CN110217301A - 行走机器人 - Google Patents

Abstract

本发明适用于机器人技术领域，提供了一种行走机器人，该行走机器人包括车架、设置在车架两侧的行走机构、用于吸附磁性陡壁的磁吸附装置以及设置于车架上且用于驱动磁吸附装置升降的升降机构，车架上设有贯穿孔，升降机构包括贯穿贯穿孔设置且一端与磁吸附装置连接的调节螺杆以及位于车架背向磁吸附装置的一侧且螺纹连接于调节螺杆的调节螺母，升降机构还包括固定设置于车架且用于限制调节螺杆自转的周向限定件。本发明通过在车架上增设可以限制调节螺杆自转的周向限定件，可以避免调节无效的情况，另外也解决了磁吸附装置跟随调节螺杆旋转导致磁吸附装置撞击行走机器人的行走机构从而干扰行走机器人行走的技术问题。

Description

行走机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种行走机器人。

背景技术

目前，存在一些行走机器人需要在垂直或者倾斜的陡壁上作业，有些行走机器人需要在钢铁等磁性材料形成的磁性陡壁上作业，例如焊接式机器人需要在待焊接的钢板上作业，而为了提高这类行走机器人的抓地力，防止行走机器人在行走的过程中从磁性陡壁上坠落，一般会在行走机器人上面安装磁吸附装置，磁吸装置的一端与机器人的车架连接，另一端靠近磁性陡壁，这样就可以通过磁吸附装置吸附磁性陡壁，将机器人的车轮或者履带牢牢地压紧在磁性陡壁上。机器人作业完成后，需要回收，为了能将机器人轻松的从磁性陡壁上拿下来，一般会在磁吸附装置与车架连接的部位设置升降机构，通过操作升降机构，使得磁吸附装置远离磁性陡壁，这样，机器人受到的吸附力就会减小，从而可以轻松的将机器人从磁性陡壁上拿下来。

目前存在一种升降机构，是通过螺杆和旋在螺杆上的螺母实现的，具体地，车架上设有通孔，螺杆贯穿通孔设置且一端与磁吸附装置连接而另一端与螺母旋合，螺母和磁吸附装置分别位于车架的两侧，当需要调节磁吸附装置的高度时，只需要旋转螺母即可。然而，在旋转螺母的过程中，有时会出现螺杆跟随螺母自转的情况，导致升降调节无效，并且，由于螺杆旋转会带动磁吸附装置旋转，导致磁吸附装置撞到行走机器人的履带，从而干扰行走机器人的行走。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行走机器人，旨在解决现有技术中行走机器人的升降机构在旋转螺母的过程中，容易导致升降调节无效以及磁吸附装置撞到履带，干扰行走机器人行走的技术问题。

本发明是这样实现的，一种行走机器人，用于在磁性陡壁上行走，包括车架、设置在所述车架两侧的行走机构、用于吸附所述磁性陡壁的磁吸附装置以及设置于所述车架上且用于驱动所述磁吸附装置升降的升降机构，所述车架上设有贯穿孔，所述升降机构包括贯穿所述贯穿孔设置且一端与所述磁吸附装置连接的调节螺杆以及位于所述车架背向所述磁吸附装置的一侧且螺纹连接于所述调节螺杆的调节螺母，所述升降机构还包括固定设置于所述车架且用于限制所述调节螺杆自转的周向限定件。

进一步地，所述周向限定件具有卡孔并环套于所述调节螺杆设置，所述卡孔卡持于所述调节螺杆的外周以限制所述调节螺杆自转。

进一步地，所述卡孔呈“D”型，所述调节螺杆包括与所述卡孔滑动配合的滑接段，所述滑接段的横截面形状与所述卡孔形状相应，呈“D”型。

进一步地，所述周向限定件固定设置于所述车架背向所述调节螺母的一面。

进一步地，所述升降机构还包括与所述车架固定连接且用于限制所述调节螺母沿所述调节螺杆的轴向方向移动的轴向限定组件。

进一步地，所述轴向限定组件包括用于限制所述调节螺母向靠近所述车架方向运动的第一限位件以及用于限制所述调节螺母向远离所述车架方向运动的第二限位件。

进一步地，所述第一限位件呈圆筒状且环套于所述调节螺杆设置，所述第一限位件的下端面抵持于所述车架，所述第二限位件呈圆筒状且环套于所述第一限位件外，所述第二限位件的顶部高于所述第一限位件的上端面，所述第二限位件的顶部沿其径向方向向内凸出形成凸环，所述凸环与所述第一限位件的上端面围成环形卡槽，所述调节螺母包括卡持于所述环形卡槽内的卡环以及一端与所述卡环连接，另一端向上延伸且突出所述第二限位件的上端面的操作部，所述升降机构还包括用于将所述第二限位件固定于所述车架上的第一锁紧件。

进一步地，所述第一锁紧件为一端位于所述车架面向所述磁吸附装置的一侧、另一端贯穿所述车架且旋合于所述第二限位件内的螺钉。

进一步地，所述磁吸附装置包括具有磁性的主磁体以及设置于所述主磁体底部且用于在所述磁性陡壁上滚动的滚动体。

进一步地，所述滚动体为万向球。

本发明相对于现有技术的技术效果是：本发明提供的行走机器人中，驱动磁吸附装置升降的升降机构包括调节螺杆和旋合于调节螺杆上的调节螺母，并且本发明通过在车架上增设可以限制调节螺杆自转的周向限定件，使得在旋转螺母调节磁吸附装置升降的过程中，周向限定件可以限制调节螺杆自转，迫使调节螺杆只能沿其轴向方向移动，因此，避免了调节无效的这种情况，另外，由于周向限定件限制了调节螺杆的自转，因此，也避免了磁吸附装置跟随调节螺杆旋转的这种情况，进一步解决了磁吸附装置撞击行走机器人的行走机构而干扰行走机器人行走的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的行走机器人的立体图；

图2是本发明实施例提供的车架、升降机构以及磁吸附装置的安装示意图；

图3是本发明实施例提供的车架、升降机构以及磁吸附装置的安装示意图；

图4是图2的局部放大图；

图5是本发明实施例提供的升降机构以及磁吸附装置的安装示意图；

图6是本发明实施例提供的周向限定件的立体图；

图7是本发明实施例提供的调节螺杆的立体图；

图8是本发明实施例提供的滑接段的横截面图；

图9是本发明实施例提供的升降机构的分解图；

图10是本发明实施例提供的升降机构的剖视图。

附图标记说明：

10 车架 421 卡环

11 贯穿孔 422 操作部

20 行走机构 43 轴向限定组件

30 磁吸附装置 431 第一限位件

31 主磁体 432 第二限位件

32 滚动体 4321 凸环

40 升降机构 44 环形卡槽

41 调节螺杆 50 周向限定件

411 滑接段 51 卡孔

42 调节螺母 60 第一锁紧件

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

请参见图1至图5，本发明实施例提供的行走机器人用于在磁性陡壁上行走，其包括车架10、设置在所述车架10两侧的行走机构20、用于吸附所述磁性陡壁的磁吸附装置30以及设置于所述车架10上且用于驱动所述磁吸附装置30升降的升降机构40，所述车架10上设有贯穿孔11，所述升降机构40包括贯穿所述贯穿孔11设置且一端与所述磁吸附装置30连接的调节螺杆41以及位于所述车架10背向所述磁吸附装置30的一侧且螺纹连接于所述调节螺杆41的调节螺母42，所述升降机构40还包括固定设置于所述车架10且用于限制所述调节螺杆41自转的周向限定件50。

请参见图1至图5，本发明实施例提供的行走机器人中，驱动磁吸附装置30升降的升降机构40包括调节螺杆41和旋合于调节螺杆41上的调节螺母42，并且本发明通过在车架10上增设可以限制调节螺杆41自转的周向限定件50，使得在旋转螺母42调节磁吸附装置30升降的过程中，周向限定件50可以限制调节螺杆41自转，迫使调节螺杆41只能沿其轴向方向移动，因此，避免了升降调节无效的这种情况，另外，由于周向限定件50限制了调节螺杆41的自转，因此，也避免了磁吸附装置30跟随调节螺杆41旋转的这种情况，进一步解决了磁吸附装置30撞击行走机器人的行走机构20而干扰行走机器人行走的技术问题。

需要说明的是，本发明实施例中的周向限定件50为：在旋转螺母42的过程中，能够防止螺杆41发生自转的构件，此构件并不妨碍调节螺杆41沿其轴向方向的运动，也即升降运动。可以理解地，调节螺杆41上和调节螺母42上设有相互配合的螺纹，在旋转螺母42时，可以促使调节螺杆41做升降运动，进而驱动磁吸附装置30升降。本发明实施例中的行走机构20可以为车轮、履带等。磁吸附装置30可以为永磁体，也可以为电磁铁。磁性陡壁为含有铁、钴、镍等磁性材料的壁。所述磁性陡壁可以自身产生磁场，也可以自身不产生磁场。

请参见图6至图8，进一步地，所述周向限定件50具有卡孔51并环套于所述调节螺杆41设置，所述卡孔51卡持于所述调节螺杆41的外周以限制所述调节螺杆41自转。具体地，在旋转调节螺母42时，卡孔51限制调节螺杆41的自转，使得螺杆41相对于车架10做升降运动，进而驱动磁吸附装置30升降。具体地，所述卡孔51呈“D”型，所述调节螺杆41包括与所述卡孔51滑动配合的滑接段411，所述滑接段411的横截面形状与所述卡孔51形状相应，呈“D”型，横截面形状图如图8所示。可以理解地，由于卡孔51呈“D”型，而滑接段411的横截面也呈“D”型，这样使得调节螺杆41无法相对于周向限定件50自转，但其可以相对于周向限定件50沿其轴向方向移动，进而实现了调节螺杆41在不发生自转的情况下，做升降运动，以此实现升降调节有效，以及避免磁吸附装置30旋转干扰行走机构20行走的问题。上述周向限定件50的结构简单，制造成本较低。所述周向限定件50固定设置于所述车架10背向所述调节螺母42的一面。

请参见图9和图10，进一步地，所述升降机构40还包括与所述车架10固定连接且用于限制所述调节螺母42沿所述调节螺杆41的轴向方向移动的轴向限定组件43。可以理解地，运动是相对的，通过增设轴向限定组件43，来限制调节螺母42沿调节螺杆41的轴向方向运动，可以促使调节螺杆41获得升降的驱动力，从而发生升降运动。具体地，所述轴向限定组件43包括用于限制所述调节螺母42向靠近所述车架10方向运动的第一限位件431以及用于限制所述调节螺母42向远离所述车架10方向运动的第二限位件432。

请参见图9和图10，进一步地，所述第一限位件431呈圆筒状且环套于所述调节螺杆41设置，所述第一限位件431的下端面抵持于所述车架10，所述第二限位件432呈圆筒状且环套于所述第一限位件431外，所述第二限位件432的顶部高于所述第一限位件431的上端面，所述第二限位件432的顶部沿其径向方向向内凸出形成凸环4321，所述凸环4321与所述第一限位件431的上端面围成环形卡槽44，所述调节螺母42包括卡持于所述环形卡槽44内的卡环421以及一端与所述卡环421连接，另一端向上延伸且突出所述第二限位件432的上端面的操作部422，所述升降机构40还包括用于将所述第二限位件432固定于所述车架10上的第一锁紧件60。

本发明实施例提供的升降机构40，组装过程如下：首先将调节螺杆41插设在贯穿孔11中，然后将第一限位件431套设在调节螺杆41上，并使得第一限位件431的下端面抵持在车架10上，然后将调节螺母42旋合在调节螺杆41上，使得调节螺母42的下表面与第一限位件431的上端面接触，再将第二限位件432套设在第一限位件431外，然后用第一锁紧件60将第二限位件432与车架10固定，本发明实施例提供的升降结构，在组装调节螺杆41、调节螺母42、第一限位件431和第二限位件432的过程中，只需要一步锁紧固定步骤即可将上述零件组装，也即，使用第一锁紧件60固定第二限位件432和车架10的步骤，因此，此结构组装方便，快速，能够提高此行走机器人的生产效率。

可选地，所述第一锁紧件60为一端位于所述车架10面向所述磁吸附装置30的一侧、另一端贯穿所述车架10且旋合于所述第二限位件432内的螺钉。

请参见图3，进一步地，所述磁吸附装置30包括具有磁性的主磁体31以及设置于所述主磁体31底部且用于在所述磁性陡壁上滚动的滚动体32。具体地，当行走机器人在磁性陡壁上行走时，磁吸附装置30与磁性陡壁贴近，并且使得滚动体32在磁性陡壁上滚动，从而使得磁吸附装置30在靠近磁性陡壁时，能够与磁性陡壁保持一定距离，磁吸附装置30与磁性陡壁之间通过滚动体32滚动接触，可以降低行走机器人行走过程中的摩擦力。优选地，所述滚动体32为万向球。万向球可以实时的向任意方向滚动，从而使得行走机器人转弯更加顺畅。

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 (10)

1.一种行走机器人，用于在磁性陡壁上行走，包括车架、设置在所述车架两侧的行走机构、用于吸附所述磁性陡壁的磁吸附装置以及设置于所述车架上且用于驱动所述磁吸附装置升降的升降机构，所述车架上设有贯穿孔，所述升降机构包括贯穿所述贯穿孔设置且一端与所述磁吸附装置连接的调节螺杆以及位于所述车架背向所述磁吸附装置的一侧且螺纹连接于所述调节螺杆的调节螺母，其特征在于，所述升降机构还包括固定设置于所述车架且用于限制所述调节螺杆自转的周向限定件。

2.如权利要求1所述的行走机器人，其特征在于，所述周向限定件具有卡孔并环套于所述调节螺杆设置，所述卡孔卡持于所述调节螺杆的外周以限制所述调节螺杆自转。

3.如权利要求2所述的行走机器人，其特征在于，所述卡孔呈“D”型，所述调节螺杆包括与所述卡孔滑动配合的滑接段，所述滑接段的横截面形状与所述卡孔形状相应，呈“D”型。

4.如权利要求1所述的行走机器人，其特征在于，所述周向限定件固定设置于所述车架背向所述调节螺母的一面。

5.如权利要求1所述的行走机器人，其特征在于，所述升降机构还包括与所述车架固定连接且用于限制所述调节螺母沿所述调节螺杆的轴向方向移动的轴向限定组件。

6.如权利要求5所述的行走机器人，其特征在于，所述轴向限定组件包括用于限制所述调节螺母向靠近所述车架方向运动的第一限位件以及用于限制所述调节螺母向远离所述车架方向运动的第二限位件。

7.如权利要求6所述的行走机器人，其特征在于，所述第一限位件呈圆筒状且环套于所述调节螺杆设置，所述第一限位件的下端面抵持于所述车架，所述第二限位件呈圆筒状且环套于所述第一限位件外，所述第二限位件的顶部高于所述第一限位件的上端面，所述第二限位件的顶部沿其径向方向向内凸出形成凸环，所述凸环与所述第一限位件的上端面围成环形卡槽，所述调节螺母包括卡持于所述环形卡槽内的卡环以及一端与所述卡环连接，另一端向上延伸且突出所述第二限位件的上端面的操作部，所述升降机构还包括用于将所述第二限位件固定于所述车架上的第一锁紧件。

8.如权利要求7所述的行走机器人，其特征在于，所述第一锁紧件为一端位于所述车架面向所述磁吸附装置的一侧、另一端贯穿所述车架且旋合于所述第二限位件内的螺钉。

9.如权利要求1-8任意一项所述的行走机器人，其特征在于，所述磁吸附装置包括具有磁性的主磁体以及设置于所述主磁体底部且用于在所述磁性陡壁上滚动的滚动体。

10.如权利要求9所述的行走机器人，其特征在于，所述滚动体为万向球。