CN112518707B - 防倾覆巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防倾覆巡检机器人，属于巡检机器人技术领域，包括前行走履带组、中间关节和后行走履带组，所述前行走履带组和后行走履带组的结构相同，所述前行走履带组包括行走履带从动轮、行走履带、行走履带主动轮、行走履带侧板、电机、控制板、一级传动轴、一级传动直齿轮、二级传动锥齿轮、二级传动直齿轮和一级传动锥齿轮，所述行走履带侧板的两端通过固定连接的轴承分别转动连接有行走履带从动轮和行走履带主动轮，所述行走履带从动轮和行走履带主动轮啮合连接有用于行走的行走履带，本发明防倾覆巡检机器人在管线错杂密布的电缆管廊或者沟道中能移动自如，不会出现倾覆，防倾覆巡检机器人始终保持稳定巡检，利于实际巡检。

Description

防倾覆巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为防倾覆巡检机器人。

背景技术

巡检机器人主要用于代替人工对线缆进行巡检，机器人在运行时需要对巡检的路线进行规划。

现在为了更好的进行巡检设计了履带沟道巡检机器人，履带沟道巡检机器人驱动机构由前履带组、中间关节和后履带组三大部分组成，前履带组由行走履带和环绕履带两大部分构成，行走履带为主要移动履带，内置电机和传动结构；前置摄像头作为巡检视频采集；中间关节由左右转向关节和上下俯仰关节组成，构成机器人的转弯和前后折叠；后履带组跟前履带组一样。

但是在电缆管廊或者沟道中管线错杂密布情况下，一般的轮式和履带式都无法移动自如，一旦出现倾覆，将无法移动不利于实际巡检。

发明内容

本发明的目的在于提供防倾覆巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防倾覆巡检机器人，包括前行走履带组、中间关节和后行走履带组，所述前行走履带组和后行走履带组的结构相同，所述前行走履带组包括行走履带从动轮、行走履带、行走履带主动轮、行走履带侧板、电机、控制板、一级传动轴、一级传动直齿轮、二级传动锥齿轮、二级传动直齿轮和一级传动锥齿轮，所述行走履带侧板的两端通过固定连接的轴承分别转动连接有行走履带从动轮和行走履带主动轮，所述行走履带从动轮和行走履带主动轮啮合连接有用于行走的行走履带，所述行走履带侧板的内壁固定安装有电机和控制板，所述电机的输出端固定连接有二级传动直齿轮，所述二级传动直齿轮啮合连接有一级传动直齿轮，所述一级传动直齿轮固定连接有一级传动轴，所述一级传动轴固定连接有一级传动锥齿轮，所述一级传动锥齿轮啮合连接有二级传动锥齿轮，所述二级传动锥齿轮与行走履带主动轮连接，所述前行走履带组和后行走履带组均连接有三级传送结构，所述三级传动结构连接有四级传动结构，所述四级传动结构连接有用于防倾覆的防倾覆结构，所述防倾覆结构包括环绕履带从动轮、环绕履带、环绕履带主动轮、环绕履带从动轮支撑板和环绕履带主动轮支撑板，所述环绕履带从动轮支撑板之间通过固定连接的轴承转动连接有环绕履带从动轮，所述环绕履带主动轮支撑板通过固定连接的轴承转动连接有环绕履带主动轮，所述环绕履带从动轮和环绕履带主动轮啮合连接有环绕履带，且环绕履带与行走履带垂直设置，所述环绕履带从动轮支撑板转动连接有U形连接架，所述U形连接架固定连接有连接关节，所述连接关节与中间关节的两端固定连接。

优选的，所述二级传动锥齿轮固定安装在行走履带主动轮的转轴上。

优选的，所述行走履带侧板之间固定连接的直板通过固定连接的轴承与一级传动轴转动连接。

优选的，所述控制板与机器人的控制器电性连接，所述控制板与电机电性连接。

优选的，所述行走履带侧板的一端上下均固定连接有环绕履带从动轮支撑板，所述行走履带侧板的另一端上下均固定连接有环绕履带主动轮支撑板。

优选的，所述三级传送结构包括三级传动直齿轮、四级传动直齿轮二级传动轴和五级传动直齿轮，所述三级传送锥齿轮固定连接的转轴固定连接有三级传动直齿轮，所述三级传动直齿轮啮合连接有四级传动直齿轮，所述四级传动直齿轮固定连接有二级传动轴，所述四级传动直齿轮固定连接有五级传动直齿轮。

优选的，所述行走履带侧板连接的横板通过固定连接的轴承均与三级传送锥齿轮连接的的转轴和二级传动轴转动连接，且行走履带主动轮的转轴在行走履带侧板连接的横板的横孔内转动。

优选的，所述四级传动结构包括四级传动锥齿轮、七级传动锥齿轮、四级传动轴、三级传动轴、五级传动锥齿轮和六级传动锥齿轮，所述三级传动轴的一端与五级传动直齿轮固定连接，所述三级传动轴的另一端固定连接有四级传动锥齿轮，所述四级传动锥齿轮啮合连接有五级传动锥齿轮，所述五级传动锥齿轮固定连接有四级传动轴，所述四级传动轴固定连接有六级传动锥齿轮，所述六级传动锥齿轮啮合连接有七级传动锥齿轮。

优选的，所述环绕履带主动轮支撑板通过固定连接的轴承与三级传动轴和四级传动轴转动连接。

优选的，所述环绕履带主动轮的转轴与七级传动锥齿轮固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过二级传动锥齿轮驱动三级传送结构的三级传送锥齿轮转动，三级传送锥齿轮带动三级传动直齿轮转动，三级传动直齿轮驱动四级传动直齿轮转动，四级传动直齿轮驱动五级传动直齿轮转动，五级传动直齿轮驱动四级传动结构的三级传动轴转动，三级传动轴带动四级传动锥齿轮转动，四级传动锥齿轮带动五级传动锥齿轮转动，五级传动锥齿轮带动四级传动轴转动，四级传动轴驱动六级传动锥齿轮转动，六级传动锥齿轮驱动七级传动锥齿轮转动，便于环绕履带主动轮的动力传递给七级传动锥齿轮，保证了七级传动锥齿轮的驱动稳定性，然后四级传动结构的七级传动锥齿轮带动防倾覆结构的环绕履带主动轮转动，环绕履带主动轮和环绕履带从动轮带动环绕履带转动，环绕履带在行走履带垂直方向上转动，环绕履带与行走履带共用一个电机作为动力，通过多级传动连接，实现同一动力，同一控制，实现环绕履带在水平方向上转动，二组相同的环绕履带分别对二组相同的行走履带进行防倾覆处理，保证了行走履带处于稳定行走状态，防倾覆巡检机器人在管线错杂密布的电缆管廊或者沟道中能移动自如，不会出现倾覆，防倾覆巡检机器人始终保持稳定巡检，利于实际巡检。

附图说明

图1为本发明的发明结构示意图；

图2为本发明的发明结构俯视图；

图3为本发明的后行走履带组及其连接结构正视图；

图4为本发明的后行走履带组及其连接结构俯视图；

图5为本发明的后行走履带组及其连接结构正视剖视图；

图6为本发明的环绕履带主动轮及其连接结构正视示意图；

图中：1.前行走履带组 2.中间关节 3.后行走履带组 4.U形连接架 5.连接关节6.环绕履带从动轮 7.环绕履带 8.行走履带从动轮 9.行走履带 10.行走履带主动轮 11.环绕履带主动轮 12.环绕履带从动轮支撑板 13.行走履带侧板 14.环绕履带主动轮支撑板 15.电机 16.控制板 17.一级传动轴 18.三级传动直齿轮 19.四级传动锥齿轮 20.七级传动锥齿轮 21.四级传动轴 22.一级传动直齿轮 23.二级传动锥齿轮 24.三级传动轴25.四级传动直齿轮 26.二级传动轴 27.五级传动直齿轮 28.五级传动锥齿轮 29.六级传动锥齿轮 30.二级传动直齿轮 31.三级传送锥齿轮 32.一级传动锥齿轮。

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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1、2、3、4所示的一种防倾覆巡检机器人，包括前行走履带组1、中间关节2和后行走履带组3，前行走履带组1和后行走履带组3的结构相同，前行走履带组1包括行走履带从动轮8、行走履带9、行走履带主动轮10、行走履带侧板13、电机15、控制板16、一级传动轴17、一级传动直齿轮22、二级传动锥齿轮23、二级传动直齿轮30和一级传动锥齿轮32，行走履带侧板13的两端通过固定连接的轴承分别转动连接有行走履带从动轮8和行走履带主动轮10，行走履带从动轮8和行走履带主动轮10啮合连接有用于行走的行走履带9，行走履带侧板13的内壁固定安装有电机15和控制板16，控制板16与机器人的控制器电性连接，控制板16与电机15电性连接，电机15的输出端固定连接有二级传动直齿轮30，二级传动直齿轮30啮合连接有一级传动直齿轮22，一级传动直齿轮22固定连接有一级传动轴17，行走履带侧板13之间固定连接的直板通过固定连接的轴承与一级传动轴17转动连接，一级传动轴17固定连接有一级传动锥齿轮32，一级传动锥齿轮32啮合连接有二级传动锥齿轮23，二级传动锥齿轮23固定安装在行走履带主动轮10的转轴上，二级传动锥齿轮23与行走履带主动轮10连接，前行走履带组1和后行走履带组3均连接有三级传送结构，三级传动结构连接有四级传动结构，四级传动结构连接有用于防倾覆的防倾覆结构，防倾覆结构包括环绕履带从动轮6、环绕履带7、环绕履带主动轮11、环绕履带从动轮支撑板12和环绕履带主动轮支撑板14，环绕履带从动轮支撑板12之间通过固定连接的轴承转动连接有环绕履带从动轮6，环绕履带主动轮支撑板14通过固定连接的轴承转动连接有环绕履带主动轮11，环绕履带从动轮6和环绕履带主动轮11啮合连接有环绕履带7，且环绕履带7与行走履带9垂直设置，环绕履带从动轮支撑板12转动连接有U形连接架4，行走履带侧板13的一端上下均固定连接有环绕履带从动轮支撑板12，行走履带侧板13的另一端上下均固定连接有环绕履带主动轮支撑板14，U形连接架4固定连接有连接关节5，连接关节5与中间关节2的两端固定连接，中间关节2为前行走履带组1和后行走履带组3连接结构，中间关节2由左右转向关节和上下俯仰关节组成，构成机器人的转弯和前后折叠，四级传动结构带动防倾覆结构的环绕履带主动轮11转动，环绕履带主动轮11和环绕履带从动轮6带动环绕履带7转动，环绕履带7在行走履带9垂直方向上转动，环绕履带7与行走履带9共用一个电机15作为动力，通过多级传动连接，实现同一动力，同一控制，实现环绕履带7在水平方向上转动，二组相同的环绕履带7分别对二组相同的行走履带9进行防倾覆处理，保证了行走履带9处于稳定行走状态，防倾覆巡检机器人在管线错杂密布的电缆管廊或者沟道中能移动自如，不会出现倾覆，防倾覆巡检机器人始终保持稳定巡检，利于实际巡检。

实施例2

实施例2是对实施例1的进一步改进。

如图1、2、3、5、6所示，三级传送结构包括三级传动直齿轮18、四级传动直齿轮25和二级传动轴26，三级传送锥齿轮31固定连接的转轴固定连接有三级传动直齿轮18，三级传动直齿轮18啮合连接有四级传动直齿轮25，四级传动直齿轮25固定连接有二级传动轴26，四级传动直齿轮25固定连接有五级传动直齿轮27，行走履带侧板13连接的横板通过固定连接的轴承均与三级传送锥齿轮31连接的转轴和二级传动轴26转动连接，且行走履带主动轮10的转轴在行走履带侧板13连接的横板的横孔内转动，四级传动结构包括四级传动锥齿轮19、七级传动锥齿轮20、四级传动轴21、三级传动轴24、五级传动锥齿轮28和六级传动锥齿轮29，三级传动轴24的一端与五级传动直齿轮27固定连接，三级传动轴24的另一端固定连接有四级传动锥齿轮19，四级传动锥齿轮19啮合连接有五级传动锥齿轮28，五级传动锥齿轮28固定连接有四级传动轴21，四级传动轴21固定连接有六级传动锥齿轮29，六级传动锥齿轮29啮合连接有七级传动锥齿轮20，环绕履带主动轮支撑板14通过固定连接的轴承与三级传动轴24和四级传动轴21转动连接，环绕履带主动轮11的转轴与七级传动锥齿轮20固定连接，二级传动锥齿轮23驱动三级传送结构的三级传送锥齿轮31转动，三级传送锥齿轮31带动三级传动直齿轮18转动，三级传动直齿轮18驱动四级传动直齿轮25转动，四级传动直齿轮25驱动五级传动直齿轮27转动，五级传动直齿轮27驱动四级传动结构的三级传动轴24转动，三级传动轴24带动四级传动锥齿轮19转动，四级传动锥齿轮19带动五级传动锥齿轮28转动，五级传动锥齿轮28带动四级传动轴21转动，四级传动轴21驱动六级传动锥齿轮29转动，六级传动锥齿轮29驱动七级传动锥齿轮20转动，便于环绕履带主动轮11的动力传递给七级传动锥齿轮20，保证了七级传动锥齿轮20的驱动稳定性。

使用时，防倾覆巡检机器人通过控制板16控制电机15，电机15通过二级传动直齿轮30驱动一级传动直齿轮22转动，一级传动直齿轮22驱动一级传动轴17转动，一级传动轴17带动一级传动锥齿轮32转动，一级传动锥齿轮32带动二级传动锥齿轮23转动，二级传动锥齿轮23驱动行走履带主动轮10转动,行走履带主动轮10和行走履带从动轮8配合驱动行走履带9，行走履带9驱动前行走履带组1和后行走履带组3移动，实现机器人巡检；巡检时，二级传动锥齿轮23驱动三级传送结构的三级传送锥齿轮31转动，三级传送锥齿轮31带动三级传动直齿轮18转动，三级传动直齿轮18驱动四级传动直齿轮25转动，四级传动直齿轮25驱动五级传动直齿轮27转动，五级传动直齿轮27驱动四级传动结构的三级传动轴24转动，三级传动轴24带动四级传动锥齿轮19转动，四级传动锥齿轮19带动五级传动锥齿轮28转动，五级传动锥齿轮28带动四级传动轴21转动，四级传动轴21驱动六级传动锥齿轮29转动，六级传动锥齿轮29驱动七级传动锥齿轮20转动，便于环绕履带主动轮11的动力传递给七级传动锥齿轮20，保证了七级传动锥齿轮20的驱动稳定性，然后四级传动结构的七级传动锥齿轮20带动防倾覆结构的环绕履带主动轮11转动，环绕履带主动轮11和环绕履带从动轮6带动环绕履带7转动，环绕履带7在行走履带9垂直方向上转动，环绕履带7与行走履带9共用一个电机15作为动力，通过多级传动连接，实现同一动力，同一控制，实现环绕履带7在水平方向上转动，二组相同的环绕履带7分别对二组相同的行走履带9进行防倾覆处理，保证了行走履带9处于稳定行走状态，防倾覆巡检机器人在管线错杂密布的电缆管廊或者沟道中能移动自如，不会出现倾覆，利于实际巡检。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。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)

1.一种防倾覆巡检机器人，包括前行走履带组(1)、中间关节(2)和后行走履带组(3)，其特征在于：所述前行走履带组(1)和后行走履带组(3)的结构相同，所述前行走履带组(1)包括行走履带从动轮(8)、行走履带(9)、行走履带主动轮(10)、行走履带侧板(13)、电机(15)、控制板(16)、一级传动轴(17)、一级传动直齿轮(22)、二级传动锥齿轮(23)、二级传动直齿轮(30)和一级传动锥齿轮(32)，所述行走履带侧板(13)的两端通过固定连接的轴承分别转动连接有行走履带从动轮(8)和行走履带主动轮(10)，所述行走履带从动轮(8)和行走履带主动轮(10)啮合连接有用于行走的行走履带(9)，所述行走履带侧板(13)的内壁固定安装有电机(15)和控制板(16)，所述电机(15)的输出端固定连接有二级传动直齿轮(30)，所述二级传动直齿轮(30)啮合连接有一级传动直齿轮(22)，所述一级传动直齿轮(22)固定连接有一级传动轴(17)，所述一级传动轴(17)固定连接有一级传动锥齿轮(32)，所述一级传动锥齿轮(32)啮合连接有二级传动锥齿轮(23)，所述二级传动锥齿轮(23)与行走履带主动轮(10)连接，所述前行走履带组(1)和后行走履带组(3)均连接有三级传动结构，所述三级传动结构连接有四级传动结构，所述四级传动结构连接有用于防倾覆的防倾覆结构，所述防倾覆结构包括环绕履带从动轮(6)、环绕履带(7)、环绕履带主动轮(11)、环绕履带从动轮支撑板(12)和环绕履带主动轮支撑板(14)，所述环绕履带从动轮支撑板(12)之间通过固定连接的轴承转动连接有环绕履带从动轮(6)，所述环绕履带主动轮支撑板(14)通过固定连接的轴承转动连接有环绕履带主动轮(11)，所述环绕履带从动轮(6)和环绕履带主动轮(11)啮合连接有环绕履带(7)，且环绕履带(7)与行走履带(9)垂直设置，所述环绕履带从动轮支撑板(12)转动连接有U形连接架(4)，所述U形连接架(4)固定连接有连接关节(5)，所述连接关节(5)与中间关节(2)的两端固定连接。

2.根据权利要求1所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述二级传动锥齿轮(23)固定安装在行走履带主动轮(10)的转轴上。

3.根据权利要求2所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述行走履带侧板(13)之间固定连接的直板通过固定连接的轴承与一级传动轴(17)转动连接。

4.根据权利要求3所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述控制板(16)与机器人的控制器电性连接，所述控制板(16)与电机(15)电性连接。

5.根据权利要求1所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述行走履带侧板(13)的一端上下均固定连接有环绕履带从动轮支撑板(12)，所述行走履带侧板(13)的另一端上下均固定连接有环绕履带主动轮支撑板(14)。

6.根据权利要求1所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述三级传动结构包括三级传动直齿轮(18)、四级传动直齿轮(25)、二级传动轴(26)和五级传动直齿轮(27)，三级传送锥齿轮(31)固定连接的转轴固定连接有三级传动直齿轮(18)，所述三级传动直齿轮(18)啮合连接有四级传动直齿轮(25)，所述四级传动直齿轮(25)固定连接有二级传动轴(26)，所述四级传动直齿轮(25)固定连接有五级传动直齿轮(27)。

7.根据权利要求6所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：与所述行走履带侧板(13)连接的横板通过固定连接的轴承和与三级传送锥齿轮(31)连接的转轴转动连接，以及通过固定连接的轴承和二级传动轴(26)转动连接，且行走履带主动轮(10)的转轴在行走履带侧板(13)连接的横板的横孔内转动。

8.根据权利要求7所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述四级传动结构包括四级传动锥齿轮(19)、七级传动锥齿轮(20)、四级传动轴(21)、三级传动轴(24)、五级传动锥齿轮(28)和六级传动锥齿轮(29)，所述三级传动轴(24)的一端与五级传动直齿轮(27)固定连接，所述三级传动轴(24)的另一端固定连接有四级传动锥齿轮(19)，所述四级传动锥齿轮(19)啮合连接有五级传动锥齿轮(28)，所述五级传动锥齿轮(28)固定连接有四级传动轴(21)，所述四级传动轴(21)固定连接有六级传动锥齿轮(29)，所述六级传动锥齿轮(29)啮合连接有七级传动锥齿轮(20)。

9.根据权利要求8所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述环绕履带主动轮支撑板(14)通过固定连接的轴承与三级传动轴(24)和四级传动轴(21)转动连接。

10.根据权利要求9所述的防倾覆巡检机器人，其特征在于：所述环绕履带主动轮(11)的转轴与七级传动锥齿轮(20)固定连接。

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