CN110371205A - 一种机器人避震履带 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机器人避震履带，包括履带，所述履带包括多个活动块，所述活动块包括避震舱和传动舱，所述避震舱顶侧的内壁固定有复位弹簧，所述复位弹簧的外壁套接有线圈，所述线圈的一端焊接在避震舱顶侧的内壁，所述避震舱的内壁开设有卡槽，所述传动舱外壁的顶端设置有与卡槽匹配的卡块，所述避震舱和传动舱活动卡接，所述避震舱的两端同体设置有卡槽耳和卡耳，所述卡槽耳和卡耳的一端均与避震舱焊接，所述卡槽耳设置有多个，且卡槽耳的数目比卡耳的数目多一个，通过以上结构的配合运作能够防止机器人受到冲击时损坏其内部精密元器件，并且能够方便安装拆卸，便于对履带检修。

Description

一种机器人避震履带
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体为一种机器人避震履带。
背景技术
机器人在地形复杂的路面行进时，往往会遇到一些障碍物，会对机器人的行进带来阻碍，撞击所产生的震动通过履带传递至机器人本体，会对机器人内部的一些精密元器件造成损伤，并且履带的安装拆卸往往需要多种工具的配合使用，使机器人履带的装配效率过低，检修时十分的不方便，鉴于以上情况，急需一种能够在机器人受到冲击时起到减震效果以及方便检修的履带。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人避震履带，以解决上述背景技术中提出的机器人受到冲击，易导致内部精密元器件损坏，以及履带安装拆卸不易，不方便检修的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人避震履带，包括履带，所述履带包括多个活动块，所述活动块包括避震舱和传动舱，所述避震舱的内壁开设有卡槽，所述传动舱外壁的顶端设置有与卡槽匹配的卡块，所述避震舱和传动舱活动卡接，所述避震舱的两端同体设置有卡槽耳和卡耳。
优选的，所述避震舱顶侧的内壁固定有绝缘块，所述绝缘块为橡胶材质，且绝缘块为T字型。
优选的，所述绝缘块底部外壁套接有复位弹簧，所述复位弹簧的外壁套接有线圈，所述线圈的一端焊接在绝缘块顶部的外壁。
优选的，所述线圈的内径为复位弹簧外径的1.5倍，所述线圈和复位弹簧同中心轴设置，且两者底部齐平。
优选的，所述复位弹簧远离避震舱顶侧的一端焊接有圆柱形的磁铁，所述磁铁的外径小于线圈的内径5mm，所述磁铁底侧的中心处焊接有固定杆，所述固定杆远离磁铁的一端焊接在传动舱底侧内壁的中心处。
优选的，所述卡槽耳和卡耳的一端均与避震舱焊接，所述卡槽耳设置有多个，且卡槽耳的数目比卡耳的数目多一个。
优选的，多个卡槽耳每两个之间的间隙与卡耳的尺寸相匹配。
优选的，所述卡耳远离避震舱一端的侧壁焊接有固定块，所述固定块为T字型。
优选的，所述卡槽耳的侧壁靠近避震舱的一端转动连接有活动盘，所述活动盘的直径大于卡槽耳厚度2mm-5mm，所述活动盘的侧面开设有固定槽，所述固定槽的长度与活动盘的半径一致，且固定槽与固定块相匹配。
优选的，所述卡槽耳的侧壁开设有固定块可在其内部自由活动的活动槽。
优选的，所述避震舱的顶面焊接有与机器人动力组件匹配的凹槽块。
优选的，其具体使用步骤为：
(A1)、避震舱和传动舱组合成活动块时，一只手持避震舱，另一只手持传动舱，此时避震舱的一侧为开口状，能够方便线圈的安装，将传动舱从避震舱开口的一侧插入，用手拨动复位弹簧，使其插入线圈内部，并使其压缩，之后将卡槽与卡块卡合，复位弹簧套接在绝缘块底端的外壁，最后将避震舱的开口面用侧板焊封，此侧板与避震舱其余侧板相同；
(A2)、活动块之间组合成履带时，徒手拿起一个活动块，并将活动块设有卡耳的一端与另一个活动块的卡槽耳卡合，在卡合时，将卡耳一侧的固定块插入固定槽的内部，之后将卡耳沿着固定块所在的水平方向拉伸，或者用手转动活动盘，使固定块滑入到活动槽内部，将各个活动块按照以上方式首尾连接，即可；对履带行拆卸时，只需用手将相邻的两个活动块弯曲成相互垂直状态，并将两个活动块相互靠近，使得固定块位于固定槽的内部，再拨动活动盘，使固定槽与活动槽脱离，直至固定槽处于竖直状态，再用手对活动块施力，使固定块脱离出固定槽，至此即完成履带的拆卸工作；
(A3)、由法拉第感应定律和麦克斯韦理论可知，感应线圈在变化的磁场中会产生感应电动势，这时磁场中的通电导体会受到力的作用，可由莱布尼兹公式推导得：
F＝B*I*L
当增强磁铁的磁性，增加线圈的匝数，此通电导体受到的力会变大，即磁铁在线圈内部运动时，会受到一个始终阻碍其在线圈内部运动的力；
(A4)、当履带受到冲击时，传动舱会沿着卡槽和卡块的方向运动，进行泄力，在传动舱向着靠近避震舱方向运动时，会带动磁铁在线圈内部向上运动，根据电磁感应原理，此时的磁铁会受到与其运动方向相反的力，并阻止其继续在线圈内部运动，即产生电磁阻尼现象，此时的线圈和磁铁将传动舱动能的一部分转化为了线圈的内能，传动舱其余的动能一部分用于克服卡槽合卡块之间的摩擦，另一部分转化成复位弹簧的弹性势能，当传动舱的动能被全部分散以后，复位弹簧将释放弹性势能使传动舱复位，并做好下一次应对传动舱受到冲击的准备，通过以上结构的配合运作能够防止机器人受到冲击时损坏其内部精密元器件，并且能够方便安装拆卸，便于对履带检修。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明，通过磁铁在线圈内部运动时产生的电磁阻尼现象，能够将传动舱受冲击时的动能转化为线圈的内能，再由复位弹簧通过对传动舱的复位，达到了履带避震的效果，当机器人在运动过程中受到冲击时，能够避免机器人内部精密器件损坏。
2.本发明，通过固定块与活动盘的卡接，能够使活动块之间的连接方式变得简单，当履带需要检修或更改长度时，能够更加方便拆卸安装。
3.本发明，通过绝缘块能够使线圈保持电路不通的状态，能够使电磁阻尼减震的效果更佳。
附图说明
图1为本发明实施例活动块正剖图；
图2为本发明实施例卡槽耳和卡耳结构示意图；
图3为本发明实施例履带结构示意图。
图中：1、履带；2、活动块；3、避震舱；31、复位弹簧；32、线圈；33、磁铁；34、固定杆；35、凹槽块；4、传动舱；5、卡槽；6、卡块；7、卡槽耳；71、活动盘；72、固定槽；73、活动槽；8、卡耳；9、固定块；10、绝缘块。
具体实施方式
为了能够使机器人受到冲击时不会损坏内部精密元器件，以及使得履带方便拆卸安装，便于检修，特提出一种机器人避震履带。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
请参阅图1-3，本实施例提供了一种机器人避震履带，包括履带1，履带1包括多个活动块2，活动块2包括避震舱3和传动舱4，避震舱3的内壁开设有卡槽5，传动舱4外壁的顶端设置有与卡槽5匹配的卡块6，避震舱3和传动舱4活动卡接，避震舱3的两端同体设置有卡槽耳7和卡耳8。
其中，避震舱3顶侧的内壁固定有绝缘块10，绝缘块10为橡胶材质，通过绝缘块10能够使线圈32保持电路不通的状态，能够使电磁阻尼减震的效果更佳，且绝缘块10为T字型，能够方便复位弹簧31的安装。
绝缘块10底部外壁套接有复位弹簧31，复位弹簧31的外壁套接有线圈32，线圈32的一端焊接在绝缘块10顶部的外壁。
线圈32的内径为复位弹簧31外径的1.5倍，线圈32和复位弹簧31同中心轴设置，且两者底部齐平，既能够防止线圈阻碍复位弹簧31运动，又能够提高电磁效应的响应速度。
复位弹簧31远离避震舱3顶侧的一端焊接有圆柱形的磁铁33，磁铁33的外径小于线圈32的内径5mm，磁铁33底侧的中心处焊接有固定杆34，固定杆34远离磁铁33的一端焊接在传动舱4底侧内壁的中心处。
卡槽耳7和卡耳8的一端均与避震舱3焊接，卡槽耳7设置有多个，且卡槽耳7的数目比卡耳8的数目多一个。
多个卡槽耳7每两个之间的间隙与卡耳8的尺寸相匹配。
卡耳8远离避震舱3一端的侧壁焊接有固定块9，固定块9为T字型，能够使固定块9与活动槽73卡合的更加牢固，又能够方便固定块9插入固定槽72。
卡槽耳7的侧壁靠近避震舱3的一端转动连接有活动盘71，活动盘71的直径大于卡槽耳7厚度2mm-5mm，活动盘71的侧面开设有固定槽72，固定槽72的长度与活动盘71的半径一致，且固定槽72与固定块9相匹配。
卡槽耳7的侧壁开设有固定块9可在其内部自由活动的活动槽73。
避震舱3的顶面焊接有与机器人动力组件匹配的凹槽块35，这样能够使得机器人在行进过程中履带1不会与机器人的动力输出组件发生滑动摩擦，使机器人的动力输出更加稳定。
本实施例中，避震舱3和传动舱4组合成活动块2时，一只手持避震舱3，另一只手持传动舱4，此时避震舱3的一侧为开口状，能够方便线圈32的安装，将传动舱4从避震舱3开口的一侧插入，用手拨动复位弹簧31，使其插入线圈32内部，并使其压缩，之后将卡槽5与卡块6卡合，复位弹簧31套接在绝缘块10底端的外壁，最后将避震舱3的开口面用侧板焊封，此侧板与避震舱3其余侧板相同。
活动块2之间组合成履带1时，徒手拿起一个活动块2，并将活动块2设有卡耳8的一端与另一个活动块2的卡槽耳7卡合，在卡合时，将卡耳8一侧的固定块9插入固定槽72的内部，之后将卡耳8沿着固定块9所在的水平方向拉伸，或者用手转动活动盘71，使固定块9滑入到活动槽73内部，将各个活动块2按照以上方式首尾连接，即可；对履带1行拆卸时，只需用手将相邻的两个活动块2弯曲成相互垂直状态，并将两个活动块2相互靠近，使得固定块9位于固定槽72的内部，再拨动活动盘71，使固定槽72与活动槽73脱离，直至固定槽72处于竖直状态，再用手对活动块2施力，使固定块9脱离出固定槽72，至此即完成履带1的拆卸工作。
由法拉第感应定律和麦克斯韦理论可知，感应线圈在变化的磁场中会产生感应电动势，这时磁场中的通电导体会受到力的作用，可由莱布尼兹公式推导得：
F＝B*I*L
当增强磁铁33的磁性，增加线圈32的匝数，此通电导体受到的力会变大，即磁铁33在线圈32内部运动时，会受到一个始终阻碍其在线圈32内部运动的力。
当履带1受到冲击时，传动舱4会沿着卡槽5和卡块6的方向运动，进行泄力，在传动舱4向着靠近避震舱3方向运动时，会带动磁铁33在线圈32内部向上运动，根据电磁感应原理，此时的磁铁33会受到与其运动方向相反的力，并阻止其继续在线圈32内部运动，即产生电磁阻尼现象，此时的线圈32合磁铁33将传动舱4动能的一部分转化为了线圈32的内能，传动舱4其余的动能一部分用于克服卡槽5合卡块6之间的摩擦，另一部分转化成复位弹簧31的弹性势能，当传动舱4的动能被全部分散以后，复位弹簧31将释放弹性势能使传动舱4复位，并做好下一次应对传动舱4受到冲击的准备，通过以上结构的配合运作能够防止机器人受到冲击时损坏其内部精密元器件，并且能够方便安装拆卸，便于对履带1检修。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机器人避震履带，包括履带(1)，其特征在于：所述履带(1)包括多个活动块(2)，所述活动块(2)包括避震舱(3)和传动舱(4)，所述避震舱(3)的内壁开设有卡槽(5)，所述传动舱(4)外壁的顶端设置有与卡槽(5)匹配的卡块(6)，所述避震舱(3)和传动舱(4)活动卡接，所述避震舱(3)的两端同体设置有卡槽耳(7)和卡耳(8)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述避震舱(3)顶侧的内壁固定有绝缘块(10)，所述绝缘块(10)为橡胶材质，且绝缘块(10)为T字型。
3.根据权利要求2所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述绝缘块(10)底部外壁套接有复位弹簧(31)，所述复位弹簧(31)的外壁套接有线圈(32)，所述线圈(32)的一端焊接在绝缘块(10)顶部的外壁。
4.根据权利要求3所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述线圈(32)的内径为复位弹簧(31)外径的1.5倍，所述线圈(32)和复位弹簧(31)同中心轴设置，且两者底部齐平。
5.根据权利要求3所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述复位弹簧(31)远离避震舱(3)顶侧的一端焊接有圆柱形的磁铁(33)，所述磁铁(33)的外径小于线圈(32)的内径5mm，所述磁铁(33)底侧的中心处焊接有固定杆(34)，所述固定杆(34)远离磁铁(33)的一端焊接在传动舱(4)底侧内壁的中心处。
6.根据权利要求1所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述卡槽耳(7)和卡耳(8)的一端均与避震舱(3)焊接，所述卡槽耳(7)设置有多个，且卡槽耳(7)的数目比卡耳(8)的数目多一个。
7.根据权利要求1所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述卡耳(8)远离避震舱(3)一端的侧壁焊接有固定块(9)，所述固定块(9)为T字型。
8.根据权利要求8所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述卡槽耳(7)的侧壁靠近避震舱(3)的一端转动连接有活动盘(71)，所述活动盘(71)的直径大于卡槽耳(7)厚度2mm-5mm，所述活动盘(71)的侧面开设有固定槽(72)，所述固定槽(72)的长度与活动盘(71)的半径一致，且固定槽(72)与固定块(9)相匹配，所述卡槽耳(7)的侧壁开设有固定块(9)可在其内部自由活动的活动槽(73)。
9.根据权利要求1所述的一种机器人避震履带，其特征在于：所述避震舱(3)的顶面焊接有与机器人动力组件匹配的凹槽块(35)。
10.根据权利要求1所述的一种机器人避震履带，其具体使用步骤为：
(A1)、避震舱(3)和传动舱(4)组合成活动块(2)时，一只手持避震舱(3)，另一只手持传动舱(4)，此时避震舱(3)的一侧为开口状，能够方便线圈(32)的安装，将传动舱(4)从避震舱(3)开口的一侧插入，用手拨动复位弹簧(31)，使其插入线圈(32)内部，并使其压缩，之后将卡槽(5)与卡块(6)卡合，复位弹簧(31)套接在绝缘块(10)底端的外壁，最后将避震舱(3)的开口面用侧板焊封，此侧板与避震舱(3)其余侧板相同；
(A2)、活动块(2)之间组合成履带(1)时，徒手拿起一个活动块(2)，并将活动块(2)设有卡耳(8)的一端与另一个活动块(2)的卡槽耳(7)卡合，在卡合时，将卡耳(8)一侧的固定块(9)插入固定槽(72)的内部，之后将卡耳(8)沿着固定块(9)所在的水平方向拉伸，或者用手转动活动盘(71)，使固定块(9)滑入到活动槽(73)内部，将各个活动块(2)按照以上方式首尾连接，即可；对履带(1)行拆卸时，只需用手将相邻的两个活动块(2)弯曲成相互垂直状态，并将两个活动块(2)相互靠近，使得固定块(9)位于固定槽(72)的内部，再拨动活动盘(71)，使固定槽(72)与活动槽(73)脱离，直至固定槽(72)处于竖直状态，再用手对活动块(2)施力，使固定块(9)脱离出固定槽(72)，至此即完成履带(1)的拆卸工作；
(A3)、由法拉第感应定律和麦克斯韦理论可知，感应线圈在变化的磁场中会产生感应电动势，这时磁场中的通电导体会受到力的作用，可由莱布尼兹公式推导得：
F＝B*I*L
当增强磁铁(33)的磁性，增加线圈(32)的匝数，此通电导体受到的力会变大，即磁铁(33)在线圈(32)内部运动时，会受到一个始终阻碍其在线圈(32)内部运动的力；
(A4)、当履带(1)受到冲击时，传动舱(4)会沿着卡槽(5)和卡块(6)的方向运动，进行泄力，在传动舱(4)向着靠近避震舱(3)方向运动时，会带动磁铁(33)在线圈(32)内部向上运动，根据电磁感应原理，此时的磁铁(33)会受到与其运动方向相反的力，并阻止其继续在线圈(32)内部运动，即产生电磁阻尼现象，此时的线圈(32)和磁铁(33)将传动舱(4)动能的一部分转化为了线圈(32)的内能，传动舱(4)其余的动能一部分用于克服卡槽(5)合卡块(6)之间的摩擦，另一部分转化成复位弹簧(31)的弹性势能，当传动舱(4)的动能被全部分散以后，复位弹簧(31)将释放弹性势能使传动舱(4)复位，并做好下一次应对传动舱(4)受到冲击的准备，通过以上结构的配合运作能够防止机器人受到冲击时损坏其内部精密元器件，并且能够方便安装拆卸，便于对履带(1)检修。
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