CN114735077A - 一种大扭矩大转向的转向机构及转向方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大扭矩大转向的转向机构及转向方法，包括安装于车架(4)侧面上下两端的上摇臂(14)和下摇臂(7)，上摇臂(14)和下摇臂(7)之间设有羊角架(8)，羊角架(8)的前端设有转向轮(1)，羊角架(8)的侧面设有转向支架(9)，转向支架(9)的端部设有转向拉杆组，转向拉杆组连接有电动推杆(11)；车架(4)底面设有电机丝杆(13)，电机丝杆(13)的移动端设有推杆安装座(12)，所述电动推杆(11)安装于推杆安装座(12)上。通过电机丝杆和/或电动推杆的移动，来带动转向拉杆组的动作，进而带动羊角架绕着上摇臂和下摇臂旋转，最终实现转向轮转向的调整。本发明具有能够有效扩大转向角度的特点。

Description

一种大扭矩大转向的转向机构及转向方法
技术领域
本发明涉及一种巡检机器人的转向机构，特别是一种大扭矩大转向的转向机构及转向方法。
背景技术
变电站内存在大量的高电压、大电流设备，容易因设备故障、线路缺陷等问题引发火灾，所以需要对变电站内部进行常规的巡检。随着科技的进步与发展，越来越多的变电站开始采用巡检消防机器人开始对变电站的火灾事故进行监测。现有的巡检机器人一般包括底盘和设置在底盘上的巡检设备(如红外相机、可见光相机等各类传感器)组成，底盘上设有转向机构和驱动轮等部件来完成巡检机器人的移动；但是，现有转向机构的转向角度较小，导致巡检机器人所需的转弯半径就较大，也无法实现原地转向，而受限于变电站等巡检区域的空间，使得巡检机器人最终的转弯灵活度较低。因此，现有的技术存在着转向角度较小的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种大扭矩大转向的转向机构及转向方法。本发明具有能够有效扩大转向角度的特点。
本发明的技术方案：一种大扭矩大转向的转向机构，包括安装于车架侧面上下两端的上摇臂和下摇臂，上摇臂和下摇臂之间设有羊角架，羊角架的前端设有转向轮，羊角架的侧面设有转向支架，转向支架的端部设有转向拉杆组，转向拉杆组连接有电动推杆；车架底面设有电机丝杆，电机丝杆的移动端设有推杆安装座，所述电动推杆安装于推杆安装座上。
前述的一种大扭矩大转向的转向机构中，所述上摇臂安装于上摇臂安装架，下摇臂安装于下摇臂安装架。
前述的一种大扭矩大转向的转向机构中，所述车架上端还设有减震器安装架，减震器安装架的下方设有减震器，减震器的下端安装于下摇臂上方。
前述的一种大扭矩大转向的转向机构中，所述转向拉杆组包括两根拉杆，两根拉杆之间设有双头螺杆。
前述的一种大扭矩大转向的转向机构中，所述电机丝杆下方设有一字防尘套。
一种大扭矩大转向的转向方法，通过电机丝杆和/或电动推杆的移动，来带动转向拉杆组的动作，进而带动羊角架绕着上摇臂和下摇臂旋转，最终实现转向轮转向的调整。
前述的一种大扭矩大转向的转向方法中，实现大转向的具体过程为：首先电动推杆的输出端开始伸长作业，带动转向轮转向，到达电动推杆的最大伸长位置后，电机丝杆开始向外移动，带动电动推杆的主体向外移动，与此同时，电动推杆的输出端同步开始收缩，且电动推杆输出端的收缩速度与电机丝杆的外移速度相同；当到达指定位置后，电机丝杆停止动作，电动推杆输出端继续开始伸长，带动转向轮继续转向，直至到达电动推杆最大伸长位置，实现转向轮的大角度转向。
与现有技术相比，本发明由上摇臂、下摇臂、羊角架、转向支架、转向拉杆组和转向轮组成，通过电动推杆和电机丝杆同步工作实现大角度转向，最大转向差可达86.60°，极大的扩大了转向角度，有利于减小转弯半径，提高转弯灵活性。与此同时，本发明在大转向时，通过控制电机丝杆和电动推杆反向且同速度移动，从而可以抵消物体对电机丝杆组件的水平推力，就可以采用小体积高精度且具有横纵向静载荷大的电机丝杆，不仅有效减少电机丝杆的功率和体积，也能够降低成本。上摇臂、下摇臂、减震器、电动推杆、电机丝杆组件均采用通用件，极大降低转向机构的成本和维修，方便安装拆卸；本发明还通过在电机丝杆上安装一字防尘套，可极大提升丝杆适应恶性环境的能力。综上所述，本发明具有能够有效扩大转向角度的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是大转向时的结构视图；
图3是另一转向角度的结构视图。
附图中的标记为：1-转向轮,2-减震器安装架，3-减震器，4-车架，5-上摇臂安装架，6-下摇臂安装架，7-下摇臂，8-羊角架，9-转向支架，10-拉杆，11-电动推杆，12-推杆安装座，13-电机丝杆，14-上摇臂，15-双头螺杆，16-一字防尘套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种大扭矩大转向的转向机构，构成如图1至图3所示，包括安装于车架4侧面上下两端的上摇臂14和下摇臂7，上摇臂14和下摇臂7之间设有羊角架8，羊角架8的前端设有转向轮1，羊角架8的侧面设有转向支架9，转向支架9的端部设有转向拉杆组，转向拉杆组连接有电动推杆11；车架4底面设有电机丝杆13，电机丝杆13的移动端设有推杆安装座12，所述电动推杆11安装于推杆安装座12上。
所述上摇臂14安装于上摇臂安装架5，下摇臂7安装于下摇臂安装架6。
所述车架4上端还设有减震器安装架2，减震器安装架2的下方设有减震器3，减震器3的下端安装于下摇臂7上方。
所述转向拉杆组包括两根拉杆10，两根拉杆10之间设有双头螺杆15。
所述电机丝杆13下方设有一字防尘套16。
本发明采用具有150mm的小尺寸轻质量、48V低电压、50W的小功率、30分贝的低噪声、1400N大推力IP65级防水的电动推杆。
一种大扭矩大转向的转向方法，通过电机丝杆和/或电动推杆的移动，来带动转向拉杆组的动作，进而带动羊角架绕着上摇臂和下摇臂旋转，最终实现转向轮转向的调整。
初始状态时，电机丝杆上的推杆安装座处于最内端，不参与对转向轮的转向角度的调整。转向轮在小转向时，只通过电动推杆的伸缩来实现转向轮的转向。
实现大转向的具体过程为：首先电动推杆的输出端开始伸长作业，带动转向轮转向，到达电动推杆的最大伸长位置后，电机丝杆开始向外移动，带动电动推杆的主体向外移动，与此同时，电动推杆的输出端同步开始收缩，且电动推杆输出端的收缩速度与电机丝杆的外移速度相同；当到达指定位置后，电机丝杆停止动作，电动推杆输出端继续开始伸长，带动转向轮继续转向，直至到达电动推杆最大伸长位置，实现转向轮的大角度转向。

Claims (7)

1.一种大扭矩大转向的转向机构，其特征在于：包括安装于车架(4)侧面上下两端的上摇臂(14)和下摇臂(7)，上摇臂(14)和下摇臂(7)之间设有羊角架(8)，羊角架(8)的前端设有转向轮(1)，羊角架(8)的侧面设有转向支架(9)，转向支架(9)的端部设有转向拉杆组，转向拉杆组连接有电动推杆(11)；车架(4)底面设有电机丝杆(13)，电机丝杆(13)的移动端设有推杆安装座(12)，所述电动推杆(11)安装于推杆安装座(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种大扭矩大转向的转向机构，其特征在于：所述上摇臂(14)安装于上摇臂安装架(5)，下摇臂(7)安装于下摇臂安装架(6)。
3.根据权利要求1所述的一种大扭矩大转向的转向机构，其特征在于：所述车架(4)上端还设有减震器安装架(2)，减震器安装架(2)的下方设有减震器(3)，减震器(3)的下端安装于下摇臂(7)上方。
4.根据权利要求1所述的一种大扭矩大转向的转向机构，其特征在于：所述转向拉杆组包括两根拉杆(10)，两根拉杆(10)之间设有双头螺杆(15)。
5.根据权利要求1所述的一种大扭矩大转向的转向机构，其特征在于：所述电机丝杆(13)下方设有一字防尘套(16)。
6.应用权利要求1-5中任一项所述的一种大扭矩大转向的转向机构的转向方法，其特征在于：通过电机丝杆和/或电动推杆的移动，来带动转向拉杆组的动作，进而带动羊角架绕着上摇臂和下摇臂旋转，最终实现转向轮转向的调整。
7.根据权利要求6所述的一种大扭矩大转向的转向方法，其特征在于，实现大转向的具体过程为：首先电动推杆的输出端开始伸长作业，带动转向轮转向，到达电动推杆的最大伸长位置后，电机丝杆开始向外移动，带动电动推杆的主体向外移动，与此同时，电动推杆的输出端同步开始收缩，且电动推杆输出端的收缩速度与电机丝杆的外移速度相同；当到达指定位置后，电机丝杆停止动作，电动推杆输出端继续开始伸长，带动转向轮继续转向，直至到达电动推杆最大伸长位置，实现转向轮的大角度转向。
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