选地，所述驱动电机离合机构包括叉形部件；

所述叉形部件包括头部、分支机构，所述分支机构包括与所述头部连接的第一段、与所述第一段连接的凸起机构、与所述凸起机构连接的第二段；

所述第一段所在的平面和所述第二段所在的平面为同一平面。

可选地，所述凸起机构包括与所述第一段连接的第三段、与所述第三段连接的第四段、与所述第四段连接的第五段；

所述第三段与所述第一段之间的夹角为钝角，所述第四段所在的平面和所述第一段所在的平面平行。

可选地，所述第四段和所述第一段之间的距离大于所述第一齿轮的厚度。

可选地，所述驱动电机离合机构处于第一状态，包括：所述叉形部件的第二段位于所述第一齿轮和第二齿轮的侧面；

所述驱动电机离合机构处于第二状态，包括：所述叉形部件的第二段位于所述第一齿轮的侧面，所述第四段位于所述第二齿轮的侧面。

可选地，所述叉形部件还包括第三限位装置，所述第三限位装置与所述头部平行；

所述第三限位装置与所述第四段的终点之间的距离小于所述第一齿轮的半径。

可选地，所述驱动电机离合机构还包括与所述叉形部件的头部连接的手柄。

本发明的上述实施例中，驱动电机离合的装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮和驱动电机离合机构，第一齿轮与电机连接，第二齿轮与驱动轴销键联合，第二齿轮的一侧可以设置有第一限位机构，第二齿轮的另一侧可以设置有弹性装置和用于固定弹性装置的第二限位装置；驱动电机离合机构可以位于第一限位机构和第二齿轮之间，驱动电机离合机构处于第一状态时，第一齿轮与第二齿轮啮合，使得电机带动第一齿轮和第二齿轮转动，进而带动与驱动轴连接的滚轮转动；驱动电机离合机构处于第二状态时，第二齿轮可以通过挤压弹性装置，使得第二齿轮和第一齿轮脱离啮合。本发明实施例中，通过在第二齿轮的一侧设置弹性装置，可以实现第二齿轮沿着驱动轴运动，如此，当通过控制驱动电机离合机构位于第二状态时，第二齿轮与第一齿轮脱离啮合状态；也就是说，以轮式机器人为例，本发明实施例可以在机器人故障时，通过驱动电机离合机构将第二齿轮与第一齿轮脱离啮合状态，进而将电机与机器人的滚轮脱离，使得机器人的滚轮可以在外力(比如人力推动)的驱动下独立滚动，而不受驱动电机的影响，从而可以轻松地拖动机器人，操作简单，节省人力和物力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种驱动电机离合的装置的分解结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种驱动电机离合机构处于第一状态时装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种驱动电机离合机构处于第二状态时装置的结构示意图；

图4a为本发明实施例中提供的一种分支机构的结构示意图；

图4b为本发明实施例中提供的又一种分支机构的结构示意图；

图4c为本发明实施例中提供的再一种分支机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中的装置可以为具有驱动电机和滚轮的装置，比如轮式机器人。以轮式机器人为例，机器人的滚轮可以通过驱动轴连接在驱动电机上，为便于描述，称驱动电机、驱动轴、机器人的滚轮组成的系统为机器人的驱动系统。因此，在机器人正常运动时，驱动电机可以通过控制驱动轴的转动，控制机器人的滚轮运动，实现机器人的运动。

然而，在机器人发生故障而导致驱动电机无法正常驱动滚轮滚动时，若拖动机器人运动，则机器人的驱动系统的整体运作情况可以为：拖动机器人运动带动机器人的滚轮运动，机器人的滚轮运动带动驱动轴旋转，从而使得驱动电机运动。在机器人故障的情况下，机器人的电源无法向驱动电机供电，此时控制驱动电机运动需要耗费较大的人力和物力。因此，在机器人发生故障时，拖动机器人运动不仅需要克服机器人的摩擦阻力，还需要克服驱动电机的阻力，从而使得拖动机器人运动变得较为困难、不易实现。

图1为本发明实施例提供的一种驱动电机离合的装置的分解结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种驱动电机离合机构处于第一状态时装置的结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种驱动电机离合机构处于第二状态时装置的结构示意图。如图1所示，该装置可以包括电机110、第一齿轮120、第二齿轮130、驱动轴140和驱动电机离合机构。其中，第一齿轮120可以与电机110连接，第二齿轮130可以与驱动轴140销键联合，第二齿轮130的一侧可以设置有第一限位机构131，第二齿轮130的另一侧可以设置有弹性装置132和用于固定弹性装置132的第二限位装置133，驱动电机离合机构可以位于第一限位机构131和第二齿轮130之间。

如图2所示，驱动电机离合机构处于第一状态时，第一齿轮120可以和第二齿轮130啮合，此时，电机110可以通过控制第一齿轮120转动，带动与第一齿轮120啮合的第二齿轮130转动，进而带动与驱动轴140连接的滚轮160转动。

如图3所示，驱动电机离合机构处于第二状态时，第二齿轮130可以通过挤压弹性装置132，使得第二齿轮130和第一齿轮120脱离啮合。

本发明实施例中，通过在第二齿轮的一侧设置弹性装置，使得第二齿轮可以通过挤压弹性装置实现第二齿轮的运动，进而通过控制驱动电机离合机构位于第二状态，使得第二齿轮与第一齿轮脱离啮合状态；也就是说，本发明实施例可以在机器人故障时，通过驱动电机离合机构将电机与机器人的滚轮脱离，从而可以轻松地拖动机器人，操作简单，节省人力和物力成本。

本发明实施例中，驱动电机离合机构可以包括叉形部件，叉形部件可以包括头部210和分支机构。具体实施中，分支机构的结构可以有多种可能，在一种可能的实现方式中，如图2所示，分支机构可以包括与头部210连接的第一段221、与第一段221连接的凸起机构222、与凸起机构222连接的第二段223，其中，第一段221所在的平面和第二段223所在的平面可以为同一平面。本发明实施例中，分支机构还可以具有其它的形状，比如可以仅包括凸起机构222和与凸起机构222连接的第二段223，具体不做限定。

进一步地，凸起机构222的结构可以有多种，比如，凸起机构222可以为环状结构，或者可以为梯形结构，或者还可以为I型结构，具体不做限定。示例性地，凸起机构222为环状结构时分支机构的结构如图4a所示；凸起机构222为梯形结构时分支机构的结构如图4b所示；凸起机构222为I型结构时分支机构的结构如图4c所示。

在一个示例中，如图2所示，凸起机构222可以包括与第一段221连接的第三段224、与第三段224连接的第四段225和与第四段225连接的第五段226，其中，第一段221、第二段223、第三段224、第四段225和第五段226可以均为棒状结构。第三段224与第一段221之间的夹角可以为钝角，第四段225所在的平面可以和第一段221所在的平面平行。

具体实施中，在驱动电机离合机构处于第一状态时，如图2所示，叉形部件的第二段223可以位于第一齿轮120和第二齿轮130的侧面，此时，第一齿轮120和第二齿轮130可以处于啮合状态。相应地，若推动叉形部件运动，使得驱动电机离合机构处于第二状态时，如图3所示，叉形部件的第二段223可以位于第一齿轮120的侧面，第四段225可以位于第二齿轮130的侧面。具体地说，在推动叉形部件运动的过程中，由于在凸起机构222一侧设置有第一限位装置131，第一限位装置131可以限定凸起机构222沿着驱动轴140的运动，从而使得凸起机构222的凸起部分能够施加推力给第二齿轮130；此时，由于第二齿轮130的另一侧设置有弹性装置132，第二齿轮130可以挤压弹性装置132，实现第二齿轮130沿着驱动轴140的运动，从而使得第二齿轮130与第一齿轮120脱离啮合。本发明实施例中，通过推动驱动电机离合机构由第一状态转换至第二状态，可以使得第二齿轮和第一齿轮脱离啮合，操作简单、便于实现。

在一个示例中，第四段225和第一段221之间的距离可以大于第一齿轮120的厚度，即凸起机构222的凸起高度可以大于第一齿轮120的齿厚。举例说明，如图3所示，第四段225和第一段221之间的距离为h1，第一齿轮120的齿厚为h2，则h1>h2。

本发明实施例中，通过设定凸起机构的凸起高度大于第一齿轮的厚度，可以使得驱动电机离合机构从第一状态变化至第二状态时，凸起机构带动第二齿轮运动的距离大于第一齿轮的厚度，从而使得第一齿轮能够与第二齿轮脱离啮合。

本发明实施例中，叉形部件可以包括头部210、分别与头部210连接的第一分支机构230和第二分支机构240，其中，第一分支机构230和第二分支机构240可以处于平行状态。如图1所示，在一种可能的实现方式中，第一分支机构230和第二分支机构240之间可以设置有与头部210平行设置的第三限位装置231，第三限位装置231可以用于限定叉形部件的运动。本发明实施例中，通过设置第三限位装置231，可以避免叉形部件的运动过度，造成第一齿轮120的结构变形，保证装置的安全性。

在一个示例中，第三限位装置231与第四段225的终点之间的距离可以小于第一齿轮120的半径。本发明实施例中，在驱动电机驱动离合机构位于第一状态时，第三限位装置231可以位于第一位置，比如图2所示意出的位置a；在驱动电机驱动离合机构位于第二状态时，第三限位装置231可以位于第二位置，比如图3所示意出的位置b。其中，第三限位装置231运动的距离(即由位置a运动至位置b的距离)可以等于第三段224的起点至第五段226的终点之间的距离。比如，如图3所示，第三限位装置231运动的距离为h3，第三段224的起点至第五段226的终点之间的距离为h4，则h3＝h4。

需要说明的是，本发明实施例中，第一分支机构230和第二分支机构240的结构可以参照分支机构的结构进行设置，第一分支机构230和第二分支机构240的结构可以相同，或者也可以不同，具体不做限定。

本发明实施例中，驱动电机离合机构还可以包括与叉形部件的头部210连接的手柄250。通过设置手柄250，可以便于用户推动叉形部件，从而可以提高用户的体验。

从上述内容可以看出：本发明实施例提供的驱动电机离合的装置可以包括电机、第一齿轮、第二齿轮和驱动电机离合机构，第一齿轮与电机连接，第二齿轮与驱动轴销键联合，第二齿轮的一侧可以设置有第一限位机构，第二齿轮的另一侧可以设置有弹性装置和用于固定弹性装置的第二限位装置；驱动电机离合机构可以位于第一限位机构和第二齿轮之间，驱动电机离合机构处于第一状态时，第一齿轮与第二齿轮啮合，使得电机带动第一齿轮和第二齿轮转动，进而带动与驱动轴连接的滚轮转动；驱动电机离合机构处于第二状态时，第二齿轮可以通过挤压弹性装置，使得第二齿轮和第一齿轮脱离啮合。本发明实施例中，通过在第二齿轮的一侧设置弹性装置，可以实现第二齿轮沿着驱动轴运动，如此，当通过控制驱动电机离合机构位于第二状态时，第二齿轮与第一齿轮脱离啮合状态；也就是说，以轮式机器人为例，本发明实施例可以在机器人故障时，通过驱动电机离合机构将第二齿轮与第一齿轮脱离啮合状态，进而将电机与机器人的滚轮脱离，使得机器人的滚轮可以在外力(比如人力推动)的驱动下独立滚动，而不受驱动电机的影响，从而可以轻松地拖动机器人，操作简单，节省人力和物力成本。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种驱动电机离合的装置，其特征在于，所述装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮和驱动电机离合机构；所述第一齿轮与所述电机连接；所述第二齿轮与驱动轴销键联合，所述第二齿轮的一侧设置有第一限位机构，所述第二齿轮的另一侧设置有弹性装置和用于固定所述弹性装置的第二限位装置；

所述驱动电机离合机构位于所述第一限位机构和所述第二齿轮之间，所述驱动电机离合机构处于第一状态时，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述电机带动所述第一齿轮和所述第二齿轮转动，进而带动与所述驱动轴连接的滚轮转动；所述驱动电机离合机构处于第二状态时，所述第二齿轮通过挤压所述弹性装置，使得所述第二齿轮和所述第一齿轮脱离啮合；

其中，所述驱动电机离合机构包括叉形部件，所述叉形部件包括头部和分支机构，所述分支机构包括与所述头部连接的第一段、与所述第一段连接的凸起机构、与所述凸起机构连接的第二段；所述凸起机构包括与所述第一段连接的第三段、与所述第三段连接的第四段、与所述第四段连接的第五段；所述第三段与所述第一段之间的夹角为钝角，所述第四段所在的平面和所述第一段所在的平面平行；

所述驱动电机离合机构还包括与所述叉形部件的头部连接的手柄，所述手柄用于推动所述叉形部件移动，以使所述叉形部件处于所述第一状态或所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一段所在的平面和所述第二段所在的平面为同一平面。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第四段和所述第一段之间的距离大于所述第一齿轮的厚度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动电机离合机构处于第一状态，包括：所述叉形部件的第二段位于所述第一齿轮和第二齿轮的侧面；

所述驱动电机离合机构处于第二状态，包括：所述叉形部件的第二段位于所述第一齿轮的侧面，所述第四段位于所述第二齿轮的侧面。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述叉形部件还包括第三限位装置，所述第三限位装置与所述头部平行；

所述第三限位装置与所述第四段的终点之间的距离小于所述第一齿轮的半径。

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