CN112878117B - 一种无外动力的自动升降轨 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无外动力的自动升降轨。所述无外动力的自动升降轨，包括：第一固定轨道、第二固定轨道、升降轨道结构、下固定轨道和齿轮轨道。本发明提供一种无外动力的自动升降轨，该升降轨道通过第一固定轨道、第二固定轨道、以及升降轨道结构配合使用，在轨道机器人升降通过障碍物时，不需要借助驱动结构，且无外部动力作用，利用轨道机器人自身的重力以及伸缩弹簧的弹力完成升降操作，且无需控制和检测系统，轨道机器人就可以自行完成轨道升降，并且不会受到较大程度的条件限制，能够有效的防止脱落，其内部结构组成简单，安装也十分方便，适用范围广泛，不需要电路以及各种电子系统配合使用，进而大大降低了其使用成本。

Description

一种无外动力的自动升降轨

技术领域

本发明涉及机器人轨道过障碍物领域，尤其涉及一种无外动力的自动升降轨。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围，机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业、服务业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

0003.随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透，结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人，例如轨道机器人，可以在铺设好的轨道上移动的机器人进而能够完成各项操作，而机器人在移动至障碍物位置时，由于机器人自身仅具有水平移动的功能，因此需要借助轨道的升降带动机器人顺利通过障碍物位置，而在现有技术中，轨道的升降分为三种形式，一是电机驱动轨道升降，其需要单独布线和调试，且需要有控制电路，有安装条件限制，受停电影响，二是液压驱动轨道升降，同样需要单独布线以及有控制系统，使其受限较多，还需要控制系统，检测系统，各种系统配合，一旦出错，可以导致机器人掉落损坏，三是倾斜轨道，轨道需要特殊定制，轨道机器人上坡困难，下坡速度过快，不易控制，以上三种轨道均存在结构复杂，使用难度较大，容易受到外部条件限制，并不能很好的满足人们的使用需求。

0004.因此，有必要提供一种无外动力的自动升降轨解决上述技术问题。

发明内容

0005.本发明提供一种无外动力的自动升降轨，解决了现有的机器人移动轨道存在结构复杂，使用难度较大，容易受到外部条件限制，并不能很好的满足人们的使用需求的问题。

0006.为解决上述技术问题，本发明提供的无外动力的自动升降轨，包括：

第一固定轨道、第二固定轨道、升降轨道结构、下固定轨道和齿轮轨道；

其中，所述升降轨道结构包括两个升降轨道和同步杆，所述升降轨道顶部的两侧均固定连接有升降杆，所述升降杆的外部套接有固定套筒，所述固定套筒的顶端固定连接有伸缩弹簧，所述同步杆的两端分别与两个所述升降轨道底部的一侧固定连接，所述齿轮轨道上设置有轨道机器人，所述轨道机器人包括运行组件，所述运行组件上设置有转动齿轮，所述转动齿轮的一侧转动连接有滚轮件。

0007.优选的，两个所述升降轨道分别设置在障碍物的左侧与右侧，所述第一固定轨道与所述第二固定轨道分别设置在两个所述升降轨道的一侧。

0008.优选的，所述滚轮件的底部贯穿所述运行组件的内部并延伸至所述运行组件的底部，所述运行组件的顶部与所述第一固定轨道的底部滑动连接。

0009.优选的，所述同步杆的形状为U字型结构设置，所述齿轮轨道设置在所述第一固定轨道的下方。

0010.优选的，所述第一固定轨道、所述第二固定轨道以及两个所述升降轨道保持在同一水平面上，所述下固定轨道位于所述第一固定轨道的下方并与第一固定轨道保持平行。

0011.优选的，所述固定套筒的内部设置有连接结构，所述连接结构包括滑动块，所述滑动块的底部固定连接有滑动杆，所述滑动杆的底端贯穿所述固定套筒的内部并延伸至所述固定套筒的底部，所述固定套筒内壁的两侧均开设有滑槽。

0012.优选的，所述滑动块的两侧均设置有滑轮，所述滑轮的外部与所述滑槽的内部滑动连接，所述滑动杆的外表面且位于所述滑动块的底部套接有支撑弹簧。

0013.优选的，所述滑动杆的底端固定连接有缓冲块，所述缓冲块的底部固定连接有连接柱。

0014.与相关技术相比较，本发明提供的无外动力的自动升降轨具有如下有益效果：

本发明提供一种无外动力的自动升降轨，该升降轨道通过第一固定轨道、第二固定轨道、以及升降轨道结构配合使用，在轨道机器人升降通过障碍物时，不需要借助驱动结构，且无外部动力作用，利用轨道机器人自身的重力以及伸缩弹簧的弹力完成升降操作，且无需控制和检测系统，轨道机器人就可以自行完成轨道升降，并且不会受到较大程度的条件限制，能够有效的防止脱落，其内部结构组成简单，安装也十分方便，适用范围广泛，不需要电路以及各种电子系统配合使用，进而大大降低了其使用成本，更好的在轨道上移动，完成各种指定操作，很好的满足人们的使用需求。

附图说明

0015.图1为本发明提供的无外动力的自动升降轨第一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的无外动力的自动升降轨机器人通过障碍物时的结构示意图；

图3为本发明提供的无外动力的自动升降轨第二实施例的结构示意图；

图4为图3所示的A部放大示意图。

0016.图中标号：1、第一固定轨道，2、第二固定轨道，3、升降轨道结构，31、升降轨道，32、同步杆，33、升降杆，34、固定套筒，35、伸缩弹簧，4、下固定轨道，5、齿轮轨道，6、轨道机器人，61、运行组件，62、转动齿轮，63、滚轮件，7、连接结构，71、滑动块，72、滑动杆，73、滑轮，74、支撑弹簧，75、缓冲块，76、连接柱，8、滑槽。

实施方式

0017.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

0018.请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的无外动力的自动升降轨第一实施例的结构示意图；图2为本发明提供的无外动力的自动升降轨机器人通过障碍物时的结构示意图。无外动力的自动升降轨，包括：

第一固定轨道1、第二固定轨道2、升降轨道结构3、下固定轨道4和齿轮轨道5；

其中，所述升降轨道结构3包括两个升降轨道31和同步杆32，所述升降轨道31顶部的两侧均固定连接有升降杆33，所述升降杆33的外部套接有固定套筒34，所述固定套筒34的顶端固定连接有伸缩弹簧35，所述同步杆32的两端分别与两个所述升降轨道31底部的一侧固定连接，所述齿轮轨道5上设置有轨道机器人6，所述轨道机器人6包括运行组件61，所述运行组件61上设置有转动齿轮62，所述转动齿轮62的一侧转动连接有滚轮件63。

0019.第一固定轨道1与第二固定轨道2均与安装位置固定连接，两者的长度是根据实际的安装环境设置的，作为机器人水平移动的轨道，均为金属材质，下固定轨道4为一个单独的轨道，位于障碍物的正下方，其长度是根据安装环境中障碍物的宽度适配设置，与第一固定轨道1以及第二固定轨道保持平行，能够构成连续性的轨道，齿轮轨道5为轨道机器人6中转动齿轮62的运动轨道，两者适配设置，通过运行组件61带动转动齿轮62转动，使得转动齿轮62可以在齿轮轨道5上水平方向移动，进而使得轨道机器人6能够在整个轨道上水平方向移动，升降轨道结构3则是设置有障碍物的位置的，通过带动机器人在竖直方向升降，能够帮助机器人顺利通过前方的障碍物，然后继续在水平方向上移动，两个升降轨道31位于障碍物的左右两侧，且分别设置在第一固定轨道1以及第二固定轨道2靠近障碍物的一侧，正常状态下与第一固定轨道1保持水平，两个升降杆33分别位于升降轨道31顶部的左右两侧，固定套筒34的顶端与安装位置的一侧固定连接，与升降杆33适配设置，升降杆33可以在其内部上下滑动，伸缩弹簧35位于升降杆33与固定套筒34内壁的顶部之间，用于为升降杆33提供弹力支持，使其具有弹性，在伸缩之后可以复位，通过升降杆33为升降轨道31提供支撑固定，使得升降轨道31可以在竖直方向上移动，并能够复位，同步杆32的左右两端分别与两个升降轨道31底部固定连接，使得两个升降轨道31能够联动，一同上升或是下降，轨道机器人6能够在该升降轨道上移动，运行组件61作为轨道机器人6主体部分以及驱动部分，能够带动转动齿轮62转动，进而使得转动齿轮62可以在齿轮轨道5上水平移动，滚轮件63由连接柱和滚轮组成，且底部有运行组件61内部延伸至其底部的中间位置，在轨道机器人6通过障碍物时，使得滚轮件63正好与同步杆32的外部滚动连接，并对同步杆32施加向下的作用力，使得同步杆32能够同时带动两个升降轨道31向下移动；

当轨道机器人从左侧至右移动至升降轨道结构3位置通过前方障碍物时，会先进入到左侧的升降轨道31上，而底部的滚轮件63也正好与同步杆32的外部滚动，此时由于升降轨道31受到轨道机器人6的向下重力，开始向下拉动升降杆33伸长，而升降杆33同时拉伸伸缩弹簧35，而滚轮件63也同时向下挤压同步杆32，使得同步杆32能够同时向下拉动两个升降轨道31，直至升降轨道31下降至与下固定轨道4同一水平面上，与下固定轨道4组成新的一体轨道，正好当轨道机器人6由左侧的升降轨道31移动至下固定轨道4上，然后继续向右移动，并移动至右侧的升降轨道31上，此时随着齿轮轨道5逐渐向右侧上升，而滚轮件63以及轨道机器人6分别对同步杆32和升降轨道31的作用力也逐渐减小，使得两个升降轨道31能够在伸缩弹簧35的弹力作用向，逐渐向上移动，直至伸缩弹簧35将升降轨道31带动至开始的高度，使得两个升降轨道31再次与左右两侧的第一固定轨道1以及第二固定轨道2保持水平，然后轨道机器人6正好由右侧的升降轨道31移动至第二固定轨道2上，整个升降过程结束，进而顺利通过障碍物，该升降轨道通过第一固定轨道1、第二固定轨道2、以及升降轨道结构3配合使用，在轨道机器人6升降通过障碍物时，不需要借助驱动结构，且无外部动力作用，利用轨道机器人6自身的重力完成，且无需控制和检测系统，轨道机器人6就可以自行完成轨道升降，并且不会受到较大程度的条件限制，能够有效的防止脱落，其内部结构组成简单，安装也十分方便，适用范围广泛，不需要电路以及各种电子系统配合使用，进而大大降低了其使用成本，更好的在轨道上移动，完成各种指定操作，很好的满足人们的使用需求。

0020.两个所述升降轨道31分别设置在障碍物的左侧与右侧，所述第一固定轨道1与所述第二固定轨道2分别设置在两个所述升降轨道31的一侧。

0021.所述滚轮件63的底部贯穿所述运行组件61的内部并延伸至所述运行组件61的底部，所述运行组件61的顶部与所述第一固定轨道1的底部滑动连接。

0022.所述同步杆32的形状为U字型结构设置，所述齿轮轨道5设置在所述第一固定轨道1的下方。

0023.所述第一固定轨道1、所述第二固定轨道2以及两个所述升降轨道31保持在同一水平面上，所述下固定轨道4位于所述第一固定轨道1的下方并与第一固定轨道1保持平行。

0024.本发明提供的无外动力的自动升降轨的工作原理如下：

当轨道机器人从左侧至右移动至升降轨道结构3位置通过前方障碍物时，会先进入到左侧的升降轨道31上，而底部的滚轮件63也正好与同步杆32的外部滚动，此时由于升降轨道31受到轨道机器人6的向下重力，开始向下拉动升降杆33伸长，而升降杆33同时拉伸伸缩弹簧35，而滚轮件63也同时向下挤压同步杆32，使得同步杆32能够同时向下拉动两个升降轨道31，直至升降轨道31下降至与下固定轨道4同一水平面上，与下固定轨道4组成新的一体轨道，正好当轨道机器人6由左侧的升降轨道31移动至下固定轨道4上；

然后继续向右移动，并移动至右侧的升降轨道31上，此时随着齿轮轨道5逐渐向右侧上升，而滚轮件63以及轨道机器人6分别对同步杆32和升降轨道31的作用力也逐渐减小，使得两个升降轨道31能够在伸缩弹簧35的弹力作用向，逐渐向上移动，直至伸缩弹簧35将升降轨道31带动至开始的高度，使得两个升降轨道31再次与左右两侧的第一固定轨道1以及第二固定轨道2保持水平，然后轨道机器人6正好由右侧的升降轨道31移动至第二固定轨道2上，整个升降过程结束，进而顺利通过障碍物。

0025.与相关技术相比较，本发明提供的无外动力的自动升降轨具有如下有益效果：

该升降轨道通过第一固定轨道1、第二固定轨道2、以及升降轨道结构3配合使用，在轨道机器人6升降通过障碍物时，不需要借助驱动结构，且无外部动力作用，利用轨道机器人6自身的重力以及伸缩弹簧35的弹力完成升降操作，且无需控制和检测系统，轨道机器人6就可以自行完成轨道升降，并且不会受到较大程度的条件限制，能够有效的防止脱落，其内部结构组成简单，安装也十分方便，适用范围广泛，不需要电路以及各种电子系统配合使用，进而大大降低了其使用成本，更好的在轨道上移动，完成各种指定操作，很好的满足人们的使用需求。

实施例

0026.基于本发明的第一实施例一种无外动力的自动升降轨，本发明的第二实施例提供另一种无外动力的自动升降轨，其中，第二实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。

0027.具体的，本发明的提供另一种无外动力的自动升降轨不同之处在于：

所述固定套筒34的内部设置有连接结构7，所述连接结构7包括滑动块71，所述滑动块71的底部固定连接有滑动杆72，所述滑动杆72的底端贯穿所述固定套筒34的内部并延伸至所述固定套筒34的底部，所述固定套筒34内壁的两侧均开设有滑槽8。

0028.所述滑动块71的两侧均设置有滑轮73，所述滑轮73的外部与所述滑槽8的内部滑动连接，所述滑动杆72的外表面且位于所述滑动块71的底部套接有支撑弹簧74。

0029.所述滑动杆72的底端固定连接有缓冲块75，所述缓冲块75的底部固定连接有连接柱76。

0030.滑动块71与固定套筒34的内部滑动连接，两个滑槽8分别位于固定套筒34内壁的左右两侧，滑轮73与滑槽8适配设置，通过两者配合滚动，使得滑动块71可以稳定的在固定套筒34内部稳定的上下移动，支撑弹簧74为滑动杆72提供弹力支持，使得滑动杆72具有弹力，缓冲块75的顶部为橡胶材质，在滑动杆72复位时，通过与缓冲块75与固定套筒34接触，起到一定的缓冲效果，连接柱76的底端与升降轨道31的顶部固定连接，通过设置该连接结构7，用于为升降轨道31提供支撑固定，代替了第一实施例中的升降杆33，将拉伸伸缩弹簧35的方式，改成压缩拉伸支撑弹簧74的方式，在长期使用后，使得支撑弹簧74不会受到较大程度的形变，增加支撑弹簧74的使用寿命，同时通过滑动块71与滑轮73配合设置，使得滑动杆72能够稳定的在固定套筒34内部稳定且顺滑的流畅移动，降低滑动杆72的摩擦力，将原有的滑动摩擦改为滚动摩擦。

0031.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种无外动力的自动升降轨，其特征在于，包括：

第一固定轨道、第二固定轨道、升降轨道结构、下固定轨道和齿轮轨道；

其中，所述升降轨道结构包括两个升降轨道和同步杆，所述升降轨道顶部的两侧均固定连接有升降杆，所述升降杆的外部套接有固定套筒，所述固定套筒的顶端固定连接有伸缩弹簧，所述同步杆的两端分别与两个所述升降轨道底部的一侧固定连接，所述齿轮轨道上设置有轨道机器人，所述轨道机器人包括运行组件，所述运行组件上设置有转动齿轮，所述转动齿轮的一侧转动连接有滚轮件；所述滚轮件的底部贯穿所述运行组件的内部并延伸至所述运行组件的底部，所述运行组件的顶部与所述第一固定轨道的底部滑动连接，当所述轨道机器人进入到升降轨道上时，使得所述滚轮件也正好与所述同步杆的外部滚动，两个所述升降轨道分别设置在障碍物的左侧与右侧，所述第一固定轨道与所述第二固定轨道分别设置在两个所述升降轨道的一侧，所述第一固定轨道、所述第二固定轨道以及两个所述升降轨道保持在同一水平面上，所述下固定轨道位于所述第一固定轨道的下方并与第一固定轨道保持平行。

2.根据权利要求1所述的无外动力的自动升降轨，其特征在于，所述同步杆的形状为U字型结构设置，所述齿轮轨道设置在所述第一固定轨道的下方。

3.根据权利要求1所述的无外动力的自动升降轨，其特征在于，所述固定套筒的内部设置有连接结构，所述连接结构包括滑动块，所述滑动块的底部固定连接有滑动杆，所述滑动杆的底端贯穿所述固定套筒的内部并延伸至所述固定套筒的底部，所述固定套筒内壁的两侧均开设有滑槽。

4.根据权利要求3所述的无外动力的自动升降轨，其特征在于，所述滑动块的两侧均设置有滑轮，所述滑轮的外部与所述滑槽的内部滑动连接，所述滑动杆的外表面且位于所述滑动块的底部套接有支撑弹簧。

5.根据权利要求4所述的无外动力的自动升降轨，其特征在于，所述滑动杆的底端固定连接有缓冲块，所述缓冲块的底部固定连接有连接柱。

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