CN114313039B - 一种巡检机器人的传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巡检机器人的传动装置，巡检机器人包括主体、驱动装置、传动装置和行走装置。传动装置分别与驱动装置以及行走装置连接。传动装置包括履带以及传动齿轮组，传动齿轮组和行走装置均通过与履带的啮合实现传动，使得巡检机器人的传动更加平稳。传动齿轮组包括多个齿轮、齿轮连接结构以及第二连接结构。齿轮固定安装于齿轮连接结构，第二连接结构的两端分别套设于齿轮连接结构以及行走装置。多个齿轮与齿轮连接结构在驱动装置的作用下同步旋转，带动履带旋转移动，第二连接结构随多个齿轮的旋转而整体平移，使巡检机器人在移动过程中能够保持较为平稳的姿态。此外，传动齿轮组还能够代替部分行走装置，因此还简化了巡检机器人的结构。

Description

一种巡检机器人的传动装置

技术领域

本发明属于机器人传动技术领域，具体涉及一种巡检机器人的传动装置。

背景技术

随着社会的不断发展，越来越多的大型企业厂区、商场不断出现，这些大型场所对安全保卫工作具有较大的需求。一般情况下，上述场所的安保任务需要通过保安人员完成。但是大型场所的巡检范围不断扩大，巡检范围包括室内外混合环境，加上用人成本较高，只依靠保安人员己经无法满足安保需求。

此外，对于较为危险的环境，例如变电所厂区、化工厂等具有高压电弧或者易燃易爆物品的场所，并不适合保安人员执行巡检工作。为解决上述问题，传统的安全防护系统在固定位置安装监控设备以采集图，同时配合人员巡视。这种模式需要投入较多的监控设备以及人力资源，并且容易产生监控死角，发现问题后也不能及时做出反馈。随着机械、电子、计算机、自动控制等相关学科的快速发展，机器人的智能化程度越来越高、应用范围越来越广，巡检机器人作为服务类机器人中的一种，应用前景可观，是相关领域研究的研究热点之一。针对面积较大、环境复杂且较为危险的区域，巡检机器人可携带多种安防监控设备在工作区域进行智能巡视，并将相关信息传输至监控系统，在发现问题后能够及时发出警报信息，起到较好的巡检效果。

作为巡检机器人的重要组成结构，传动装置用于传递驱动装置提供的动力和运动，进而带动执行机构产生运动，以保证巡检机器人能够适应各种环境，具有精确的运动位置、姿态和运动速度。但是，目前的巡检机器人中的传动装置在传动过程中显得不够平稳，因此，需要提供一种平稳性能较好的巡检机器人的传动装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

因此，为解决现有技术中存在的巡检机器人的传动装置不够平稳的问题，本发明提供一种巡检机器人的传动装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种巡检机器人的传动装置，所述巡检机器人包括主体、驱动装置、传动装置以及行走装置；所述传动装置分别与所述驱动装置以及所述行走装置连接；

所述传动装置包括履带以及传动齿轮组；

所述传动齿轮组与所述履带的内侧面啮合，所述行走装置设置在所述履带的内侧；

所述传动齿轮组包括多个齿轮、齿轮连接结构以及第二连接结构；

所述多个齿轮固定安装于所述齿轮连接结构，所述第二连接结构的两端分别套设于所述齿轮连接结构以及所述行走装置；

所述多个齿轮与所述齿轮连接结构在所述驱动装置的作用下同步旋转，带动所述履带旋转移动，所述第二连接结构随所述多个齿轮的旋转而整体平移。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述履带的内侧面设置第一啮齿，外侧面设置突起的棱；

所述齿轮上的第二啮齿与所述第一啮齿啮合；

所述行走装置上设置第三啮齿，所述第三啮齿与所述第一啮齿啮合。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述齿轮包括4-6个，所述多个齿轮沿所述齿轮连接结构均匀分布，所述驱动装置与所述齿轮连接结构朝向所述主体的内侧面的中心连接。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述齿轮连接结构为支架，所述支架包括支架本体以及设置在所述支架本体上的第一支撑杆组，所述第一支撑杆组包括多个沿所述支架本体均匀分布的支撑杆；所述支撑杆的数量与所述齿轮的数量相同；

所述支撑杆的一端与所述支架本体固定连接，另一端与所述齿轮的一侧固定连接。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述支架还包括与所述第一支撑杆组完全相同的第二支撑杆组，所述第一支撑杆组设置在所述支架朝向所述驱动装置的一侧，所述第二支撑杆组设置在所述支架背向所述驱动装置的一侧；

所述第一支撑杆组中的多个支撑杆分别一一对应地与所述多个齿轮朝向所述驱动装置的一侧连接，所述第二支撑杆组中的多个支撑杆分别一一对应地与所述多个齿轮背向所述驱动装置的一侧连接。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述齿轮包括齿轮本体，以及设置在所述齿轮本体内外两侧的齿轮端盖；

所述第一支撑杆组中的多个支撑杆分别与朝向所述驱动装置的齿轮端盖连接，所述第二支撑杆组中的多个支撑杆分别与背向所述驱动装置的齿轮端盖连接。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述齿轮端盖包括端盖本体以及端盖突起；

所述端盖本体的直径与所述齿轮本体的直径相同，所述端盖突起设置在所述端盖本体的外圈，所述端盖突起向远离所述齿轮本体的方向延伸；

所述第一支撑杆组中的多个支撑杆分别与所述端盖本体朝向所述驱动装置的一侧的中心连接，所述第二支撑杆组中的多个支撑杆分别与所述端盖本体背向所述驱动装置的一侧的中心连接。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述第二连接结构包括第一连杆以及设置在所述第一连杆两端的第一连杆套和第二连杆套；

所述第一连杆套套设于所述齿轮连接结构朝向所述驱动装置的一侧，所述第二连杆套套设于所述行走装置朝向所述驱动装置的一侧。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述第二连接结构还包括第二连杆以及设置在所述第二连杆两端的第三连杆套和第四连杆套；

所述第三连杆套套设于所述齿轮连接结构背向所述驱动装置的一侧，所述第四连杆套套设于所述行走装置背向所述驱动装置的一侧。

如上所述的巡检机器人的传动装置，优选地，所述行走装置包括分别设置在所述主体的两侧的第一行走装置和第二行走装置；所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别设置在所述第一行走装置和第二行走装置的内侧；所述传动装置包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置分别与所述第一驱动装置以及所述第一行走装置连接，所述第二传动装置分别与所述第二驱动装置以及所述第二行走装置连接。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的传动齿轮组以及行走装置均套设于履带内侧，通过齿轮组以及履带实现传动，因此巡检机器人的传动无滑动，更加平稳。本发明还通过第二连接结构连接传动齿轮组和行走装置，巡检机器人行走过程中第二连接结构始终相对地面水平移动，在移动过程中能够保持较为平稳的姿态。

此外，传动齿轮组在传递驱动装置提供的动力的过程中除了起到传动作用，还能够代替部分行走装置，简化了巡检机器人的结构。因此，本发明的巡检机器人的传动链更短，巡检机器人能够设计得更小，质量上更加轻巧。

附图说明

图1为本发明中巡检机器人的传动装置的整体结构示意图；

图2为本发明中另一角度下巡检机器人的传动装置的结构示意图；

图3为本发明中再一角度下巡检机器人的传动装置的结构示意图。

【附图标记说明】

1：行走装置；11：第三啮齿；

2：履带；21：第一啮齿；

3：传动齿轮组；31：齿轮；32：齿轮连接结构；33：第二连接结构；

311：第二啮齿；312：齿轮本体；313：齿轮端盖；

3131：端盖本体；3132：端盖突起；

321：支架本体；322：第一支撑杆组；323：第二支撑杆组；324：支撑杆；

331：第一连杆；332：第一连杆套；333：第二连杆套；334：第二连杆；335：第三连杆套；336：第四连杆套。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提供一种巡检机器人的传动装置，巡检机器人包括主体、驱动装置、传动装置以及行走装置1。传动装置分别与驱动装置以及行走装置1连接。

传动装置包括履带2以及传动齿轮组3，传动齿轮组3与履带2的内侧面啮合，行走装置1设置在履带2的内侧，也与履带2的内侧面啮合。

具体地，本实施例中的传动齿轮组3包括多个齿轮31、齿轮连接结构32以及第二连接结构33。多个齿轮31固定安装于齿轮连接结构32，第二连接结构33的两端分别套设于齿轮连接结构32以及行走装置1。

在传动装置的传动过程中，多个齿轮31与齿轮连接结构32在驱动装置的带动下同步旋转，进而带动履带2同步旋转并且移动，第二连接结构33随着齿轮31的旋转而整体平移。具体地，当巡检机器人前进或者后退，第二连接结构33沿着移动方向前进或者后退，当巡检机器人旋转，第二连接结构33相对地面的高度保持不变，整体随着巡检机器人旋转。

本实施例的传动齿轮组以及行走装置均套设于履带内侧，通过齿轮组以及履带实现传动，因此巡检机器人的传动无滑动，更加平稳。本实施例还通过第二连接结构连接传动齿轮组和行走装置，巡检机器人行走过程中第二连接结构始终相对地面水平移动，在移动过程中能够保持较为平稳的姿态。

另外，整体来看，传动齿轮组在传递驱动装置提供的动力的过程中除了传动作用，还能够代替部分行走装置，简化了巡检机器人的结构。因此，本实施例的巡检机器人的传动链更短，巡检机器人能够设计得更小，质量上更加轻巧。

优选地，履带2的内侧面设置第一啮齿21，外侧面设置突起的棱，用于增加与地面的摩擦力，便于行走。齿轮31上设置的第二啮齿311与第一啮齿21啮合，行走装置1上设置第三啮齿11，第三啮齿21与第一啮齿11啮合。本实施例中，行走装置1具体为行进轮，行进轮的中心轴通过第二连接结构33的一端套接。

本实施例中的齿轮31包括4-6个，优选为6个，多个齿轮31沿齿轮连接结构32均匀分布，驱动装置与齿轮连接结构32朝向主体的内侧面的中心连接，向齿轮传递动力。

优选地，如图2所示，齿轮连接结构32为呈发射状的六叉支架，支架包括支架本体321以及设置在支架本体321上的第一支撑杆组322即发射状支架的六个支叉，第一支撑杆组322包括多个沿支架本体321均匀分布的支撑杆324。支撑杆324的数量与齿轮31的数量相同，且每个支撑杆324的长度都相同。支撑杆324的一端与支架本体321固定连接，另一端与齿轮31的一侧固定连接，以对齿轮31形成支撑。

优选地，支架还包括与第一支撑杆组322完全相同的第二支撑杆组323，第一支撑杆组322设置在支架朝向驱动装置的一侧，第二支撑杆组323设置在支架背向驱动装置的一侧。

第一支撑杆组322中的多个支撑杆324分别一一对应地与多个齿轮31朝向驱动装置的一侧连接，第二支撑杆组323中的多个支撑杆324分别一一对应地与多个齿轮31背向驱动装置的一侧连接。

本实施例中，可以在支架本体321上仅设置第一支撑杆组322，为了进一步保证传动齿轮组的整体刚度和稳定性，还可以在支架本体321上设置与第一支撑杆组322对称分布的第二支撑杆组323，第一支撑杆组322和第二支撑杆组323分别与齿轮的内外两侧连接，形成对称结构，减小行走过程中支撑杆324的受力。

优选地，齿轮31包括齿轮本体312，以及设置在齿轮本体312内外两侧的齿轮端盖313。需要说明的是，参照图1以及图2中的标注，本实施例所提到的内侧指的是巡检机器人内部的驱动装置的一侧，外侧则与之相反。

具体地，第一支撑杆组322中的多个支撑杆324分别与朝向驱动装置的齿轮端盖连接，第二支撑杆组323中的多个支撑杆分别与背向驱动装置的齿轮端盖连接。

优选地，齿轮端盖313包括端盖本体3131以及端盖突起3232。端盖本体3131的直径与齿轮本体312的直径相同，盖设于齿轮本体312的两侧，端盖突起3132与端盖本体3131一体成型，设置在端盖本体3131的外圈，端盖突起3132向远离齿轮本体312的方向延伸，与端盖本体3131的夹角为钝角，且分别将履带21夹持在内侧，防止齿轮行进过程中在履带内侧左右滑动，发生窜位。

第一支撑杆组322中的多个支撑杆324分别与端盖本体3131朝向驱动装置的一侧的中心连接，第二支撑杆组323中的多个支撑杆324分别与端盖本体3131背向驱动装置的一侧的中心连接。

优选地，第二连接结构33包括第一连杆331以及设置在第一连杆331两端的第一连杆套332和第二连杆套333。第一连杆套331套设于齿轮连接结构32朝向驱动装置的一侧，第二连杆套333套设于行走装置1朝向驱动装置的一侧。具体地，第一连杆套332与齿轮连接结构32的中心轴套接，第一连杆套332仅与齿轮连接结构32的中心轴面接触。同样地，第二连杆套333与行走装置也就是行进轮的中心轴套接，第二连杆套333与行进轮的中心轴也为面接触关系，这样当齿轮连接结构32在传动过程中旋转时，第一连杆331、第一连杆套332以及第二连杆套333仅发生平移运动，既能够保证行走装置和传动装置之间的连接，还能够确保第二连接结构的平移运动和行走装置以及齿轮组的旋转运动同时进行，互不影响。

优选地，第二连接结构33还包括第二连杆334以及设置在第二连杆334两端的第三连杆套335和第四连杆套336。第三连杆套335套设于齿轮连接结构32背向驱动装置的一侧，第四连杆套336套设于行走装置1背向驱动装置的一侧。同样地，第三连杆套335与齿轮连接结构32的中心轴套接，且第三连杆套335仅与齿轮连接结构32的中心轴面接触。同样地，第四连杆套336与行走装置也就是行进轮的中心轴套接，第四连杆套336与行进轮的中心轴也为面接触关系。

本实施例中，可以仅在朝向驱动装置的一侧设置第一连杆331、第一连杆套332和第二连杆套333，实现传动装置和行走装置的连接。另外，为了进一步保证传动装置对行走装置的带动效果，还可以在背向驱动装置的一侧设置第二连杆334、第三连杆套335以及第四连杆套336，第一连杆和第二连杆、第一连杆套和第三连杆套、第二连杆套和第四连杆套分别形成对称结构，使得传动装置与行走装置更加平稳。

另外，本实施例中履带朝向巡检机器人外侧的一面还可以设置密封结构，将传动齿轮组进行密封，防止环境中的灰尘、水或者其他物质等进入传动齿轮组以及驱动装置造成损坏。

实施例2

本实施例提供一种巡检机器人，包括本体、行走装置、驱动装置以及实施例1中的传动装置。传动装置分别与驱动装置以及行走装置连接。

具体地，上述行走装置包括分别设置在巡检机器人主体的左右两侧的第一行走装置和第二行走装置。驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置和第二驱动装置分别设置在第一行走装置和第二行走装置的内侧。同样地，本实施例中的传动装置包括第一传动装置和第二传动装置，第一传动装置分别与第一驱动装置以及第一行走装置连接，第二传动装置分别与第二驱动装置以及第二行走装置连接。

本实施例中的第一传动装置和第二传动装置的结构完全相同，区别仅在于各自设置在巡检机器人的两侧。

以上实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种巡检机器人的传动装置，所述巡检机器人包括主体、驱动装置、传动装置以及行走装置(1)；其特征在于，所述传动装置分别与所述驱动装置以及所述行走装置(1)连接；

所述传动装置包括履带(2)以及传动齿轮组(3)；

所述传动齿轮组(3)与所述履带(2)的内侧面啮合，所述行走装置(1)设置在所述履带(2)的内侧；

所述传动齿轮组(3)包括多个齿轮(31)、齿轮连接结构(32)以及第二连接结构(33)；

所述多个齿轮(31)固定安装于所述齿轮连接结构(32)，所述第二连接结构(33)的两端分别套设于所述齿轮连接结构(32)以及所述行走装置(1)；

所述多个齿轮(31)与所述齿轮连接结构(32)在所述驱动装置的作用下同步旋转，带动所述履带(2)旋转移动，所述第二连接结构(33)随所述多个齿轮(31)的旋转而整体平移；

所述齿轮连接结构(32)为支架，所述支架包括支架本体(321)以及设置在所述支架本体(321)上的第一支撑杆组(322)，所述第一支撑杆组(322)包括多个沿所述支架本体(321)均匀分布的支撑杆(324)；所述支撑杆(324)的数量与所述齿轮(31)的数量相同；

所述支撑杆(324)的一端与所述支架本体(321)固定连接，另一端与所述齿轮(31)的一侧固定连接；

所述支架还包括与所述第一支撑杆组(322)完全相同的第二支撑杆组(323)，所述第一支撑杆组(322)设置在所述支架朝向所述驱动装置的一侧，所述第二支撑杆组(323)设置在所述支架背向所述驱动装置的一侧；

所述第一支撑杆组(322)中的多个支撑杆(324)分别一一对应地与多个所述齿轮(31)朝向所述驱动装置的一侧连接，所述第二支撑杆组(323)中的多个支撑杆(324)分别一一对应地与多个所述齿轮(31)背向所述驱动装置的一侧连接。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述履带(2)的内侧面设置第一啮齿(21)，外侧面设置突起的棱；

所述齿轮(31)上的第二啮齿(311)与所述第一啮齿(21)啮合；

所述行走装置(1)上设置第三啮齿(11)，所述第三啮齿(21)与所述第一啮齿(11)啮合。

3.根据权利要求1所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述齿轮(31)包括4-6个，多个所述齿轮(31)沿所述齿轮连接结构(32)均匀分布，所述驱动装置与所述齿轮连接结构(32)朝向所述主体的内侧面的中心连接。

4.根据权利要求1所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述齿轮(31)包括齿轮本体(312)，以及设置在所述齿轮本体(312)内外两侧的齿轮端盖(313)；

所述第一支撑杆组(322)中的多个支撑杆(324)分别与朝向所述驱动装置的齿轮端盖连接，所述第二支撑杆组(323)中的多个支撑杆分别与背向所述驱动装置的齿轮端盖连接。

5.根据权利要求1所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述齿轮端盖(313)包括端盖本体(3131)以及端盖突起(3232)；

所述端盖本体(3131)的直径与所述齿轮本体(312)的直径相同，所述端盖突起(3132)设置在所述端盖本体(3131)的外圈，所述端盖突起(3132)向远离所述齿轮本体(312)的方向延伸；

所述第一支撑杆组(322)中的多个支撑杆(324)分别与所述端盖本体(3131)朝向所述驱动装置的一侧的中心连接，所述第二支撑杆组(323)中的多个支撑杆(324)分别与所述端盖本体(3131)背向所述驱动装置的一侧的中心连接。

6.根据权利要求1所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述第二连接结构(33)包括第一连杆(331)以及设置在所述第一连杆(331)两端的第一连杆套(332)和第二连杆套(333)；

所述第一连杆套(331)套设于所述齿轮连接结构(32)朝向所述驱动装置的一侧，所述第二连杆套(333)套设于所述行走装置(1)朝向所述驱动装置的一侧。

7.根据权利要求6所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述第二连接结构(33)还包括第二连杆(334)以及设置在所述第二连杆(334)两端的第三连杆套(335)和第四连杆套(336)；

所述第三连杆套(335)套设于所述齿轮连接结构(32)背向所述驱动装置的一侧，所述第四连杆套(336)套设于所述行走装置(1)背向所述驱动装置的一侧。

8.根据权利要求1所述的巡检机器人的传动装置，其特征在于，所述行走装置包括分别设置在所述主体的两侧的第一行走装置和第二行走装置；所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别设置在所述第一行走装置和第二行走装置的内侧；所述传动装置包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置分别与所述第一驱动装置以及所述第一行走装置连接，所述第二传动装置分别与所述第二驱动装置以及所述第二行走装置连接。

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