CN112623066B - 一种牵引式驱动装置及足式机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人领域，公开一种牵引式驱动装置及足式机器人。所述牵引式驱动装置包括旋转机构、触发机构和检测模块，旋转机构包括旋转件和固定基座，旋转件可转动地设置于固定基座上；触发机构设置于旋转件上，触发机构包括牵引绳、滑块和触发模块，牵引绳用于驱动旋转件转动，牵引绳还用于驱动滑块与触发模块接触，以激活触发模块的预设指令；检测模块用于检测旋转件的转动角度，并作为驱动输入信号。本发明结构简单，无需占用额外的空间布局，通过机械方式手动干预应对突发情况，无需通过遥控器控制足式机器人，避免了突发情况下无线控制失效。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种牵引式驱动装置及足式机器人。
背景技术
现有足式机器人大多通过用户手上的无线遥控器进行控制，工作原理为遥控器上有操作按钮、按键或摇杆，可用来进行方向或者模式控制，且内置无线模块用来与机器人传输数据。
该控制方式需要手握额外的操控设备，操作方式比较繁琐，且遥控器与机器人之间无结构连接，一旦发生突发情况无法通过机械方式手动干预。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于提供一种牵引式驱动装置及足式机器人，能够通过机械方式手动干预应对突发情况，无需通过遥控器控制足式机器人。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种牵引式驱动装置，包括：
旋转机构，包括旋转件和固定基座，所述旋转件可转动地设置于所述固定基座上；
触发机构，设置于所述旋转件上，所述触发机构包括牵引绳、滑块和触发模块，所述牵引绳用于驱动所述旋转件转动，所述牵引绳还用于驱动所述滑块与所述触发模块接触，以激活所述触发模块的预设指令；
检测模块，用于检测所述旋转件的转动角度，并作为驱动输入信号。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述触发机构还包括安装套筒，所述安装套筒设置于所述旋转件上，所述滑块滑动设置于所述安装套筒内，所述安装套筒上设置有避让槽，所述滑块上设置有连接部，所述连接部伸出所述避让槽，并与所述牵引绳连接，所述触发模块设置于所述安装套筒的端部。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述触发机构还包括弹性件，所述弹性件夹设于所述滑块与所述触发模块之间。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述旋转机构还包括轴承、第一挡圈和第二挡圈，所述旋转件通过所述轴承与所述固定基座转动配合，所述第一挡圈设置于所述旋转件上，所述第二挡圈设置于所述固定基座上，所述轴承夹设于所述第一挡圈和所述第二挡圈之间。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述固定基座上设置有摄像头转接件或雷达。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述检测模块为霍尔传感器，所述霍尔传感器包括检测部和感应部，所述检测部设置于所述固定基座上，所述感应部设置于所述旋转件上。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述旋转机构还包括第一同步轮、同步带和第二同步轮，所述第一同步轮设置于所述旋转件上，所述第二同步轮通过所述同步带与所述第一同步轮传动连接。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述检测模块为磁编码器，所述第二同步轮上设置有用于与所述磁编码器感应的磁铁。
作为本发明的牵引式驱动装置的优选方案，所述触发模块为力传感器或开关组件。
一种足式机器人，包括如上所述的牵引式驱动装置。
本发明的有益效果为：
本发明提供的牵引式驱动装置及足式机器人，操作人员手持牵引绳进行操作，通过牵引绳驱动滑块与触发模块接触，以激活触发模块的预设指令，例如滑块与触发模块接触一次可以激活触发模块启动，再次接触可以激活触发模块发送前进指令，通过牵引绳驱动旋转件转动，通过检测模块检测旋转件的转动角度，并作为驱动输入信号，对足式机器人的运动方向进行控制，通过机械方式手动干预应对突发情况，无需通过遥控器控制足式机器人，避免了突发情况下无线控制失效，另外，该牵引式驱动装置结构简单，可以集成于足式机器人现有的雷达或摄像头结构上，无需占用额外的空间布局。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的牵引式驱动装置的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的一种牵引式驱动装置的剖面示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的另一种牵引式驱动装置的剖面示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的牵引式驱动装置中旋转机构的爆炸示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的牵引式驱动装置中旋转机构的剖面示意图；
图6是本发明具体实施方式提供的牵引式驱动装置中触发机构的爆炸示意图；
图7是本发明具体实施方式提供的牵引式驱动装置中触发机构的剖面示意图。
图中：
1-旋转机构；2-触发机构；3-检测模块；
11-旋转件；12-固定基座；13-轴承；14-第一挡圈；15-第二挡圈；16-第一同步轮；17-同步带；18-第二同步轮；181-磁铁；
21-牵引绳；22-滑块；221-连接部；23-触发模块；24-安装套筒；241-避让槽；25-弹性件；26-盖板；
31-检测部；32-感应部；
100-机壳；200-摄像头转接件；300-雷达。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图7所示，本实施例提供一种牵引式驱动装置，适用于足式机器人，该牵引式驱动装置包括旋转机构1、触发机构2和检测模块3。旋转机构1包括旋转件11和固定基座12，旋转件11可转动地设置于固定基座12上。触发机构2设置于旋转件11上，触发机构2包括牵引绳21、滑块22和触发模块23，牵引绳21用于驱动旋转件11转动，牵引绳21还用于驱动滑块22与触发模块23接触，以激活触发模块23的预设指令。检测模块3用于检测旋转件11的转动角度，并作为驱动输入信号。
操作人员手持牵引绳21进行操作，通过牵引绳21驱动滑块22与触发模块23接触，以激活触发模块23的预设指令，例如滑块22与触发模块23接触一次可以激活触发模块23启动，再次接触可以激活触发模块23发送前进指令。通过牵引绳21驱动旋转件11转动，通过检测模块3检测旋转件11的转动角度，并作为驱动输入信号，对足式机器人的运动方向进行控制。通过机械方式手动干预应对突发情况，无需通过遥控器控制足式机器人，避免了突发情况下无线控制失效。另外，该牵引式驱动装置结构简单，可以集成于足式机器人现有的雷达300或摄像头结构上，无需占用额外的空间布局。
如图2、图6和图7所示，可选地，触发机构2还包括安装套筒24，安装套筒24设置于旋转件11上，滑块22滑动设置于安装套筒24内，安装套筒24上设置有避让槽241，滑块22上设置有连接部221，连接部221伸出避让槽241，并与牵引绳21连接，触发模块23设置于安装套筒24的端部。通过在滑块22上设置连接部221，方便牵引绳21驱动滑块22在安装套筒24内滑动，连接部221可以为吊耳状。操作人员手持牵引绳21进行操作，拉动滑块22与触发模块23相接触，实现触发模块23预设指令的激活，例如滑块22与触发模块23接触一次可以激活触发模块23启动，再次接触可以激活触发模块23发送前进指令。
可选地，触发模块23为力传感器或开关组件。触发模块23可以是行程开关、机械自复位开关、拉力传感器、红外对射管等。
可选地，触发机构2还包括弹性件25，弹性件25夹设于滑块22与触发模块23之间。操作人员通过牵引绳21施加作用力拉动滑块22时，滑块22压缩弹性件25，弹性件25蓄能，当操作人员松开施加的作用力时，弹性件25释放弹性势能，将滑块22推动至初始位置，以方便下一次操作。为防止弹性件25将滑块22弹出安装套筒24内，在安装套筒24的端部设置有盖板26，同时，方便了安装套筒24内滑块22、弹性件25和触发模块23的安装、拆卸和维修。
如图2、图4和图5所示，可选地，旋转机构1还包括轴承13、第一挡圈14和第二挡圈15，旋转件11通过轴承13与固定基座12转动配合，第一挡圈14设置于旋转件11上，第二挡圈15设置于固定基座12上，轴承13夹设于第一挡圈14和第二挡圈15之间。旋转件11与固定基座12同轴设置，通过在两者之间设置轴承13，保证了两者相对转动的平滑。通过第一挡圈14和第二挡圈15对轴承13进行限位，防止轴承13在转动过程中晃动，延长了轴承13的使用寿命。
可选地，固定基座12上设置有摄像头转接件200或雷达300。由于现有足式机器人通常具备摄像头、雷达300、音响设备或录音设备，因此，将固定基座12集成于这类现有设备上，无需额外布局安装空间，适用范围广。
在本实施例中，检测模块3为霍尔传感器，霍尔传感器包括检测部31和感应部32，检测部31设置于固定基座12上，感应部32设置于旋转件11上。根据霍尔效应，通过检测部31和感应部32的信号传输，实现对旋转件11相对固定基座12的转动测量。固定基座12可以固定在足式机器人的机壳100上，因此，检测部31可适应性地设置于机壳100上。为减少运动过程中的晃动量，可以在旋转件11与机壳100之间加推力轴承结构，旋转件11与固定基座12之间的轴承13可以为交叉滚子轴承、圆锥滚子轴承或自润滑铜套等。
如图3所示，在另一实施例中，旋转机构1还包括第一同步轮16、同步带17和第二同步轮18，第一同步轮16设置于旋转件11上，第二同步轮18通过同步带17与第一同步轮16传动连接。检测模块3为磁编码器，第二同步轮18上设置有用于与磁编码器感应的磁铁181。在其他实施例中，检测模块3也可以为力传感器、位移传感器等，能够将旋转件11相对固定基座12的转动转换成可测量的物理量即可。
本实施例提供的牵引式驱动装置，操作人员手持牵引绳21进行操作，通过牵引绳21驱动滑块22与触发模块23接触，以激活触发模块23的预设指令，例如滑块22与触发模块23接触一次可以激活触发模块23启动，再次接触可以激活触发模块23发送前进指令，通过牵引绳21驱动旋转件11转动，通过检测模块3检测旋转件11的转动角度，并作为驱动输入信号，对足式机器人的运动方向进行控制，通过机械方式手动干预应对突发情况，无需通过遥控器控制足式机器人，避免了突发情况下无线控制失效，另外，该牵引式驱动装置结构简单，可以集成于足式机器人现有的雷达300或摄像头结构上，无需占用额外的空间布局。
本实施例还提供一种足式机器人，包括上述的牵引式驱动装置，通过机械方式手动干预应对突发情况，无需通过遥控器控制足式机器人，避免了突发情况下无线控制失效，另外，该牵引式驱动装置结构简单，可以集成于足式机器人现有的雷达300或摄像头结构上，无需占用额外的空间布局。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种牵引式驱动装置，其特征在于，包括：
旋转机构（1），包括旋转件（11）和固定基座（12），所述旋转件（11）可转动地设置于所述固定基座（12）上；
触发机构（2），设置于所述旋转件（11）上，所述触发机构（2）包括牵引绳（21）、滑块（22）和触发模块（23），所述牵引绳（21）用于驱动所述旋转件（11）转动，所述牵引绳（21）还用于驱动所述滑块（22）与所述触发模块（23）接触，以激活所述触发模块（23）的预设指令；
检测模块（3），用于检测所述旋转件（11）的转动角度，并作为驱动输入信号；
所述触发机构（2）还包括安装套筒（24），所述安装套筒（24）设置于所述旋转件（11）上，所述滑块（22）滑动设置于所述安装套筒（24）内，所述安装套筒（24）上设置有避让槽（241），所述滑块（22）上设置有连接部（221），所述连接部（221）伸出所述避让槽（241），并与所述牵引绳（21）连接，所述触发模块（23）设置于所述安装套筒（24）的端部。
2.根据权利要求1所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述触发机构（2）还包括弹性件（25），所述弹性件（25）夹设于所述滑块（22）与所述触发模块（23）之间。
3.根据权利要求1所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述旋转机构（1）还包括轴承（13）、第一挡圈（14）和第二挡圈（15），所述旋转件（11）通过所述轴承（13）与所述固定基座（12）转动配合，所述第一挡圈（14）设置于所述旋转件（11）上，所述第二挡圈（15）设置于所述固定基座（12）上，所述轴承（13）夹设于所述第一挡圈（14）和所述第二挡圈（15）之间。
4.根据权利要求1所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述固定基座（12）上设置有摄像头转接件（200）或雷达（300）。
5.根据权利要求1所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述检测模块（3）为霍尔传感器，所述霍尔传感器包括检测部（31）和感应部（32），所述检测部（31）设置于所述固定基座（12）上，所述感应部（32）设置于所述旋转件（11）上。
6.根据权利要求1所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述旋转机构（1）还包括第一同步轮（16）、同步带（17）和第二同步轮（18），所述第一同步轮（16）设置于所述旋转件（11）上，所述第二同步轮（18）通过所述同步带（17）与所述第一同步轮（16）传动连接。
7.根据权利要求6所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述检测模块（3）为磁编码器，所述第二同步轮（18）上设置有用于与所述磁编码器感应的磁铁（181）。
8.根据权利要求1所述的牵引式驱动装置，其特征在于，所述触发模块（23）为力传感器或开关组件。
9.一种足式机器人，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的牵引式驱动装置。
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| CN112623066A (zh) | 2021-04-09 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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