CN112478006A - 一种履带式侦查巡检机械人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带式侦查巡检机械人，包括安装座和控制面板与机仓，所述安装座内部的中间位置处设有双轴电机，所述双轴电机的输出端设有主动齿轮，所述安装座外侧的两侧设有循环导轨，两组所述循环导轨相互远离的一侧设有相互配合的导块，四组所述导块相互远离的一侧设有两组相互连接的内齿圈，且主动齿轮与内齿圈相互啮合。本发明通过内齿圈与从动齿轮和主动齿轮的啮合传动连接以及内齿圈与履带的连接装配，可使内齿圈在循环导轨与导块的导向下带动履带对装置整体进行移动工作，该结构不仅快于传统的履带及履带轮移动方式，同时结构简单合理，增加装置的实用性和部件拆装更换的工作效率。

Description

一种履带式侦查巡检机械人

技术领域

本发明涉及机械人技术领域，具体为一种履带式侦查巡检机械人。

背景技术

巡检机器人能代替或协助人类进行巡检、巡逻、安防等进行工作,能够按路径规划和作业要求,精确地执行并停靠到指定地点,对巡检设备提供红外测温、表计读数记录及异常状态报警功能,并实现巡检数据的实时上传、信息显示、报表生成等后台功能,具有巡检效率高、稳定可靠性强等特点；

当前的巡检机械人往往通过履带式装配进行移动工作，然而履带移动需要搭配复数的履带轮，且内部结构非常复杂，同时履带与履带轮之间的传递方式的导向性不足，容易出现松脱现象，移动效率也有所降低，降低装置的巡检效率和实用性，在巡检工作时，巡检的路面可能出现较多的垃圾，现有的巡检机械人不易对垃圾进行清理收集工作，然而将垃圾放置与路面，又可能导致机械人的移动状态受到阻碍，减少装置的功能性；巡检机械人一般与装置呈一体式安装，这样在进行检修工作时或是需要单独使用机械人时，机械人下方的移动机构难免会碍于装置的正常工作，增加机械人工作使用的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种履带式侦查巡检机械人，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括安装座和控制面板与机仓，所述安装座内部的中间位置处设有双轴电机，所述双轴电机的输出端设有主动齿轮，所述安装座外侧的两侧设有循环导轨，两组所述循环导轨相互远离的一侧设有相互配合的导块，四组所述导块相互远离的一侧设有两组相互连接的内齿圈，且主动齿轮与内齿圈相互啮合，所述安装座内部两侧的两端套设有转杆B，四组所述转杆B外侧相互远离的一侧设有与内齿圈相互啮合的从动齿轮，两组所述内齿圈的外侧设有相互连接的履带，所述安装座顶部的中间位置处设有伺服电机B，所述安装座底部的中间位置处设有移动清理组件，所述伺服电机B的输出端设有收纳槽，所述安装座顶部靠近伺服电机B的外侧设有环形滑轨，所述环形滑轨的内侧对称设有与收纳槽相互连接的滑块，所述收纳槽顶部的两侧设有定位导套，所述机仓底部的两侧设有伸缩杆，两组所述伸缩杆相互靠近一侧的底部设有安装槽，所述安装槽内部的中间位置处设有电动气缸，所述电动气缸的输出端与机仓相互连接，所述机仓内部底部的中间位置处设有蓄电池，所述机仓两侧的顶部设有内套管，两组所述内套管外侧的底部设有相互配合外套管，且外套管与定位导套相互适配，所述外套管和定位导套内部的两端设有插孔，所述收纳槽正面一端的两侧设有与插孔相互配合的插杆，所述机仓内部一侧的中间位置处设有角度转换组件；

所述移动清理组件底部的中间位置处设有吸风机，所述安装座内部靠近吸风机的两侧套设有转杆A，两组所述转杆A的顶部设有锥齿轮B，两组所述转杆A的底部设有环形扫路刷，所述双轴电机输出端靠近吸风机的两侧设有与锥齿轮B相互啮合的锥齿轮A，所述安装座背面一端的中间位置处设有收屑槽，且吸风机的输入端与收屑槽相互连通；

所述角度转换组件内部一侧的中间位置处设有伺服电机A，所述伺服电机A的输出端设有转杆C，所述转杆C外侧的两侧铰接有铰接板，所述机仓的顶部设有三组转轴，三组所述转轴的顶部铰接有安装台，且铰接板与安装台相互铰接，所述安装台顶部的两侧设有连接座，两组所述连接座的顶部与安装台顶部的中间位置处皆设有保护罩，三组所述保护罩的内部设有摄像头，所述控制面板通过电信号分别与吸风机、双轴电机、伺服电机A、摄像头、伺服电机B和电动气缸电性连接。

优选的，所述吸风机的输出端设有扩张板，且扩张板的外侧设有防护膜。

优选的，所述安装座内部靠近双轴电机的两侧设有相互配合的限位块。

优选的，所述双轴电机、伺服电机A和伺服电机B的外侧设有保护壳，且保护壳的内侧设有消音棉。

优选的，一组所述摄像头位居正下方朝向安置，另两组所述摄像头位居正面朝向安置。

优选的，所述保护罩的外侧设有防尘网。

优选的，所述安装座和机仓的正面一端设有检修仓。

优选的，所述收纳槽的内侧设有橡胶缓冲垫。

优选的，所述收屑槽内部的顶部设有出风口，且出风口内部的底部设有过滤网。

优选的，所述插杆与插孔呈插合固定结构相互配合。

与现有技术相比，本发明提供了一种履带式侦查巡检机械人，具备以下有益效果：

1、本发明通过内齿圈与从动齿轮和主动齿轮的啮合传动连接以及内齿圈与履带的连接装配，可使内齿圈在循环导轨与导块的导向下带动履带对装置整体进行移动工作，该结构不仅快于传统的履带及履带轮移动方式，同时结构简单合理，增加装置的实用性和部件拆装更换的工作效率。

2、本发明利用移动清理组件的相互配合，可根据装置的移动过程对处于装置下方的垃圾进行吸收清理，并利用环形扫路刷的旋转配合将垃圾扫刷打落在吸风机的吸附范围内，增加装置的功能性，提高机械人移动过程的安定性。

3、本发明通过机仓与安装座采取分离式装配结构，使机仓整体可以根据需求灵活的拆装使用，同时在角度转换组件的配合下以及三组摄像头呈不同朝向的侦查监视作业下，进一步提高机械人单体作业的工作强度和泛用性。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图；

图2为本发明的背视剖视图；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的机仓结构放大示意图；

图5为本发明的内齿圈侧视图；

图6为本发明的循环导轨立体图；

图7为本发明的吸风机和环形扫路刷仰视图。

图中：1、安装座；2、吸风机；201、环形扫路刷；202、转杆A；203、锥齿轮A；204、锥齿轮B；205、收屑槽；3、双轴电机；4、从动齿轮；5、转杆B；6、内齿圈；7、履带；8、导块；9、循环导轨；10、控制面板；11、机仓；111、伺服电机A；112、转杆C；113、铰接板；114、转轴；115、安装台；116、保护罩；117、摄像头；118、连接座；12、伺服电机B；13、定位导套；14、滑块；15、环形滑轨；16、收纳槽；17、插杆；18、内套管；19、外套管；20、安装槽；21、电动气缸；22、伸缩杆；23、插孔；24、蓄电池；25、主动齿轮。

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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种履带式侦查巡检机械人，包括安装座1和控制面板10与机仓11，安装座1内部的中间位置处设有双轴电机3，安装座1内部靠近双轴电机3的两侧设有相互配合的限位块，双轴电机3的输出端设有主动齿轮25，安装座1外侧的两侧设有循环导轨9，两组循环导轨9相互远离的一侧设有相互配合的导块8，四组导块8相互远离的一侧设有两组相互连接的内齿圈6，且主动齿轮25与内齿圈6相互啮合，安装座1内部两侧的两端套设有转杆B5，四组转杆B5外侧相互远离的一侧设有与内齿圈6相互啮合的从动齿轮4，两组内齿圈6的外侧设有相互连接的履带7，安装座1顶部的中间位置处设有伺服电机B12，安装座1底部的中间位置处设有移动清理组件，伺服电机B12的输出端设有收纳槽16，收纳槽16的内侧设有橡胶缓冲垫，增加装置的缓冲保护功能，安装座1顶部靠近伺服电机B12的外侧设有环形滑轨15，环形滑轨15的内侧对称设有与收纳槽16相互连接的滑块14，收纳槽16顶部的两侧设有定位导套13，机仓11底部的两侧设有伸缩杆22，两组伸缩杆22相互靠近一侧的底部设有安装槽20，安装槽20内部的中间位置处设有电动气缸21，电动气缸21的输出端与机仓11相互连接，机仓11内部底部的中间位置处设有蓄电池24，机仓11两侧的顶部设有内套管18，安装座1和机仓11的正面一端设有检修仓，便于后续进行维护检修工作，两组内套管18外侧的底部设有相互配合外套管19，且外套管19与定位导套13相互适配，外套管19和定位导套13内部的两端设有插孔23，收纳槽16正面一端的两侧设有与插孔23相互配合的插杆17，插杆17与插孔23呈插合固定结构相互配合，便于对部件定位，机仓11内部一侧的中间位置处设有角度转换组件；

移动清理组件底部的中间位置处设有吸风机2，安装座1内部靠近吸风机2的两侧套设有转杆A202，两组转杆A202的顶部设有锥齿轮B204，两组转杆A202的底部设有环形扫路刷201，双轴电机3输出端靠近吸风机2的两侧设有与锥齿轮B204相互啮合的锥齿轮A203，安装座1背面一端的中间位置处设有收屑槽205，且吸风机2的输入端与收屑槽205相互连通，收屑槽205内部的顶部设有出风口，且出风口内部的底部设有过滤网，可以将空气排出，灰尘阻挡部件内部待处理；

角度转换组件内部一侧的中间位置处设有伺服电机A111，伺服电机A111的输出端设有转杆C112，转杆C112外侧的两侧铰接有铰接板113，机仓11的顶部设有三组转轴114，三组转轴114的顶部铰接有安装台115，且铰接板113与安装台115相互铰接，安装台115顶部的两侧设有连接座118，两组连接座118的顶部与安装台115顶部的中间位置处皆设有保护罩116，保护罩116的外侧设有防尘网，增加部件的防尘特性，三组保护罩116的内部设有摄像头117，一组摄像头117位居正下方朝向安置，另两组摄像头117位居正面朝向安置，可以实现同时对不同角度观测，双轴电机3、伺服电机A111和伺服电机B12的外侧设有保护壳，且保护壳的内侧设有消音棉，增加部件的保护性，控制面板10通过电信号分别与吸风机2、双轴电机3、伺服电机A111、摄像头117、伺服电机B12和电动气缸21电性连接。

实施例1，如图1-4所示，当装置移动时，可利用控制面板10启动伺服电机A111、摄像头117、伺服电机B12和电动气缸21，利用两组正面方向巡检的摄像头117和一组不同朝向的摄像头117进行观测侦查，并使用保护罩116对摄像头117外侧进行保护，在电动气缸21的启动下可带动机仓11整体在滑块14与环形滑轨15的导向配合下旋转，以调节装置的侦查巡检的方向和视野，利用电动气缸21的启动在外套管19与内套管18的伸缩配合下以及伸缩杆22的导向伸缩下进行高度升降，通过伺服电机A111的启动下带动转杆C112转动，使转杆C112带动铰接板113在转轴114的配合下使安装台115整体进行角度调节，可便可摄像头117的观察角度，且利用两组相同观测视野的摄像头117和不同观测视野的摄像头117的搭配，便于装置在检测期间也能正常移动，观察装置前方的位置方向。

实施例2，如图1-4所示，在需要单独使用机械人时，可取消插杆17对定位导套13和外套管19之间的插合固定，使外套管19与定位导套13得以分离，便可将机械人整体分离拆下，以便于后续的正常使用，相较于一体式的侦查巡检机械人，提高了装置根据实际使用操作的灵活性和泛用性。

工作原理：使用前将装置接通电源，首先通过控制面板10分别启动吸风机2和双轴电机3，在双轴电机3的启动下带动锥齿轮A203和主动齿轮25同时转动，随着锥齿轮A203的旋转啮合迫使锥齿轮B204带动转杆A202转动，使转杆A202带动环形扫路刷201旋转面对装置经过的路面扫刷，并利用吸风机2的启动吸收装置下方的垃圾，使装置在侦查巡检时也能清理路面垃圾，增加装置的功能性，加强装置移动的安定性；在主动齿轮25旋转时，会带动内齿圈6在从动齿轮4的从动旋转配合下转动，并利用循环导轨9与导块8之间的连接导向使内齿圈6不会产生位置偏移，在内齿圈6旋转期间带动履带7转动，使履带7带动装置整体移动，相较以往的复数履带轮和履带的复杂结构配合下，提高装置的巡检效率，减少装置移动结构的使用成本。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围行方向。

Claims (10)

1.一种履带式侦查巡检机械人，包括安装座（1）和控制面板（10）与机仓（11），其特征在于：所述安装座（1）内部的中间位置处设有双轴电机（3），所述双轴电机（3）的输出端设有主动齿轮（25），所述安装座（1）外侧的两侧设有循环导轨（9），两组所述循环导轨（9）相互远离的一侧设有相互配合的导块（8），四组所述导块（8）相互远离的一侧设有两组相互连接的内齿圈（6），且主动齿轮（25）与内齿圈（6）相互啮合，所述安装座（1）内部两侧的两端套设有转杆B（5），四组所述转杆B（5）外侧相互远离的一侧设有与内齿圈（6）相互啮合的从动齿轮（4），两组所述内齿圈（6）的外侧设有相互连接的履带（7），所述安装座（1）顶部的中间位置处设有伺服电机B（12），所述安装座（1）底部的中间位置处设有移动清理组件，所述伺服电机B（12）的输出端设有收纳槽（16），所述安装座（1）顶部靠近伺服电机B（12）的外侧设有环形滑轨（15），所述环形滑轨（15）的内侧对称设有与收纳槽（16）相互连接的滑块（14），所述收纳槽（16）顶部的两侧设有定位导套（13），所述机仓（11）底部的两侧设有伸缩杆（22），两组所述伸缩杆（22）相互靠近一侧的底部设有安装槽（20），所述安装槽（20）内部的中间位置处设有电动气缸（21），所述电动气缸（21）的输出端与机仓（11）相互连接，所述机仓（11）内部底部的中间位置处设有蓄电池（24），所述机仓（11）两侧的顶部设有内套管（18），两组所述内套管（18）外侧的底部设有相互配合外套管（19），且外套管（19）与定位导套（13）相互适配，所述外套管（19）和定位导套（13）内部的两端设有插孔（23），所述收纳槽（16）正面一端的两侧设有与插孔（23）相互配合的插杆（17），所述机仓（11）内部一侧的中间位置处设有角度转换组件；

所述移动清理组件底部的中间位置处设有吸风机（2），所述安装座（1）内部靠近吸风机（2）的两侧套设有转杆A（202），两组所述转杆A（202）的顶部设有锥齿轮B（204），两组所述转杆A（202）的底部设有环形扫路刷（201），所述双轴电机（3）输出端靠近吸风机（2）的两侧设有与锥齿轮B（204）相互啮合的锥齿轮A（203），所述安装座（1）背面一端的中间位置处设有收屑槽（205），且吸风机（2）的输入端与收屑槽（205）相互连通；

所述角度转换组件内部一侧的中间位置处设有伺服电机A（111），所述伺服电机A（111）的输出端设有转杆C（112），所述转杆C（112）外侧的两侧铰接有铰接板（113），所述机仓（11）的顶部设有三组转轴（114），三组所述转轴（114）的顶部铰接有安装台（115），且铰接板（113）与安装台（115）相互铰接，所述安装台（115）顶部的两侧设有连接座（118），两组所述连接座（118）的顶部与安装台（115）顶部的中间位置处皆设有保护罩（116），三组所述保护罩（116）的内部设有摄像头（117），所述控制面板（10）通过电信号分别与吸风机（2）、双轴电机（3）、伺服电机A（111）、摄像头（117）、伺服电机B（12）和电动气缸（21）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述吸风机（2）的输出端设有扩张板，且扩张板的外侧设有防护膜。

3.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述安装座（1）内部靠近双轴电机（3）的两侧设有相互配合的限位块。

4.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述双轴电机（3）、伺服电机A（111）和伺服电机B（12）的外侧设有保护壳，且保护壳的内侧设有消音棉。

5.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：一组所述摄像头（117）位居正下方朝向安置，另两组所述摄像头（117）位居正面朝向安置。

6.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述保护罩（116）的外侧设有防尘网。

7.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述安装座（1）和机仓（11）的正面一端设有检修仓。

8.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述收纳槽（16）的内侧设有橡胶缓冲垫。

9.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述收屑槽（205）内部的顶部设有出风口，且出风口内部的底部设有过滤网。

10.根据权利要求1所述的一种履带式侦查巡检机械人，其特征在于：所述插杆（17）与插孔（23）呈插合固定结构相互配合。

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