CN109795311A - 一种机器人爬坡防滑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人爬坡防滑装置，具体涉及机器人领域，包括轮胎本体和防灰罩，所述防灰罩设置于轮胎本体顶部且与机器人本体固定连接，所述防灰罩内部设有滑动通道，所述滑动通道内腔顶部活动设有双轴电机，所述双轴电机两端通过转轴连接有移动齿轮，所述移动齿轮对应的滑动通道内腔底部表面设有齿轮轨道，所述双轴电机一侧通过支架固定连接有连接滑杆。本发明利用双轴电机快速带动移动齿轮在齿轮轨道上转动，带动活动防滑组移出滑动通道至轮胎本体下方与地面之间的夹角内，弹簧减震组带动顶支撑防滑板和防滑软套伸长，防滑软套顶部与轮胎本体接触，底摩擦砂板与地面接触，此时能够很好的保护轮胎本体不会滑坡。

Description

一种机器人爬坡防滑装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，本发明涉及一种机器人爬坡防滑装置。

背景技术

目前机器人在户外或是室内工作时，都有可能需要爬坡的情况，并且有的机器人需要在坡上进行定位工作，机器人的成本较高，若是在爬坡速度过低或是刹车不灵时，容易发生溜坡的情况，在坡上定位的精度不高，此时就导致工作的难以进行，影响工作质量，更甚者，溜坡也可能会导致机器人的翻倒，导致机器人损坏，维修成本过高。

而现有技术中，对于轮胎的防滑，一是通过改变轮胎本体外部沟槽的形状，二是在刹车上做出设计，使刹车系统更灵活等，但是溜坡情况还是存在，若是在机器人外部加设一些防滑结构，也会影响整个机器人的体积，行驶起来也不方便，还会影响机器人的外表美观。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种机器人爬坡防滑装置，通过控制双轴电机工作，在爬坡定位时，双轴电机能够快速带动移动齿轮在齿轮轨道上转动，从而带动活动防滑组移出滑动通道至轮胎本体下方与地面之间的夹角内，弹簧减震组带动顶支撑防滑板和防滑软套伸长，防滑软套顶部与轮胎本体接触，底摩擦砂板与地面接触，此时能够很好的保护轮胎本体不会滑坡，并且整个防滑装置不占用空间，利用现有的空间进行安装，机器人的轮胎处更加美观，也不会增大机器人的占地面积，行驶使用时比较方便。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人爬坡防滑装置，包括轮胎本体和防灰罩，所述防灰罩设置于轮胎本体顶部且与机器人本体固定连接，所述防灰罩内部设有滑动通道，所述滑动通道内腔顶部活动设有双轴电机，所述双轴电机两端通过转轴连接有移动齿轮，所述移动齿轮对应的滑动通道内腔底部表面设有齿轮轨道，所述双轴电机一侧通过支架固定连接有连接滑杆，所述连接滑杆底端设有活动防滑组，所述活动防滑组包括底摩擦砂板、顶支撑防滑板、弹簧减震组、外侧弹性垫和连接卡头，所述滑动通道底部对应的防灰罩底端开设有开口，所述滑动通道底部对应的防灰罩内侧壁上设置有滚板筒、硬毛刷和软毛刷。

在一个优选地实施方式中，所述顶支撑防滑板设置于底摩擦砂板顶部，所述外侧弹性垫设置于顶支撑防滑板和底摩擦砂板一侧，顶支撑防滑板和底摩擦砂板均与外侧弹性垫固定连接，所述弹簧减震组固定设置于顶支撑防滑板和底摩擦砂板之间，所述连接卡头固定设置于顶支撑防滑板和底摩擦砂板内侧，且顶支撑防滑板、底摩擦砂板和外侧弹性垫均与连接卡头固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述弹簧减震组由呈矩形阵列的弹簧组成，且相邻两个弹簧之间相互插接，并由绑带固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述连接卡头截面设置为倒T形，所述连接滑杆底端面上设有插槽，所述连接卡头与插槽相配合，所述连接滑杆底端两侧壁上设有嵌槽，所述嵌槽内设有螺钉，所述螺钉贯穿连接滑杆与连接卡头螺纹连接，且螺钉顶端端面设置于嵌槽内。

在一个优选地实施方式中，所述顶支撑防滑板截面设置为弧形，所述顶支撑防滑板顶端表面固定设有防滑软套，所述防滑软套底端与底摩擦砂板固定连接，所述防滑软套由混炼型聚氨酯材料制成，所述顶支撑防滑板上表面开设有多个防滑槽。

在一个优选地实施方式中，所述连接滑杆两侧均匀固定设有多组滑板，所述滑板对应的滑动通道两侧内壁上设有限位导轨，所述滑板端面上固定设有滚珠套，所述滚珠套内部活动套设有滚珠，所述滚珠与限位导轨相配合。

在一个优选地实施方式中，所述滚板筒、硬毛刷和软毛刷从下到上依次设置于防灰罩靠近轮胎本体的内侧壁上，所述滚板筒两端活动套设有轴杆，所述轴杆与防灰罩固定连接，所述滚板筒底端延伸至防灰罩底端面下方。

在一个优选地实施方式中，所述硬毛刷和软毛刷均固定设置于毛刷板上，所述毛刷板对应的防灰罩内侧壁上开设有安装通槽，所述毛刷板贯穿安装通槽且靠近轮胎本体的一端固定连接有安装板，所述安装板通过螺钉与防灰罩可拆卸连接。

在一个优选地实施方式中，所述移动齿轮外侧固定连接有滑脚，所述滑脚对应的防灰罩前后侧壁上设有与滑脚相配合的滑轨。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过利用轮胎本体上方都会设置的防灰罩进行开设滑动通道，用于放置与双轴电机传动连接的活动防滑组，当机器人爬坡时，若是速度过低或是需要在坡上停止进行工作时，机器人控制器能够控制双轴电机工作，双轴电机能够快速带动移动齿轮在齿轮轨道上转动，从而带动活动防滑组转动至轮胎本体底部，移出滑动通道至轮胎本体下方与地面之间的夹角内，用于快速辅助刹车，防止溜坡，弹簧减震组带动顶支撑防滑板和防滑软套伸长，防滑软套顶部与轮胎本体接触，底摩擦砂板与地面接触，此时能够很好的保护轮胎本体不会滑坡，并且在轮胎本体溜坡时，弹簧减震组还能够起到缓冲减震的作用，使用更加安全；

2、防滑工作后，双轴电机带动活动防滑组收缩至防灰罩内部的滑动通道里，在活动防滑组使用回收至滑动通道内部时，滚板筒能够压合顶支撑防滑板，使其将内部的弹簧减震组下压收缩，方便活动防滑组快速收缩进滑动通道内部，整个防滑装置不占用空间，利用现有的空间进行安装，机器人的轮胎处更加美观，也不会增大机器人的占地面积，行驶使用时比较方便；

3、在活动防滑组收缩的同时，硬毛刷和软毛刷依次将顶支撑防滑板表面的防滑软套清理，避免轮胎本体上的灰尘以及爬坡时甩出的灰尘附着在防滑软套上，影响活动防滑组下一次的伸出以及防滑效果，并且在硬毛刷和软毛刷使用一段时间磨损后，清理效果变差，此时可以直接拆卸螺钉，将带有硬毛刷和软毛刷的毛刷板整个更换掉，使用方便，并且经济实用；

4、通过连接卡头和连接滑杆可拆卸连接，用于当底摩擦砂板和顶支撑防滑板受损或是没有摩擦效果时，能够将活动防滑组拆卸更换，无需更换下双轴电机以及伸缩摆杆，也无需将防灰罩拆开，即可实现活动防滑组的更换，拆卸更换方便，经济实用；

5、通过利用移动齿轮和齿轮轨道啮合连接的方式，在活动防滑组进行防滑工作时，防滑强度高。

附图说明

图1为本发明的活动防滑组工作时的整体结构示意图。

图2为本发明的活动防滑组收纳时的整体结构示意图。

图3为本发明的防灰罩剖视结构示意图。

图4为本发明的活动防滑组侧剖图。

图5为本发明的密封带结构示意图。

图6为本发明的硬毛刷和软毛刷安装结构示意图。

图7为本发明的图1中A部分结构示意图。

图8为本发明的实施例3的整体结构示意图。

附图标记为：1轮胎本体、2防灰罩、3机器人本体、4双轴电机、5移动齿轮、6齿轮轨道、7滑动通道、8连接滑杆、9活动防滑组、91底摩擦砂板、92顶支撑防滑板、93弹簧减震组、94外侧弹性垫、95连接卡头、96防滑软套、10开口、11滚板筒、12硬毛刷、13软毛刷、14插槽、15嵌槽、16安装通槽、17滑板、18限位导轨、19滚珠、20毛刷板、21安装板、22太阳能板。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

根据图1-5所示的一种机器人爬坡防滑装置，包括轮胎本体1和防灰罩2，所述防灰罩2设置于轮胎本体1顶部且与机器人本体3固定连接，所述防灰罩2内部设有滑动通道7，所述滑动通道7内腔顶部活动设有双轴电机4，所述双轴电机4两端通过转轴连接有移动齿轮5，所述移动齿轮5对应的滑动通道7内腔底部表面设有齿轮轨道6，所述双轴电机4一侧通过支架固定连接有连接滑杆8，所述连接滑杆8底端设有活动防滑组9，所述活动防滑组9包括底摩擦砂板91、顶支撑防滑板92、弹簧减震组93、外侧弹性垫94和连接卡头95，所述滑动通道7底部对应的防灰罩2底端开设有开口10，所述移动齿轮5一端贯穿开口10与连接滑杆8固定连接，所述滑动通道7底部对应的防灰罩2内侧壁上设置有滚板筒11、硬毛刷12和软毛刷13；

所述顶支撑防滑板92设置于底摩擦砂板91顶部，所述外侧弹性垫94设置于顶支撑防滑板92和底摩擦砂板91一侧，顶支撑防滑板92和底摩擦砂板91均与外侧弹性垫94固定连接，所述弹簧减震组93固定设置于顶支撑防滑板92和底摩擦砂板91之间，所述连接卡头95固定设置于顶支撑防滑板92和底摩擦砂板91内侧，且顶支撑防滑板92、底摩擦砂板91和外侧弹性垫94均与连接卡头95固定连接；

所述双轴电机4连接机器人控制器，且由机器人控制器控制双轴电机4进行工作；

通过利用轮胎本体1上方都会设置的防灰罩2进行开设滑动通道7，用于放置与双轴电机4传动连接的活动防滑组9，当机器人爬坡时，若是速度过低或是需要在坡上停止进行工作时，机器人控制器能够控制双轴电机4工作，通过移动齿轮5带动活动防滑组9向下转动，移出滑动通道7至轮胎本体1下方与地面之间的夹角内，弹簧减震组93带动顶支撑防滑板92和防滑软套96伸长，防滑软套96顶部与轮胎本体1接触，底摩擦砂板91与地面接触，此时能够很好的保护轮胎本体1不会滑坡，并且在轮胎本体1溜坡时，弹簧减震组93还能够起到缓冲减震的作用，使用更加安全，使用完成后，在滚板筒11的配合使用下，双轴电机4带动活动防滑组9收缩至防灰罩2内部的滑动通道7里，整个防滑装置不占用空间，利用现有的空间进行安装，机器人的轮胎处更加美观，也不会增大机器人的占地面积，行驶使用时比较方便。

实施例2：

根据图3所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述弹簧减震组93由呈矩形阵列的弹簧组成，且相邻两个弹簧之间相互插接，并由绑带固定连接，使弹簧减震组93可以任意伸缩，使用寿命延长；

根据图4所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述连接卡头95截面设置为倒T形，所述连接滑杆8底端面上设有插槽14，所述连接卡头95与插槽14相配合，用于能够将活动防滑组9拆卸更换，当底摩擦砂板91和顶支撑防滑板92受损或是没有摩擦效果时，拆卸更换方便，所述连接滑杆8底端两侧壁上设有嵌槽15，所述嵌槽15内设有螺钉，所述螺钉贯穿连接滑杆8与连接卡头95螺纹连接，且螺钉顶端端面设置于嵌槽15内，用于不会妨碍活动防滑组9在滑动通道7内移动；

根据图4所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述顶支撑防滑板92截面设置为弧形，所述顶支撑防滑板92顶端表面固定设有防滑软套96，所述防滑软套96底端与底摩擦砂板91固定连接，所述防滑软套96由混炼型聚氨酯材料制成，所述顶支撑防滑板92上表面开设有多个防滑槽，能够增大与轮胎本体1的摩擦，起到很好的防溜坡效果；

根据图1-2和图4所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述连接滑杆8两侧均匀固定设有多组滑板17，所述滑板17对应的滑动通道7两侧内壁上设有限位导轨18，所述滑板17端面上固定设有滚珠套，所述滚珠套内部活动套设有滚珠19，所述滚珠19与限位导轨18相配合，能够使活动防滑组9在滑动通道7内移动顺畅，不会发生晃动，当需要进行防溜坡时，双轴电机4能够快速带动移动齿轮5在齿轮轨道6上转动，从而带动活动防滑组9转动至轮胎本体1底部，用于快速辅助刹车，防止溜坡；

根据图5所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述移动齿轮5外侧固定连接有滑脚，所述滑脚对应的防灰罩2前后侧壁上设有与滑脚相配合的滑轨，便于限位移动齿轮5和双轴电机4，使其移动稳定；

根据图6-7所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述滚板筒11、硬毛刷12和软毛刷13从下到上依次设置于防灰罩2靠近轮胎本体1的内侧壁上，所述滚板筒11两端活动套设有轴杆，所述轴杆与防灰罩2固定连接，所述滚板筒11底端延伸至防灰罩2底端面下方，在活动防滑组9使用回收至滑动通道7内部时，滚板筒11能够压合顶支撑防滑板92，使其将内部的弹簧减震组93下压收缩，方便活动防滑组9快速收缩进滑动通道7内部，在活动防滑组9收缩的同时，硬毛刷12和软毛刷13依次将顶支撑防滑板92表面的防滑软套96清理，避免轮胎本体1上的灰尘以及爬坡时甩出的灰尘附着在防滑软套96上，影响活动防滑组9下一次的伸出以及防滑效果；

所述硬毛刷12和软毛刷13均固定设置于毛刷板20上，所述毛刷板20对应的防灰罩2内侧壁上开设有安装通槽16，所述毛刷板20贯穿安装通槽16且靠近轮胎本体1的一端固定连接有安装板21，所述安装板21通过螺钉与防灰罩2可拆卸连接，在硬毛刷12和软毛刷13使用一段时间磨损后，清理效果变差，此时可以直接拆卸螺钉，将带有硬毛刷12和软毛刷13的毛刷板20整个更换掉，使用方便，并且经济实用。

实施例3：

根据图8所示的一种机器人爬坡防滑装置，所述防灰罩2外侧对应的轮胎本体1外壁表面设有太阳能板22，远离滑动通道7的防灰罩2内部设有太阳能控制器和蓄电池，用于将太阳能转换为电能存储在蓄电池内供双轴电机4使用，用于户外的机器人上使用，绿色环保。

本发明工作原理：

参照说明书附图1和图4-5，使用时，通过利用轮胎本体1上方都会设置的防灰罩2进行开设滑动通道7，用于放置与双轴电机4传动连接的活动防滑组9，当机器人爬坡时，若是速度过低或是需要在坡上停止进行工作时，机器人控制器能够控制双轴电机4工作，双轴电机4能够快速带动移动齿轮5在齿轮轨道6上转动，从而带动活动防滑组9转动至轮胎本体1底部，移出滑动通道7至轮胎本体1下方与地面之间的夹角内，用于快速辅助刹车，防止溜坡，弹簧减震组93带动顶支撑防滑板92和防滑软套96伸长，防滑软套96顶部与轮胎本体1接触，底摩擦砂板91与地面接触，此时能够很好的保护轮胎本体1不会滑坡，并且在轮胎本体1溜坡时，弹簧减震组93还能够起到缓冲减震的作用，使用更加安全；

参照说明书附图2-3，使用完成后，在滚板筒11的配合使用下，双轴电机4带动活动防滑组9收缩至防灰罩2内部的滑动通道7里，在活动防滑组9使用回收至滑动通道7内部时，滚板筒11能够压合顶支撑防滑板92，使其将内部的弹簧减震组93下压收缩，方便活动防滑组9快速收缩进滑动通道7内部，整个防滑装置不占用空间，利用现有的空间进行安装，机器人的轮胎处更加美观，也不会增大机器人的占地面积，行驶使用时比较方便；

参照说明书附图6-7，在活动防滑组9收缩的同时，硬毛刷12和软毛刷13依次将顶支撑防滑板92表面的防滑软套96清理，避免轮胎本体1上的灰尘以及爬坡时甩出的灰尘附着在防滑软套96上，影响活动防滑组9下一次的伸出以及防滑效果。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人爬坡防滑装置，包括轮胎本体(1)和防灰罩(2)，所述防灰罩(2)设置于轮胎本体(1)顶部且与机器人本体(3)固定连接，其特征在于：所述防灰罩(2)内部设有滑动通道(7)，所述滑动通道(7)内腔顶部活动设有双轴电机(4)，所述双轴电机(4)两端通过转轴连接有移动齿轮(5)，所述移动齿轮(5)对应的滑动通道(7)内腔底部表面设有齿轮轨道(6)，所述双轴电机(4)一侧通过支架固定连接有连接滑杆(8)，所述连接滑杆(8)底端设有活动防滑组(9)，所述活动防滑组(9)包括底摩擦砂板(91)、顶支撑防滑板(92)、弹簧减震组(93)、外侧弹性垫(94)和连接卡头(95)，所述滑动通道(7)底部对应的防灰罩(2)底端开设有开口(10)，所述滑动通道(7)底部对应的防灰罩(2)内侧壁上设置有滚板筒(11)、硬毛刷(12)和软毛刷(13)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述顶支撑防滑板(92)设置于底摩擦砂板(91)顶部，所述外侧弹性垫(94)设置于顶支撑防滑板(92)和底摩擦砂板(91)一侧，顶支撑防滑板(92)和底摩擦砂板(91)均与外侧弹性垫(94)固定连接，所述弹簧减震组(93)固定设置于顶支撑防滑板(92)和底摩擦砂板(91)之间，所述连接卡头(95)固定设置于顶支撑防滑板(92)和底摩擦砂板(91)内侧，且顶支撑防滑板(92)、底摩擦砂板(91)和外侧弹性垫(94)均与连接卡头(95)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述弹簧减震组(93)由呈矩形阵列的弹簧组成，且相邻两个弹簧之间相互插接，并由绑带固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述连接卡头(95)截面设置为倒T形，所述连接滑杆(8)底端面上设有插槽(14)，所述连接卡头(95)与插槽(14)相配合，所述连接滑杆(8)底端两侧壁上设有嵌槽(15)，所述嵌槽(15)内设有螺钉，所述螺钉贯穿连接滑杆(8)与连接卡头(95)螺纹连接，且螺钉顶端端面设置于嵌槽(15)内。

5.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述顶支撑防滑板(92)截面设置为弧形，所述顶支撑防滑板(92)顶端表面固定设有防滑软套(96)，所述防滑软套(96)底端与底摩擦砂板(91)固定连接，所述防滑软套(96)由混炼型聚氨酯材料制成，所述顶支撑防滑板(92)上表面开设有多个防滑槽。

6.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述连接滑杆(8)两侧均匀固定设有多组滑板(17)，所述滑板(17)对应的滑动通道(7)两侧内壁上设有限位导轨(18)，所述滑板(17)端面上固定设有滚珠套，所述滚珠套内部活动套设有滚珠(19)，所述滚珠(19)与限位导轨(18)相配合。

7.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述滚板筒(11)、硬毛刷(12)和软毛刷(13)从下到上依次设置于防灰罩(2)靠近轮胎本体(1)的内侧壁上，所述滚板筒(11)两端活动套设有轴杆，所述轴杆与防灰罩(2)固定连接，所述滚板筒(11)底端延伸至防灰罩(2)底端面下方。

8.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述硬毛刷(12)和软毛刷(13)均固定设置于毛刷板(20)上，所述毛刷板(20)对应的防灰罩(2)内侧壁上开设有安装通槽(16)，所述毛刷板(20)贯穿安装通槽(16)且靠近轮胎本体(1)的一端固定连接有安装板(21)，所述安装板(21)通过螺钉与防灰罩(2)可拆卸连接。

9.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡防滑装置，其特征在于：所述移动齿轮(5)外侧固定连接有滑脚，所述滑脚对应的防灰罩(2)前后侧壁上设有与滑脚相配合的滑轨。