CN111469941B - 一种机器人辅助摆臂系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人辅助摆臂系统，包括连接座、安装在连接座后端的自锁电机以及横向贯穿连接座内部的传动轴杆，摆臂机构包括支撑板以及分别安装在支撑板一侧两端位置的支杆和转动筒，所述转动筒的外部通过轴承套接有从动齿轮，所述支杆的外部通过轴承连接有副齿轮，且副齿轮和从动齿轮的外部套有传动带。本发明所述的一种机器人辅助摆臂系统，一是通过在传动轴杆的外部套接摆臂机构，并由连接螺钉进行固定，能够根据需要对摆臂进行安装与拆卸，提高机器人摆臂机构使用的灵活性，四是通过在传动带的外表面设置凸销，同时在传动带的外部套接橡胶垫，能够在机器人底盘移动时，插入到地面，增加机器人底盘的抓地力。

Description

一种机器人辅助摆臂系统
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人辅助摆臂系统。
背景技术
机器人摆臂系统是一种用于辅助机器人爬坡的装置，但随着科技的发展，人们对机器人摆臂系统的要求越来越高，导致传统的机器人摆臂系统已经无法满足人们的使用需求；
现有的机器人摆臂系统在使用时存在一定的缺陷，一是摆臂的抓地能力差：现有的机器人摆臂在使用时，由于障碍物的形状各不相同，因此在摆臂翻越障碍时，常常会出现打滑的情况，影响摆臂的正常使用；二是不便安装与拆卸，现有的机器人摆臂与机器人连接在一起，当不使用时，也无法拆除，不但会占用一定的空间，同时还不便对摆臂进行修理与更换，为此，我们提出一种机器人辅助摆臂系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种机器人辅助摆臂系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种机器人辅助摆臂系统，包括安装在机器人底盘顶部的连接座、安装在连接座后端用于输出扭力的自锁电机以及横向贯穿连接座内部的传动轴杆，且传动轴杆与连接座之间通过轴承连接，设置在传动轴杆外表面的蜗轮与安装在自锁电机前端输出轴上的蜗杆啮合，所述传动轴杆外表面靠近两端位置处均通过轴承连接有传动齿轮，所述传动轴杆两端安装有摆臂机构，其中，
摆臂机构包括支撑板以及分别安装在支撑板一侧两端位置的支杆和转动筒，所述转动筒的外部通过轴承套接有从动齿轮，所述支杆的外部通过轴承连接有副齿轮，且副齿轮和从动齿轮的外部套有传动带。
优选的，所述传动轴杆的两端均通过内外螺纹连接有连接螺钉，所述从动齿轮靠近传动齿轮的一侧外表面呈圆周阵列排布有插销，所述传动齿轮靠近连接螺钉的一侧表面设有与插销对应的插槽。
优选的，所述传动带的外表面等间距设有凸销，且传动带的外表面套有橡胶垫，所述橡胶垫的内表面与传动带的外表面之间通过弹簧连接。
优选的，所述橡胶垫外表面与凸销对应的位置开设有用于凸销伸缩用的通孔。
优选的，机器人底座两侧的履带套接在所述传动齿轮的外表面。
优选的，所述转动筒的内直径与传动轴杆的外直径相等，且连接螺钉包括螺杆与六角转动头，六角转动头的外直径大于转动筒的内直径，所述支撑板与六角转动头之间设有垫片。
优选的，所述支撑板靠近传动轴杆的一侧外表面等间距设有多组挤压轮，挤压轮位于副齿轮和从动齿轮之间。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
一是通过在机器人底座的两侧安装摆臂机构，能够辅助机器人反野障碍，从而提高机器人的适用范围；
二是通过在传动轴杆上安装自锁电机，能够根据障碍的高度等，来调节摆臂机构与机器人底座之间的夹角，同时还能将摆臂机构锁住，进一步提高机器人的适用性；
三是通过在传动轴杆的外部套接摆臂机构，并由连接螺钉进行固定，能够根据需要对摆臂进行安装与拆卸，提高机器人摆臂机构使用的灵活性；
四是通过在传动带的外表面设置凸销，同时在传动带的外部套接橡胶垫，能够在机器人底盘移动时，插入到地面，增加机器人底盘的抓地力，同时还能与不同形状的地形贴合。
附图说明
图1为本发明一种机器人辅助摆臂系统整体结构的示意图；
图2为本发明一种机器人辅助摆臂系统中传动轴杆和连接座的局部截面图；
图3为本发明一种机器人辅助摆臂系统中摆臂机构的截面图；
图4为本发明一种机器人辅助摆臂系统中传动带的局部截面图；
图5为本发明一种机器人辅助摆臂系统中传动齿轮与摆臂机构截面的爆炸图；
图6为本发明一种机器人辅助摆臂系统中摆臂机构安装后的底盘结构示意图。
图中：1、传动轴杆；2、传动齿轮；3、连接座；4、自锁电机；5、蜗杆；6、从动齿轮；7、副齿轮；8、支撑板；9、传动带；10、凸销；11、橡胶垫；12、连接螺钉；13、转动筒。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-6所示，一种机器人辅助摆臂系统，包括安装在机器人底盘顶部的连接座3、安装在连接座3后端用于输出扭力的自锁电机4以及横向贯穿连接座3内部的传动轴杆1，且传动轴杆1与连接座3之间通过轴承连接，设置在传动轴杆1外表面的蜗轮与安装在自锁电机4前端输出轴上的蜗杆5啮合，传动轴杆1外表面靠近两端位置处均通过轴承连接有传动齿轮2，传动轴杆1两端安装有摆臂机构，其中，
摆臂机构包括支撑板8以及分别安装在支撑板8一侧两端位置的支杆和转动筒13，转动筒13的外部通过轴承套接有从动齿轮6，支杆的外部通过轴承连接有副齿轮7，且副齿轮7和从动齿轮6的外部套有传动带9。
参照图5所示，传动轴杆1的两端均通过内外螺纹连接有连接螺钉12，从动齿轮6靠近传动齿轮2的一侧外表面呈圆周阵列排布有插销，传动齿轮2靠近连接螺钉12的一侧表面设有与插销对应的插槽。
参照图4所示，传动带9的外表面等间距设有凸销10，且传动带9的外表面套有橡胶垫11，橡胶垫11的内表面与传动带9的外表面之间通过弹簧连接。
参照图4，橡胶垫11外表面与凸销10对应的位置开设有用于凸销10伸缩用的通孔。
参照图6，机器人底座两侧的履带套接在传动齿轮2的外表面。
参照图5，转动筒13的内直径与传动轴杆1的外直径相等，且连接螺钉12包括螺杆与六角转动头，六角转动头的外直径大于转动筒13的内直径，支撑板8与六角转动头之间设有垫片。
参照图3，支撑板8靠近传动轴杆1的一侧外表面等间距设有多组挤压轮，挤压轮位于副齿轮7和从动齿轮6之间。
安装时，先将从动齿轮6插入到传动轴杆1两端的轴承上，插入时，使得从动齿轮6内侧的插销与传动齿轮2外侧的插槽对应插接，插接完成后，在将连接螺钉12安装到传动轴杆1的两端，通过传动轴杆1挤压支撑板8，使得支撑板8与传动轴杆1稳定连接，便完成摆臂机构的安装。
使用时，由于机器人底盘两侧的履带套接在传动齿轮2的外部，因此在履带旋转时，带动与传动齿轮2连接的从动齿轮6旋转，又由于从动齿轮6与副齿轮7均通过传动带9连接，因此在从动齿轮6旋转时，带动摆臂机构上的传动带9一起旋转。
当遇到障碍时，自锁电机4带动蜗杆5旋转，由于蜗杆5与传动轴杆1外部的蜗轮啮合，因此在蜗杆5旋转时，传动轴杆1带动支撑板8以传动轴杆1所在的中心轴线为轴进行旋转，从而带动摆臂机构进行旋转，由此来调节摆臂的倾斜角度，使其对障碍物表面进行挤压，挤压时，地面上突出的部分挤压橡胶垫11，使得橡胶垫11收缩，露出传动带9表面的凸销10，使得凸销10插入到地面，从而提高摆臂机构的抓地力，之后通过传动带9旋转，进行爬坡。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种机器人辅助摆臂系统，其特征在于，包括安装在机器人底盘顶部的连接座（3）、安装在连接座（3）后端用于输出扭力的自锁电机（4）以及横向贯穿连接座（3）内部的传动轴杆（1），且传动轴杆（1）与连接座（3）之间通过轴承连接，设置在传动轴杆（1）外表面的蜗轮与安装在自锁电机（4）前端输出轴上的蜗杆（5）啮合，所述传动轴杆（1）外表面靠近两端位置处均通过轴承连接有传动齿轮（2），所述传动轴杆（1）两端安装有摆臂机构，其中，摆臂机构包括支撑板（8）以及分别安装在支撑板（8）一侧两端位置的支杆和转动筒（13），所述转动筒（13）的外部通过轴承套接有从动齿轮（6），所述支杆的外部通过轴承连接有副齿轮（7），且副齿轮（7）和从动齿轮（6）的外部套有传动带（9）；所述传动带（9）的外表面等间距设有凸销（10），且传动带（9）的外表面套有橡胶垫（11），所述橡胶垫（11）的内表面与传动带（9）的外表面之间通过弹簧连接，
所述橡胶垫（11）外表面与凸销（10）对应的位置开设有用于凸销（10）伸缩用的通孔。
2.根据权利要求1所述的一种机器人辅助摆臂系统，其特征在于：所述传动轴杆（1）的两端均通过内外螺纹连接有连接螺钉（12），所述从动齿轮（6）靠近传动齿轮（2）的一侧外表面呈圆周阵列排布有插销，所述传动齿轮（2）靠近连接螺钉（12）的一侧表面设有与插销对应的插槽。
3.根据权利要求1所述的一种机器人辅助摆臂系统，其特征在于：机器人底座两侧的履带套接在所述传动齿轮（2）的外表面。
4.根据权利要求1所述的一种机器人辅助摆臂系统，其特征在于：所述转动筒（13）的内直径与传动轴杆（1）的外直径相等，且连接螺钉（12）包括螺杆与六角转动头，六角转动头的外直径大于转动筒（13）的内直径，所述支撑板（8）与六角转动头之间设有垫片。
5.根据权利要求1所述的一种机器人辅助摆臂系统，其特征在于：所述支撑板（8）靠近传动轴杆（1）的一侧外表面等间距设有多组挤压轮，挤压轮位于副齿轮（7）和从动齿轮（6）之间。
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