CN110091306A - 一种多向调节的移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机器人领域，具体涉及一种多向调节的移动机器人，包括转动部，所述转动部包括转动安装板、水平转动板、垂直转动板，所述水平转动板相对于转动安装板水平转动，所述垂直转动板相对于水平转动板垂直于转动安装板的方向转动，所述转动安装板为多个，若干个垂直转动板上还设置有第三导轨，用于检测的检测装置下设置有与第三导轨匹配的第三滑块，所述检测装置沿着垂直转动板的长度方向来回移动。该发明的优点在于：本发明中的机器人通过转动部，实现检测装置实现水平转动和垂直转动，并且转动后实现延伸，实现检测装置在一定球面区域内任意位置的检测。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其是一种多向调节的移动机器人。
背景技术
在现实生活中，检测装置为了获得不同位置的信号，需要检测装置在一定距离内正对待检测或监测的物体。如果是检测装置时，在一些危险的环境中，不能直接让人员进入，可能需要使用机器人来实现，由于检测装置上的探测器均需要到达离待检测的物体较近时数据才准确，当检测装置位于待检测的物体的上方和周围时，怎么实现正对和近距离是需要解决的技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，为此，本发明提供一种多向调节的移动机器人。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多向调节的移动机器人，包括转动部，所述转动部包括转动安装板、水平转动板、垂直转动板，所述水平转动板相对于转动安装板水平转动，所述垂直转动板相对于水平转动板垂直于转动安装板的方向转动，所述垂直转动板(430)为多个，若干个垂直转动板上还设置有第三导轨，用于检测的检测装置的下方设置有与第三导轨匹配的第三滑块，所述检测装置沿着垂直转动板的长度方向来回移动。
优化的，驱动水平转动板在转动安装板下方转动和驱动垂直转动板相对于水平转动板垂直转动的为对应的转动驱动单元，所述转动驱动单元包括固定的转动驱动电机、主转动齿轮、转动啮合齿轮，所述主转动齿轮与转动驱动电机的驱动端同轴固定连接，转动啮合齿轮和主转动齿轮齿合，转动啮合齿轮的转动轴驱动相应的水平转动板和垂直转动板转动。
优化的，设置有第三导轨的垂直转动板上通过位移驱动单元实现检测装置来回移动，所述位移驱动单元包括位移驱动电机、第三主转动齿轮、第三啮合转动齿轮、丝杆、移动杆，所述垂直转动板上设置有与垂直转动板垂直的第二支撑板，所述位移驱动电机固定在第二支撑板上，位移驱动电机的驱动端穿过第二支撑板与第三主转动齿轮连接，第三主转动齿轮与第三啮合转动齿轮啮合，所述第三啮合转动齿轮与丝杆连接，所述第三滑块上设置有与丝杆匹配的套筒，所述移动杆的一端固定在第三滑块上，另一端固定在检测装置上。
优化的，还包括多个转动定位组件，所述转动定位组件均包括两个限位开关和挡片，所述两个限位开关与挡片分别设置在相对转动的两个安装板上，挡片在两个限位开关之间来回转动。
优化的，所述机器人还包括在第二导轨上水平移动的水平移动部、设置在水平移动部下方的竖直移动部、所述转动部设置在竖直移动部的下方，所述水平移动部包括驱动移动机器人在第二导轨上移动的驱动组件，调位组件、壳体，所述调位组件包括第一滑块和第一导轨，所述第一导轨设置在壳体上且垂直于第二导轨长度方向设置，所述驱动组件固定在第一滑块上；
所述竖直移动部包括安装在壳体上的多个拉绳收放组件，所述拉绳收放组件包括拉绳、第一收放单元，拉绳的一端部固定在第一收放单元上，第一收放单元包括收放轴、驱动收放轴转动的驱动，第一收放单元通过拉绳驱动转动部上下移动。
优化的，所述第二导轨包括腹板，所述腹板的左侧面上设置有同步带，所述驱动组件包括与同步带齿合的同步轮、驱动同步轮沿着同步带长度方向转动的驱动子部件；
所述驱动子部件包括水平电机、第一主动齿轮、调速机构，水平电机带动第一主动齿轮在水平方向上转动，调速机构的输入端与第一主动齿轮齿合，输出端驱动同步轮转动。
优化的，所述调位组件包括使同步轮始终与同步带齿合的第二抵紧机构，第二抵紧机构设置在第一滑块与壳体之间的第一导轨上。
优化的，所述第二导轨还包括垂直设置在腹板下方的下翼缘板，所述水平移动部还包括在腹板两侧的下翼缘板上滚动的滑轮组件，所述滑轮组件包括镜像分列在腹板两侧的下翼缘板上的多个滑轮子组件，腹板每一侧的滑轮子组件沿第二导轨的长度方向布置；每个滑轮子组件均包括滑轮固定板、滑轮固定块、平面轴承，滑轮固定板一端固定在壳体上，另一端通过平面轴承安装滑轮固定块，滑轮安装在滑轮固定块的下方。
优化的，驱动收放轴转动的驱动包括收放电机、收放轴齿轮、收放电机齿轮、用于支撑收放轴和收放电机的多个第二支撑架，收放电机驱动收放电机齿轮转动，所述收放轴的右端部穿过其中一个第二支撑架与收放轴齿轮同轴连接，收放轴齿轮和收放电机齿轮齿合。
优化的，所述竖直移动部还包括纺锤总成，纺锤总成固定在壳体内侧面，所述纺锤总成包括纺锤套、设置在纺锤套右端且驱动纺锤套转动的纺锤驱动单元，所述纺锤驱动单元包括发条结构，发条结构同轴套在纺锤轴上且一端与纺锤轴连接，另一端与纺锤套内侧壁固定，纺锤轴的轴线与纺锤套的轴线重合。
本发明的优点在于：
(1)本发明中的机器人通过转动部，实现检测装置实现水平转动和垂直转动，并且转动后实现延伸，实现检测装置在一定球面区域内任意位置的检测。
(2)本发明驱动水平转动和垂直转动均通过齿轮齿合的结构来传递，保证结构的稳定性。
(3)本发明通过丝杆结构实现直线位移，从而增大整个球面区域检测的体积。
(4)转动定位组件的设置作用是限定转动角度，从而确定角度转动范围，方便程序编写和节约相应电机驱动的能源。
(5)本发明通过设置水平移动部和竖直移动部，使整个机器人适用于大范围的运用。不仅可以在第二导轨上移动实现巡检，还可以通过第一导轨和第一滑块的设置支持移动机器人在第二导轨转弯时依然能够移动，并且水平移动部下方设置的竖直移动部来实现检测装置的上下运动
(6)本发明通过驱动同步轮在与之齿合的同步带长度方向上传动，从而带动整个移动机器人沿着第二导轨的长度方向上转动，水平电机通过第一主动齿轮和调速机构来实现同步轮的转动。
(7)多个滑轮子组件的设置可以使得下方的检测装置在水平方向上更加稳定。平面轴承的设置可以使滑轮在下翼缘板上转动，这样防止机器人移动到第二导轨的转弯处卡在第二导轨上。
(8)收放轴间接通过收放电机驱动，当控制收放电机正反转时即可实现收放轴的正反转。
(9)发条结构的设置使纺锤总成不需要动力机构即可实现导线的卷放。
(10)纺锤总成中滑环的设置，可以使连接到竖直移动部上方的导线和与连接到检测装置上的导线分开，并且防止导线在纺锤套上缠绕后拧断导线。
附图说明
图1为本发明移动机器人立体图。
图2-图5为本发明移动机器人水平移动部的立体图。
图6为本发明移动机器人竖直移动部的立体图。
图7为第二编码器和第二编码器齿轮的结构示意图。
图8为拉绳收放组件的立体图。
图9为纺锤总成的立体图。
图10为纺锤总成的剖视图。
图11为纺锤套的剖视图。
图12为本发明移动机器人中壳体的立体图。
图13-16为转动部的结构图。
图中标注符号的含义如下：
101-滑轮固定板 102-滑轮固定块 103-滑轮 104-平面轴承
105-限位转轴 106-电机过渡轮 107-电机过渡轮轴
108-过渡连接轮 109-同步连接轮 110-同步轮
111-同步轮轴
121-碳刷 122-第一支撑架
131-第一导轨 132-第一滑块
141-水平电机 142-第一主动齿轮
151-第一编码器过渡轮 152-第一编码器
161-第一U型板 162-第二U型板 163-第三U型板
201-导线导向轴 202-拉绳导向轴 203-左侧板
204-右侧板 205-竹节 206-竹节套杆 207-导向轴支架
210-收放轴齿轮 211-收放电机齿轮 212-收放电机 213-收放轴
231-第二支撑架 232-第二编码器 233-第二编码器过渡轮
234-第二编码器齿轮 241-拉绳挡圈
25-纺锤总成 251-纺锤套 2511-放线孔 2512-放线槽
2513-左阻挡部 2514-右阻挡部 252-滑环 2521-转轴端
2530-卷芯 2531-下盖 2532-上盖
2533-第一轴承 2534-第二轴承 2535-纺锤轴 254-纺锤支架
3-第二导轨 301-上翼缘板 302-下翼缘板 303-腹板
31-导电带 32-同步带
410-转动安装板 411-第一转动驱动电机 412-第一主转动齿轮
413-第一转动啮合齿轮 414-第一限位开关 415-第二限位开关
416-第一挡片
420-水平转动板 421-第二转动驱动电机 422-第二主转动齿轮
423-第二转动啮合齿轮 424-第三限位开关 425-第四限位开关
426-第二挡片 427-第一支撑板
430-垂直转动板 431-位移驱动电机 432-第三主转动齿轮
433-第三啮合转动齿轮 434-丝杆 435-第二支撑板 436-第三导轨
437-第三滑块 4371-套筒 438-移动杆
5-检测装置
具体实施方式
如图1所示，移动机器人包括第二导轨3、检测装置5、移动部，检测装置5挂在移动部上，移动部带动检测装置5在第二导轨3上移动。
第二导轨3包括腹板303和翼缘板，在垂直于第二导轨3长度方向的截面上，腹板303垂直连接在翼缘板的中部，腹板303的两侧边分别设置有导电带31和同步带32。在该实施例中，翼缘板包括下翼缘板301和上翼缘板302，下翼缘板301和上翼缘板302上下平行且分别垂直设置在腹板303上端和下端，形成H型结构。第二导轨3通过上翼缘板302上表面固定，移动部悬挂在下翼缘板301上。
移动部包括水平移动部、竖直移动部、壳体、转动部。水平移动部和竖直移动部固定在壳体上，转动部设置在竖直移动部的下方，检测装置5设置在转动部上。水平移动部带动竖直移动部、转动部、检测装置5在第二导轨3的长度方向上运动，竖直移动部驱动设置在其下方的转动部和检测装置5上下运动。转动部实现以下对水平移动部、竖直移动部、转动部进行详细地描述。
1、水平移动部
如图1-5所示，水平移动部包括滑轮组件、碳刷组件、驱动组件、第一编码组件、调位组件。其中调位组件包括第一支撑架122、第一滑块132、第一导轨131。驱动组件、碳刷121。在该实施例中，第一支撑架122由上水平板、下水平板、连接上水平板和下水平板的连接板、支撑碳刷121的碳刷板、固定第一滑块132的侧面板。第一编码组件均设置在第一支撑架122的下水平板上，第一滑块132固定在第一支撑架122的侧面板上，第一导轨131固定在壳体的内侧壁，第一滑块132带动第一支撑架122在第一导轨131上来回移动。
1.1、滑轮组件
如图2所示，滑轮组件包括分立在腹板303左右两侧的多个滑轮子组件，在该实施例中，滑轮子组件为4个，4个滑轮子组件两两镜像在腹板303的两侧，每侧的2个滑轮子组件沿着第二导轨3的长度方向阵列。4个滑轮子组件均包括滑轮固定板101、滑轮固定块102、滑轮103，平面轴承104、限位转轴105，滑轮103和限位转轴105安装在滑轮固定块102的下方，滑轮103在下翼缘板301上滚动，限位转轴105靠在下翼缘板301的外边缘转动。滑轮固定块102通过平面轴承104安装在滑轮固定板101的一端，滑轮固定板101的另一端固定在壳体上。由于第二导轨3为机器人移动的轨道，轨道存在转弯，平面轴承104可以支持滑轮103相对于滑轮固定板101转动，通过位于下翼缘板301两侧的限位转轴105限制水平移动部始终在第二导轨3上移动。
1.2、碳刷组件
碳刷组件包括碳刷121，碳刷121的接触端与腹板303上的导电带31始终接触，在该实施例中，碳刷121的型号为JBC-C型的双杆双头集成器。
1.3、驱动组件
如图2-5所示，驱动组件包括同步轮110、驱动子部件。驱动子部件包括水平电机141、第一主动齿轮142、调速机构，水平电机141带动第一主动齿轮142在水平方向上转动。调速机构为齿轮减速机构，齿轮减速机构包括与第一主动齿轮142齿合的电机过渡轮轴107、过渡连接轮108、同步连接轮109。电机过渡轮轴107和过渡连接轮108同轴设置在电机过渡轮轴107的两端。同步连接轮109与过渡连接轮108齿合，同步连接轮109和同步轮110同轴设置同步轮轴111的两端，同步轮110与同步带32齿合，电机过渡轮轴107和同步轮轴111均垂直穿过第一支撑架122的上水平板。
1.4、第一编码组件
如图2-5所示，第一编码组件包括第一编码器过渡轮151、第一编码器152，第一编码器过渡轮151与第一主动齿轮142齿合，第一编码器152与第一编码器过渡轮151同轴连接，获得第一编码器过渡轮151的转动圈数。第一编码组件设置在第一支撑架122下水平板上。
1.5、调位组件
如图3和图5所示，其中调位组件还包括第二抵紧机构，在该实施例中，第二抵紧机构为第二弹簧(图中未示出)，第二弹簧设置在第一滑块132与壳体之间且与同步带32同边的第一导轨131上，第二弹簧始终为压缩状态，保证同步轮110一直与同步带32齿合。
碳刷板与碳刷之间设置第一抵紧机构，抵紧机构包括设置在碳刷板上设置的长度可调的碳刷固定轴，碳刷固定轴上设置有第一弹簧(图中未示出)，第一弹簧始终为压缩状态，在机器人移动时，第一弹簧和碳刷固定轴始终抵住碳刷121，保证碳刷121一直与导电带31接触。，这样机器人在第二导轨上转弯时正常供电和发送信号给检测装置5。
2、竖直移动部
如图6-11所示，竖直移动部包括拉绳收放组件、第二编码组件、纺锤总成25、若干个用于导向拉绳和导线的竹节205。其中拉绳收放组件包括拉绳、第一收放单元，拉绳的一端部固定在转动部上，另一端固定在第一收放单元上。机器人还包括检测装置5和碳刷121的导电端连接的导线，纺锤总成25用于导线的收放。在壳体内侧的上端面上设置有若干组导向轴组，每个竹节205的上方均设置有一个导向轴组，每组导向轴组均包括拉绳导向轴202、导线导向轴201、导向轴支架207，导向轴支架207两端固定在壳体上，拉绳导向轴202和导线导向轴201的两端通过轴承固定在导向轴支架207上。以下对拉伸收放组件和纺锤总成25做具体描述。
另外的方案，竹节205长度可调，拉绳靠近检测装置5的一端与竹节205远离壳体最下方一节的端部连接，竹节205远离壳体最下方一节的下端部固定在转动部上，拉绳通过竹节与转动部连接，增大了转动部连接面积，使得转动部更加稳定，减少晃动。通过拉绳的拉力来使竹节缩短，通过转动部和检测装置5的重力来是竹节拉长。
2.1、拉绳收放组件
如图6-8所示，第一收放单元包括收放电机212、收放轴213、收放轴齿轮210、收放电机齿轮211、若干个第二支撑架231。在该实施例中，第二支撑架231为3个，分别为左支撑架、中部支撑架、右支撑架，左支撑架和右支撑架分别设置在收放轴213的两端部。三个第二支撑架231均固定在壳体的内侧面上。收放电机212驱动收放电机齿轮211转动，收放电机212固定右支撑架上，其执行端穿过右支撑架与收放电机齿轮211同轴连接，右支撑架与收放轴213通过轴承连接。收放轴213的右端部穿过右支撑架与收放轴齿轮210同轴连接，收放轴齿轮210和收放电机齿轮211齿合。收放轴213上设置有若干组拉绳挡圈241，每组拉绳挡圈241包括2块固定在收放轴213上的挡板，两个挡板用于对绕转的拉绳限位。在该实施例中拉绳挡圈241为2组。
2.2、第二编码组件
如图7和图8所示，所述第二编码组件包括第二编码器232、第二编码器过渡轮233、第二编码器齿轮234，第二编码器过渡轮233同轴固定在收放轴213上，第二编码器齿轮234与第二编码器过渡轮233齿合，第二编码器232穿过中部支撑架与第二编码器齿轮234连接，中部支撑架固定在壳体内侧面上。
2.3、纺锤总成
如图9-11所示，纺锤总成25包括固定在壳体的内侧面上的纺锤支架254，在纺锤支架254上转动且用于收放导线的纺锤套251。该实施例中，纺锤总成25与拉绳挡圈241的数量相同，该方案中的纺锤总成25包括2个，均固定在壳体内与第二支撑架231固定的侧面相对的面板上。
纺锤总成25包括纺锤体和将纺锤体固定在壳体的内侧面上的纺锤支架254、在纺锤支架254上转动且用于收放导线的纺锤体。该实施例中，纺锤总成25与拉绳挡圈241的数量相同，该方案中的纺锤总成25包括2个，均固定在壳体内与第二支撑架231固定的侧面相对的面板上。
纺锤体包括纺锤套251、设置在纺锤套251右端且驱动纺锤套251转动的纺锤驱动单元，所述纺锤套251从侧壁到左侧端面开设有放线单元，放线单元包括在侧壁上开设放线孔2511、沿着纺锤套251内部轴线方向向左端开设有放线槽2512，放线槽2512与放线孔2511导通。放线槽2512的左端还设置有滑环252，所述滑环252的轴线与纺锤套251的轴线重合。导线一端从放线孔2511进入到放线槽2512内，然后与滑环252伸入到纺锤套251内的一端连接，滑环252另一端设置有转轴2521，转轴2521接线作为纺锤总成的导线输出端。所述转轴2521固定在纺锤支架254上。当纺锤套251在纺锤驱动单元的作用下相对于滑环252的转轴2521转动时，放线孔2511外部的导线在纺锤套251上缠放。滑环的设置使得滑环转轴一端的导线和绕在纺锤套上的导线隔离开，当绕在纺锤套上的导线受力过大被拉断时，不会影响到滑环转轴一端的导线，滑环的设置也防止导线在纺锤套上绕放时被拧断。在该实施例中，与转轴2521连接的导线与碳刷121连接，与滑环252在纺锤套251内的端部连接的导线与检测装置5连接，这样检测装置5运动时不会对碳刷121上的导线产生影响。
纺锤套251两端部还包括防止导线从端部脱落的左阻挡部2513和右阻挡部2514，滑环252设置在左阻挡部2513处的纺锤套251内，纺锤驱动单元设置在右阻挡部2514处的纺锤套251内。
所述纺锤驱动单元包括纺锤轴2535、发条结构，纺锤套251内部沿着轴线方向向右端开设的驱动放置槽，发条结构同轴套在纺锤轴2535上且放置槽内，纺锤轴2535的轴线与纺锤套251的轴线重合卷轴结构与纺锤套251内侧壁固定，位于发条结构两端的纺锤轴2535上设置有分别设置第一轴承2533第二轴承2534与纺锤套251内侧壁连接。
发条结构包括卷芯2530，卷芯2530的内侧端固定在纺锤轴2535上，外侧端固定与纺锤套251内侧面之间固定。导线绕在纺锤套251上。卷芯2530为扭簧，且为旋转螺纹状。自由状态下，螺纹状的卷芯2530大部分靠近纺锤套251内侧面，这样卷芯2530的总长可以增加。当检测装置5向下移动时，导线受到向下的拉力，此时，纺锤套251带动内部的卷芯2530绕着卷芯2530螺纹状绕制的方向转动，卷芯2530增加旋转数，此时螺纹状的卷芯2530慢慢向纺锤轴2535靠近。在此过程中，扭簧存蓄势能，当检测装置5向上运动，此时导线失去向下的拉力，扭簧将存蓄的势能驱动纺锤套251向相反的方向运动，使导线绕回纺锤套251，直至卷芯2530恢复到自由状态。
优化的，为了防止卷芯2530除了绕纺锤轴2535的方向转动还向其他方向转动，发条结构还包括卷芯限位件，卷芯限位件包括上盖2532和下盖2531，上盖2532、下盖2531盖合后形成放置卷芯2530的腔体，卷芯2530上下的厚度面均与上盖2532和下盖2531的内侧面接触。卷芯2530的外侧端、上盖2532、下盖2531、纺锤套251四者固定连接。
放置导线的放线槽2512和驱动放置槽隔离。可以防止放线槽内的导线进入到驱动放置槽内，影响驱动。
在该实施例中，所述纺锤轴2535和转轴2521通过纺锤支架254在壳体上。
由于检测装置5相于第二导轨3上下运动，纺锤总成可以防止碳刷121与检测装置5的导线在此过程中出现打结，当检测装置5与水平移动部的距离减小时，导线通过纺锤总成25卷收缠绕在纺锤套251上，当检测装置5与水平移动部的距离增大时，导线从纺锤套251上释放。
竖直移动部的工作过程如下：当需要检测装置5需要向下移动时，收放电机212获得驱动信号，驱动收放轴213转动，转动方向是为了减少绕在拉绳挡圈241内拉绳的圈数，纺锤套251上的导线受到拉力，此时将拉力传递到纺锤总成251上，驱动纺锤套251转动，释放导线。当需要检测装置5向上移动时，收放电机212获得驱动信号，驱动收放轴213转动，转动方向是为了增加绕在拉绳挡圈241内拉绳的圈数，此时导线不受力，纺锤套251转动使导线绕在纺锤套251上的方向转动。
3、壳体
为了安装和调节的方便，如图12所示，壳体包括前后平行设置的第一U型板161、第二U型板162，还包括与第一U型板161和第二U型板162相对设置形成腔体的第三U型板163，第一U型板161、第二U型板162和第三U型板163左右两侧面还对应设置有左侧板203和右侧板204，水平移动部的滑轮组件和碳刷121从第一U型板161和第二U型板162之间伸出壳体，第三U型板163下方设置有竹节205穿过且安装竹节205的孔，该孔上同轴设置有竹节套杆206，防止竹节205在第三U型板163上晃动。两个竹节205的下端部还固定有底托盘(图中未示出)，其中转动部固定在底托盘的下方。
4、转动部
如图13-16所示，转动部包括转动安装板410、水平转动板420、垂直转动板430，所述水平转动板420相对于转动安装板410水平转动，所述垂直转动板430相对于水平转动板420垂直于转动安装板410的方向转动，所述转动安装板410为多个，若干个垂直转动板430上还设置有第三导轨436，检测装置5下设置有与第三导轨436匹配的第三滑块437，所述检测装置5沿着垂直转动板430的长度方向来回移动。在该实施例中，垂直转动板430为两个，对称安装在水平转动板420的两侧边上的第一支撑板427上，安装有第三导轨436的垂直转动板430为一块。
驱动水平转动板420在转动安装板410下方转动和驱动垂直转动板430相对于水平转动板420垂直转动的为对应的转动驱动单元，所述转动驱动单元包括固定的转动驱动电机、主转动齿轮、转动啮合齿轮，所述主转动齿轮与转动驱动电机的驱动端同轴固定连接，转动啮合齿轮和主转动齿轮齿合，转动啮合齿轮的转动轴驱动相应的水平转动板420和垂直转动板430转动。机器人还包括多个转动定位组件，所述转动定位组件均包括两个限位开关和挡片，所述两个限位开关与挡片分别设置在相对转动的两个安装板上，挡片在两个限位开关之间来回转动。
详细地说，驱动水平转动板420在转动安装板410下方转动的为第一转动驱动单元，设置在水平转动板420和转动安装板410上的第一转动定位组件。
第一转动驱动单元包括第一转动驱动电机411、第一主转动齿轮412、第一转动啮合齿轮413，所述第一主转动齿轮412与第一转动驱动电机411的驱动端同轴固定连接，第一转动驱动电机411固定在转动安装板410上，第一主转动齿轮412和第一转动啮合齿轮413齿合，第一转动啮合齿轮413的转动轴驱动水平转动板420转动。第一转动定位组件包括第一限位开关414、第二限位开关415、第一挡片416，所述第一限位开关414和第二限位开关415安装在转动安装板410上或水平转动板420其中的一块板上，对应的第一挡片416安装在其中的另一块板上，且第一挡片416在第一限位开关414和第二限位开关415之间转动。从而限制转动安装板410和水平转动板420之间相对转动的角度。
驱动垂直转动板430在水平转动板420的侧边转动的为第二转动驱动单元，设置在垂直转动板430和水平转动板420上的第二转动定位组件。为了方便固定，水平转动板420安装有垂直转动板430的侧边处固定有第一支撑板427。
第二转动驱动单元包括第二转动驱动电机421、第二主转动齿轮422、第二转动啮合齿轮423，所述第二主转动齿轮422与第二转动驱动电机421的驱动端同轴固定连接，第二转动驱动电机421的驱动端穿过第一支撑板427且水平接触水平转动板420的上表面，第二主转动齿轮422和第二转动啮合齿轮423齿合，第二转动啮合齿轮423的转动轴驱动垂直转动板430转动。第二转动定位组件包括第三限位开关424、第四限位开关425、第二挡片426，所述第三限位开关424和第四限位开关425安装在第一支撑板427上或垂直转动板430其中的一块板上，对应的第二挡片426安装在其中的另一块板上，且第二挡片426在第三限位开关424和第四限位开关425之间转动。从而限制垂直转动板430和第一支撑板427之间相对转动的角度。在该实施例中，第三限位开关424和第四限位开关425设置在第一支撑板427上，垂直转动板430和第一支撑板427之间相对转动的角度为90度。
没有设置第三导轨436的垂直转动板430上直接固定检测装置5，具体的，检测装置5固定在垂直转动板430远离第二转动啮合齿轮423的转动轴的端部。
设置有第三导轨436的垂直转动板430上通过位移驱动单元实现检测装置5来回移动，所述位移驱动单元包括位移驱动电机431、第三主转动齿轮432、第三啮合转动齿轮433、丝杆434、移动杆438，所述垂直转动板430上设置有与垂直转动板430垂直的第二支撑板435，所述位移驱动电机431固定在第二支撑板435上，位移驱动电机431的驱动端穿过第二支撑板435与第三主转动齿轮432连接，第三主转动齿轮432与第三啮合转动齿轮433啮合，所述第三啮合转动齿轮433与丝杆434连接，所述第三滑块437上设置有与丝杆434匹配的套筒4371，第三滑块437下方与第三导轨436匹配且在第三导轨436上滑动，所述移动杆438的一端固定在第三滑块437上，另一端固定在检测装置5上。
转动部实现水平转动和垂直转动，且其中还有垂直转动板430上设置位移驱动单元，结合水平移动部和竖直移动部，能够实现检测装置5能在三维空间内实现任意位置的检测。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多向调节的移动机器人，其特征在于，包括转动部，所述转动部包括转动安装板(410)、水平转动板(420)、垂直转动板(430)，所述水平转动板(420)相对于转动安装板(410)水平转动，所述垂直转动板(430)相对于水平转动板(420)垂直于转动安装板(410)的方向转动，所述垂直转动板(430)为多个，若干个垂直转动板(430)上还设置有第三导轨(436)，用于检测的检测装置(5)的下方设置有与第三导轨(436)匹配的第三滑块(437)，所述检测装置(5)沿着垂直转动板(430)的长度方向来回移动。
2.根据权利要求1所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，驱动水平转动板(420)在转动安装板(410)下方转动和驱动垂直转动板(430)相对于水平转动板(420)垂直转动的为对应的转动驱动单元，所述转动驱动单元包括固定的转动驱动电机、主转动齿轮、转动啮合齿轮，所述主转动齿轮与转动驱动电机的驱动端同轴固定连接，转动啮合齿轮和主转动齿轮齿合，转动啮合齿轮的转动轴驱动相应的水平转动板(420)和垂直转动板(430)转动。
3.根据权利要求1或2所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，设置有第三导轨(436)的垂直转动板(430)上通过位移驱动单元实现检测装置(5)来回移动，所述位移驱动单元包括位移驱动电机(431)、第三主转动齿轮(432)、第三啮合转动齿轮(433)、丝杆(434)、移动杆(438)，所述垂直转动板(430)上设置有与垂直转动板(430)垂直的第二支撑板(435)，所述位移驱动电机(431)固定在第二支撑板(435)上，位移驱动电机(431)的驱动端穿过第二支撑板(435)与第三主转动齿轮(432)连接，第三主转动齿轮(432)与第三啮合转动齿轮(433)啮合，所述第三啮合转动齿轮(433)与丝杆(434)连接，所述第三滑块(437)上设置有与丝杆(434)匹配的套筒(4371)，所述移动杆(438)的一端固定在第三滑块(437)上，另一端固定在检测装置(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，还包括多个转动定位组件，所述转动定位组件均包括两个限位开关和挡片，两个限位开关与挡片分别设置在相对转动的两个安装板上，挡片在两个限位开关之间来回转动。
5.根据权利要求1所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，所述机器人还包括在第二导轨(3)上水平移动的水平移动部、设置在水平移动部下方的竖直移动部、所述转动部设置在竖直移动部的下方，所述水平移动部包括驱动移动机器人在第二导轨(3)上移动的驱动组件，调位组件、壳体，所述调位组件包括第一滑块(132)和第一导轨(131)，所述第一导轨(131)设置在壳体上且垂直于第二导轨(3)长度方向设置，所述驱动组件固定在第一滑块(132)上；
所述竖直移动部包括安装在壳体上的多个拉绳收放组件，所述拉绳收放组件包括拉绳、第一收放单元，拉绳的一端部固定在第一收放单元上，第一收放单元包括收放轴(213)、驱动收放轴(213)转动的驱动，第一收放单元通过拉绳驱动转动部上下移动。
6.根据权利要求5所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，所述第二导轨(3)包括腹板(303)，所述腹板(303)的左侧面上设置有同步带(32)，所述驱动组件包括与同步带(32)齿合的同步轮(110)、驱动同步轮(110)沿着同步带(32)长度方向转动的驱动子部件；
所述驱动子部件包括水平电机(141)、第一主动齿轮(142)、调速机构，水平电机(141)带动第一主动齿轮(142)在水平方向上转动，调速机构的输入端与第一主动齿轮(142)齿合，输出端驱动同步轮(110)转动。
7.根据权利要求6所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，所述调位组件包括使同步轮(110)始终与同步带(32)齿合的第二抵紧机构，第二抵紧机构设置在第一滑块(132)与壳体之间的第一导轨(131)上。
8.根据权利要求6所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，所述第二导轨(3)还包括垂直设置在腹板(303)下方的下翼缘板(301)，所述水平移动部还包括在腹板(303)两侧的下翼缘板(301)上滚动的滑轮组件，所述滑轮组件包括镜像分列在腹板(303)两侧的下翼缘板(301)上的多个滑轮子组件，腹板(303)每一侧的滑轮子组件沿第二导轨(3)的长度方向布置；每个滑轮子组件均包括滑轮固定板(101)、滑轮固定块(102)、平面轴承(104)，滑轮固定板(101)一端固定在壳体上，另一端通过平面轴承(104)安装滑轮固定块(102)，滑轮(103)安装在滑轮固定块(102)的下方。
9.根据权利要求5所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，驱动收放轴(213)转动的驱动包括收放电机(212)、收放轴齿轮(210)、收放电机齿轮(211)、用于支撑收放轴(213)和收放电机(212)的多个第二支撑架(231)，收放电机(212)驱动收放电机齿轮(211)转动，所述收放轴(213)的右端部穿过其中一个第二支撑架(231)与收放轴齿轮(210)同轴连接，收放轴齿轮(210)和收放电机齿轮(211)齿合。
10.根据权利要求9所述的一种多向调节的移动机器人，其特征在于，所述竖直移动部还包括纺锤总成(25)，纺锤总成(25)固定在壳体内侧面，所述纺锤总成包括纺锤套(251)、设置在纺锤套(251)右端且驱动纺锤套(251)转动的纺锤驱动单元，所述纺锤驱动单元包括发条结构，发条结构同轴套在纺锤轴(2535)上且一端与纺锤轴(2535)连接，另一端与纺锤套(251)内侧壁固定，纺锤轴(2535)的轴线与纺锤套(251)的轴线重合。
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