CN112776849B - 一种刹车装置及具有其的轨道机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道机器人技术领域，具体涉及一种刹车装置及具有其的轨道机器人。一种刹车装置，包括：安装架，靠近车轮的一侧设有刹车部件；驱动机构，具有至少两个与安装架的中心距离不同的工作面，且具有转动至远离安装架的第一状态，以及转动至与安装架相抵接的第二状态，当驱动机构处于第一状态，刹车部件脱离与车轮的抵接，当驱动机构转动至第二状态，安装架受到驱动机构施加的朝向靠近车轮方向运动的作用力，以使刹车部件与车轮相抵接。本发明提供的一种刹车装置，通过驱动机构的转动即可使刹车部件在与车轮接触和不与车轮接触这两种状态之间转换，避免了多个联动杆之间联动误差，刹车方式简单，且易于控制，稳定性和可靠性均较高。

Description

一种刹车装置及具有其的轨道机器人

技术领域

本发明涉及轨道机器人技术领域，具体涉及一种刹车装置及具有其的轨道机器人。

背景技术

轨道式巡检机器人被广泛应用于隧道、管廊、变电站等环境恶劣的工业现场，用来采集现场环境数据；巡检机器人在工作时，时常需要停留在轨道的某一位置处进行相应工作，而且，当巡检机器人在坡道上需要紧急停止时，巡检机器人由于自身重力作用作用会沿着坡道下移，因此需要一种用于轨道巡检机器人的减速刹车装置。现有的刹车装置通常利用联动杆推动刹车片夹紧在车轮上，通过刹车片与车轮之间的摩擦力实现制动。但是，通过联动杆支撑刹车片的方式，在刹车时通过转动联动杆使得刹车片靠近或远离车轮运动，转动角度不易控制，且联动杆因由多个杆件组成，在受力过程中，易发生偏离预定方向的运动，进而导致刹车稳定性差，可靠性差的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的刹车装置刹车稳定性差、可靠性差的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种刹车装置，包括：

安装架，活动安装于车轮的侧面，所述安装架靠近所述车轮的一侧设有刹车部件；

驱动机构，具有至少两个与所述安装架的中心距离不同的工作面，且所述驱动机构转动设于所述安装架的侧面，具有转动至远离所述安装架的第一状态，以及转动至与所述安装架相抵接的第二状态，当所述驱动机构处于第一状态，所述刹车部件脱离与所述车轮的抵接，当所述驱动机构转动至第二状态，所述安装架受到所述驱动机构施加的朝向靠近所述车轮方向运动的作用力，以使所述刹车部件与所述车轮相抵接。

所述驱动机构包括凸轮和与所述凸轮连接的驱动器。

所述安装架靠近所述凸轮的一面呈斜面，当所述凸轮处于第二状态，所述凸轮的凸出部与所述斜面接触，并推动所述安装架靠近所述车轮滑动，直至所述刹车部件与所述车轮相抵接。

所述安装架相对的两侧均设有所述凸轮，且一对所述凸轮同时处于第一状态或第二状态。

所述安装架设有一对，且分设于所述车轮行进方向的两侧。

所述安装架连接有弹性件，当所述驱动机构处于第二状态，所述弹性件蓄能，当所述驱动机构由第二状态转变至第一状态，所述弹性件释能，以带动所述安装架远离所述车轮滑动。

每个所述安装架上均设有一对所述弹性件，且一对所述弹性件分设于所述安装架相对的两端。

所述刹车部件为刹车皮。

所述刹车皮通过连杆与所述安装架的水平端面呈夹角设置。

本发明还提供了一种轨道机器人，包括上述的刹车装置。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种刹车装置，包括活动安装于车轮侧面的安装架、以及转动设于安装架的侧面的驱动机构，且安装架靠近车轮的一侧设有刹车部件，驱动机构具有至少两个与安装架的中心距离不同的工作面，且驱动机构具有转动至远离安装架的第一状态，以及转动至与安装架相抵接的第二状态，当驱动机构处于第一状态，刹车部件脱离与车轮的抵接，当驱动机构转动至第二状态，安装架受到驱动机构施加的朝向靠近车轮方向运动的作用力，以使刹车部件与车轮相抵接。因此，通过驱动机构的转动即可使刹车部件在与车轮接触和不与车轮接触这两种状态之间转换，即在刹车松开状态与刹车制动状态之间转换，避免了多个联动杆之间联动误差，刹车方式简单，且易于控制，稳定性和可靠性均较高。

2.本发明提供的一种刹车装置，驱动机构包括凸轮和与凸轮连接的驱动器。利用凸轮的偏心结构实现凸轮表面到安装架中心的距离不同，即可在凸轮转动时通过安装架的运动带动刹车部件在刹车松开与刹车制动状态下转变，且凸轮外部轮廓平缓且连续，使得刹车装置的运行更加平稳。

3.本发明提供的一种刹车装置，安装架靠近凸轮的一面呈斜面，当凸轮处于第二状态，凸轮的凸出部与斜面接触，并推动安装架靠近车轮滑动，直至刹车部件与车轮相抵接。利用凸轮的凸出部与斜面相配合带动安装架滑动，以使刹车部件与车轮接触，操作简单，且稳定性高。

4.本发明提供的一种刹车装置，安装架相对的两侧均设有凸轮，且一对凸轮同时处于第一状态或第二状态。设置一对凸轮以驱动安装架，使得安装架的滑动更加稳定。

5.本发明提供的一种刹车装置，安装架设有一对，且分设于车轮行进方向的两侧。即刹车部件设有一对，同时脱离或抵接于车轮上，提升了刹车效率。

6.本发明提供的一种刹车装置，安装架连接有弹性件，当驱动机构处于第二状态，弹性件蓄能，当驱动机构由第二状态转变至第一状态，弹性件释能，以带动安装架远离车轮滑动。利用弹性件施力于安装架，使得安装架可从刹车制动状态快速向刹车松开状态转变，刹车装置更加灵活；并且，防止由于轨道机器人运行时不稳定导致安装架跳动，从而导致的刹车部件与车轮触碰而影响车轮的正常运行。

7.本发明提供的一种刹车装置，每个安装架上均设有一对弹性件，且一对弹性件分设于安装架相对的两端。使安装架的受力更加均衡。

8.本发明提供的一种刹车装置，刹车部件为刹车皮，且刹车皮通过连杆与安装架的水平端面呈夹角设置。刹车皮可以呈一定夹角的贴合于车轮的相对的两侧，在保证了可以刹车制动的同时，刹车装置不影响车轮的正常行驶。

9.本发明提供的一种轨道机器人，包括上述的刹车装置，利用该刹车装置进行刹车制动，避免了多个联动杆之间联动误差，刹车方式简单，且易于控制，稳定性和可靠性均较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的立体图。

附图标记说明：

1、安装架；2、车轮；3、刹车部件；4、驱动机构；5、驱动器；6、弹性件；7、支撑架；8、连杆；9、连接板；10、板体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至4所示的刹车装置的一种具体实施方式，用于主动轮的刹车制动，包括：支撑架7以及设于支撑架7上的安装架1和驱动机构4，支撑架7架设于车轮2的下方，车轮2为主动轮。

如图2和4所示，安装架1设有一对，且分设于车轮2行进方向的两侧，安装架1沿上下方向与支撑架7滑动连接，安装架1上通过相互垂直设置的连杆8和连接板9固定连接有刹车部件3，刹车部件3为刹车皮，且刹车皮与安装架1呈一定夹角设置，一对安装架1的刹车皮对称设置，形成对车轮2的夹持。

如图2所示，安装架1的左右两侧均呈斜面，且每个安装架1相对的两个斜面的两侧均设有驱动机构4，驱动机构4包括凸轮以及与凸轮相连接的驱动器5，驱动器5为设于支撑架7上的舵机，舵机的驱动端与凸轮相连接。凸轮具有远离安装架1的第一状态，以及凸轮的凸出部与安装架1相接的第二状态，当凸轮处于第一状态，刹车皮不与车轮2相接触，当舵机带动凸轮由第一状态转变至第二状态，凸轮与安装架1的斜面相配合，以推动安装架1向上滑动，直至刹车皮与车轮2相接。

如图4所示，一对安装架1之间通过板体10相互连接，支撑架7和板体10之间设有弹性件6，且每个安装架1对应设有一对弹性件6，一对弹性件6分设于安装架1相对的两侧，弹性件6为弹簧。当凸轮处于第二状态，弹簧压缩蓄能，当凸轮由第二状态向第一状态转变，弹簧施力于板体10，以推动安装架1向下滑动。

还提供了轨道机器人的一种具体实施方式，包括上述的刹车装置，还包括与刹车装置相连接的动力装置，在动力装置的驱动下，作为主动轮的车轮2转动，轨道机器人沿轨道滑动，当需要刹车时，动力装置关闭，舵机接收到刹车信号，驱动凸轮转动至第二状态，以推动一对安装架1上的一对刹车皮与车轮2相贴合，在摩擦力作用下进行刹车制动。在轨道机器人中，主动轮可以根据情况设置一个或多个，刹车装置也可以根据情况设置一个或多个。

在使用本实施例的刹车装置对轨道机器人进行刹车制动时，舵机接收到刹车信号，驱动凸轮由第一状态向第二状态转变，凸轮的凸出部与安装架1的斜面相接，并推动安装架1向上滑动，安装架1上的刹车皮一同向上滑动，直至与车轮2相接触，在摩擦力作用下进行刹车制动。在动力装置启动带动轨道机器人运动时，舵机接收到启动信号，驱动凸轮由第二状态向第一状态转变，凸轮逐渐脱离与安装架1的接触，且安装架1上的刹车皮逐渐脱离与车轮2的接触，直至刹车皮与车轮2完全脱离接触。

作为替代的实施方式，驱动机构4可以为其他异形轮，且该异形轮至少具有远离安装架1且使刹车部件3不与车轮2接触的第一部分，以及与安装架1相接触并带动安装架1运动至使刹车部件3与车轮2相抵接的第二部分。具体的，异形轮朝向车轮2的端面形成有两个高低不等的凸起，当刹车时，较高的凸起与车轮2接触，实现制动；当正常行驶时，较低的凸起与车轮2对应设置。

作为替代的实施方式，刹车部件3通过连杆8与安装架1滑动连接，且连杆8上设有与支撑架7转动连接的杆体，驱动机构4带动安装架1靠近车轮2运动，连杆8沿安装架1滑动，并绕支撑架7靠近车轮2转动，且带动刹车部件3转动至与车轮2接触。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种刹车装置，其特征在于，包括：

安装架（1），活动安装于车轮（2）的侧面，所述安装架（1）靠近所述车轮（2）的一侧设有刹车部件（3），所述安装架（1）设有一对，且分设于所述车轮（2）行进方向的前后侧；

驱动机构（4），具有至少两个与所述安装架（1）的中心距离不同的工作面，且所述驱动机构（4）转动设于所述安装架（1）的侧面，具有转动至远离所述安装架（1）的第一状态，以及转动至与所述安装架（1）相抵接的第二状态，当所述驱动机构（4）处于第一状态，所述刹车部件（3）脱离与所述车轮（2）的抵接，当所述驱动机构（4）转动至第二状态，所述安装架（1）受到所述驱动机构（4）施加的朝向靠近所述车轮（2）方向运动的作用力，以使所述刹车部件（3）与所述车轮（2）相抵接；

所述驱动机构（4）包括凸轮和与所述凸轮连接的驱动器（5），所述驱动器（5）为舵机；

所述安装架（1）靠近所述凸轮的一面呈斜面，当所述凸轮处于第二状态，所述凸轮的凸出部与所述斜面接触，并推动所述安装架（1）靠近所述车轮（2）滑动，直至所述刹车部件（3）与所述车轮（2）相抵接。

2.根据权利要求1所述的一种刹车装置，其特征在于，所述安装架（1）相对的两侧均设有所述凸轮，且一对所述凸轮同时处于第一状态或第二状态。

3.根据权利要求1或2所述的一种刹车装置，其特征在于，所述安装架（1）连接有弹性件（6），当所述驱动机构（4）处于第二状态，所述弹性件（6）蓄能，当所述驱动机构（4）由第二状态转变至第一状态，所述弹性件（6）释能，以带动所述安装架（1）远离所述车轮（2）滑动。

4.根据权利要求3所述的一种刹车装置，其特征在于，每个所述安装架（1）上均设有一对所述弹性件（6），且一对所述弹性件（6）分设于所述安装架（1）相对的两端。

5.根据权利要求1或2所述的一种刹车装置，其特征在于，所述刹车部件（3）为刹车皮。

6.根据权利要求5所述的一种刹车装置，其特征在于，所述刹车皮通过连杆（8）与所述安装架（1）的水平端面呈夹角设置。

7.一种轨道机器人，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的刹车装置。

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