CN114954555B - 一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，涉及制动刹车技术领域，包括固定基架；驱动组件包括安装在固定基架上的驱动源；连杆部件包括第一连杆机构和第二连杆组件，第一连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆以及刹车皮安装块，第二连杆组件包括驱动连杆以及与驱动连杆铰接的从动连杆，驱动连杆连接在驱动源的驱动端上，从动连杆与第一连杆中部铰接，以实现驱动源通过第二连杆组件驱动相应的第一连杆机构动作；刹车制动组件包括刹车皮以及若干个刹车皮夹紧块。本发明可实现轨道移动机器人的迅速刹车，同时对电机产生的冲击较小，且不需要输出大功率可实现快速制动。

Description

一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置

技术领域

本发明涉及制动刹车技术领域，特别涉及一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置。

背景技术

轨道移动机器人由多个轮子固定在特定形状的轨道上，轮子由电机驱动，带动轨道移动机器人沿轨道前后行走，轨道对轨道移动机器人起支撑导向的作用。可靠的刹车制动对于轨道移动机器人在于灵活性、响应性等方面相当重要。目前市面上应用的轨道移动机器人主要依靠驱动电机的制动来完成刹车过程，但这样会给驱动电机带来很大的冲击，需要驱动电机额外输出很大一部分功率，对驱动电机的损害也比较大，而且普遍制动的时间较长，尤其当轨道移动机器人质量较大和速度较快时。因此一款更可靠、高效和实用的自动刹车装置对于轨道移动机器人是很有需求的。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，可实现轨道移动机器人的迅速刹车，同时对电机产生的冲击较小，且不需要输出大功率可实现快速制动。

根据本发明实施例的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，包括固定基架；驱动组件，所述驱动组件包括安装在所述固定基架上的驱动源；若干个连杆部件，所述连杆部件包括第一连杆机构和第二连杆组件，所述第一连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆以及刹车皮安装块，所述第一连杆另一端与所述固定基架铰接，所述刹车皮安装块另一端与所述固定基架铰接，所述第二连杆组件包括驱动连杆以及与所述驱动连杆铰接的从动连杆，所述驱动连杆连接在所述驱动源的驱动端上，所述从动连杆与所述第一连杆中部铰接，以实现所述驱动源通过所述第二连杆组件驱动相应的所述第一连杆机构动作；以及若干个刹车制动组件，所述刹车制动组件包括刹车皮以及若干个刹车皮夹紧块，所述若干个刹车皮夹紧块用于将所述刹车皮安装在所述刹车皮安装块上，以使所述驱动源通过所述连杆部件驱动相应的刹车制动组件动作。

在可选或优选的实施例中，所述连杆部件设置两个并左右设置，所述刹车制动组件设置两个并左右设置，两个所述连杆组件共用一根所述驱动连杆，两根从动连杆分别安装在所述驱动连杆前后两端。进一步的，两个所述连杆部件相对于所述驱动源对称分布。通过该技术方案，便于通过一个驱动源控制两个方向的刹车，易于控制，同时由于连杆部件的分散受力冲击，可以极大的减少对驱动源的冲击伤害。

在可选或优选的实施例中，所述固定基架安装有电机安装件，所述电机安装件安装有舵机安装架，所述驱动源为舵机，所述驱动源安装在所述舵机安装架上，所述驱动连杆安装在所述驱动源的舵盘上。

在可选或优选的实施例中，所述固定基架具有供所述刹车皮安装块安装的转动槽，所述刹车皮安装块通过旋转组件与所述固定基架安装，所述旋转组件包括过盈配合镶嵌在所述刹车皮安装块的法兰轴承以及穿过所述法兰轴承的第一塞打螺钉，所述第一塞打螺钉的两端分别穿过固定基架后旋有第一锁紧螺母。

在可选或优选的实施例中，所述固定基架在所述转动槽的侧边安装有限位板，以限制所述刹车皮安装块的转动角度。

在可选或优选的实施例中，所述驱动连杆、所述从动连杆、所述第一连杆、所述第二连杆以及所述刹车皮安装块依次通过第二塞打螺钉间隙配合实现铰接，所述第二塞打螺钉端部旋有第二锁紧螺母。

在可选或优选的实施例中，所述刹车皮安装块与所述固定基架之间，所述驱动连杆、所述从动连杆、所述第一连杆、所述第二连杆以及所述刹车皮安装块彼此之间，均安装有铁氟龙垫片，以进行润滑减小摩擦阻力。

在可选或优选的实施例中，所述固定基架连接有安装铝管，以用于将所述基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置安装在机器人底盘上。

在可选或优选的实施例中，安装铝管两端均安装有缓冲件。缓冲件可采用聚酰胺弹性材料，具有一定的缓冲减震性，在一定程度上可以减少刹车过程给轨道移动机器人带来的冲击。

基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，驱动源通过连杆部件驱动相应的刹车制动组件动作，驱动源带动驱动连杆转动，进而通过从动连杆带动第一连杆机构动作，第一连杆通过第二连杆带动刹车皮安装块转动，刹车皮安装块上的刹车皮实现对刹车。本发明采用摩擦自锁的原理，仅需要很小的力矩带动刹车皮安装块摆动便可对重量较大的轨道移动机器人进行制动，不需要输出大功率即可实现快速制动，实现对轨道移动机器人的快速刹车制动；且通过采取了多连杆的形式，使得力不会直接冲击到驱动源上，因此驱动源的使用寿命得到了极大的提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1是本发明实施例的透视图；

图2是本发明实施例的正视图；

图3是本发明实施例的俯视图；

图4是本发明实施例的左视图；

图5是本发明实施例中刹车制动组件与刹车皮安装块的透视图；

图6是本发明实施例中固定基架的透视图；

图7是本发明实施例中电机安装件的透视图；

图8是本发明实施与轨道移动机器人安装的结构示意图；

图9是本发明实施驱动连杆部件动作时的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图7，出示了一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，包括固定基架11、驱动组件、若干个连杆部件以及若干个刹车制动组件，驱动组件包括安装在固定基架11上的驱动源21。

下面参照图8，本实施例基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，可以应用于轨道移动机器人中，具体是安装在轨道移动机器人的机器人底盘62上。

如图1至图7所示，连杆部件包括第一连杆机构和第二连杆组件，第一连杆机构包括依次铰接的第一连杆31、第二连杆32以及刹车皮安装块33，第一连杆31另一端与固定基架11铰接，刹车皮安装块33另一端与固定基架11铰接，第二连杆组件包括驱动连杆23以及与驱动连杆23铰接的从动连杆24，驱动连杆23连接在驱动源21的驱动端上，从动连杆24与第一连杆31中部铰接，以实现驱动源21分别通过第二连杆组件驱动相应的第一连杆机构动作。

刹车制动组件包括刹车皮42以及若干个刹车皮夹紧块41，若干个刹车皮夹紧块41用于将刹车皮42安装在刹车皮安装块33上，以使驱动源21分别通过连杆部件驱动相应的刹车制动组件动作。每个刹车制动组件包括两个刹车皮夹紧块41，两个刹车皮夹紧块41将刹车皮42夹住，并通过紧固件进行连接，具体的是，通过多根螺栓将两个刹车皮夹紧块41和刹车皮42进行连接，并旋入相应的螺母进行压紧固定。刹车皮安装块33由两块间隔分布的刹车皮夹紧板41通过螺栓连接到刹车皮安装块33上，如此，可将刹车皮42牢牢固定住，不会使其在刹车过程中脱落。其中，刹车皮42采用橡胶刹车皮。

可以理解的是，驱动源21通过连杆部件驱动相应的刹车制动组件动作，本实施例中，驱动源21为舵机。驱动源21带动驱动连杆23转动，进而通过从动连杆24带动第一连杆机构动作，具体的是，第一连杆31通过第二连杆32带动刹车皮安装块33转动，固定基架11、第一连杆31、第二连杆32以及刹车皮安装块33可以理解为成一个四连杆机构，即驱动源21通过第二连杆组件来驱动这个四连杆机构来动作，后进一步通过刹车皮安装块33上的刹车皮42实现对刹车。

另外，固定基架11连接有安装铝管12，以用于将基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置安装在机器人底盘62上，如图8所示。另外，安装铝管12两端均安装有缓冲件13，缓冲件13通过螺钉与安装铝管12连接。

如图8，基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置工作的时候，将铝管安装缓冲件17固定在机器人底盘62。本实施例的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置中，连杆部件设置两个并左右设置，刹车制动组件设置两个并左右设置，两个连杆组件共用一根驱动连杆23，两根从动连杆24分别安装在驱动连杆23前后两端。两个连杆部件相对于驱动源21对称分布。

当轨道移动机器人运动的时候，想对某一方向进行制动，可参考图9，驱动源21控制舵盘22进行旋转，带动驱动连杆23摆动，从而从动连杆24、第一连杆31以及第二连杆32，使同一方向的刹车皮安装块33进行摆动，刹车皮42接触到轨道61，由于摩擦的自锁原理，使得作用在刹车皮2上主动力的合力的作用线位于摩擦角之内，从而形成自锁效应，使得刹车皮42在瞬间受到极大的摩擦反力，力传导整个刹车装置上，而刹车装置由于机器人底盘61固连在一起，从而使得机器人底盘61能迅速停下来。在控制方面，仅需要控制舵机的简单旋转一定的角度便可实现。

本发明采用摩擦自锁的原理，仅需要很小的力矩带动刹车皮安装块摆动便可对重量较大的轨道移动机器人进行制动，不需要输出大功率即可实现快速制动，实现对轨道移动机器人的快速刹车制动；一个舵机控制两个方向的刹车，易于控制，同时由于多连杆的分散受力冲击，使得力不会直接冲击到驱动源上，因此驱动源的使用寿命得到了极大的提高。

其中，固定基架11安装有电机安装件14，电机安装件14安装有舵机安装架15，驱动源21为舵机，驱动源21安装在舵机安装架15上，驱动连杆23安装在驱动源21的舵盘22上。电机安装件14上的螺栓依次穿过固定基架11和安装铝管12，将固定基架11、安装铝管12以及电机安装件14连接起来。

本发明的一个实施例中，固定基架11具有供刹车皮安装块33安装的转动槽，刹车皮安装块33通过旋转组件与固定基架11安装，旋转组件包括过盈配合镶嵌在刹车皮安装块33的法兰轴承以及穿过法兰轴承的第一塞打螺钉51，第一塞打螺钉51的两端分别穿过固定基架11后旋有第一锁紧螺母52。另外，驱动连杆23、从动连杆24、第一连杆31、第二连杆32以及刹车皮安装块33依次通过第二塞打螺钉间隙配合实现铰接，第二塞打螺钉端部旋有第二锁紧螺母。

优选的，刹车皮安装块33与固定基架11之间，驱动连杆23、从动连杆24、第一连杆31、第二连杆32以及刹车皮安装块33彼此之间，均安装有铁氟龙垫片。铰接的两个构件中，通过设置铁氟龙垫片，可以进行润滑减小摩擦阻力。

固定基架11在转动槽的侧边安装有限位板16，以限制刹车皮安装块33的转动角度。由于限位板16的作用，避免了刹车皮安装块33翻转过度而损坏机构，同时将力充分的分散到安装铝管12中。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：包括

固定基架；

驱动组件，所述驱动组件包括安装在所述固定基架上的驱动源；

若干个连杆部件，所述连杆部件包括第一连杆机构和第二连杆组件，所述第一连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆以及刹车皮安装块，所述第一连杆一端与所述第二连杆铰接，所述第一连杆另一端与所述固定基架铰接，所述刹车皮安装块一端与所述第二连杆铰接，所述刹车皮安装块另一端与所述固定基架铰接，所述第二连杆组件包括驱动连杆以及与所述驱动连杆铰接的从动连杆，所述驱动连杆连接在所述驱动源的驱动端上，所述从动连杆与所述第一连杆中部铰接，以实现所述驱动源通过所述第二连杆组件驱动相应的所述第一连杆机构动作，所述连杆部件设置两个并左右设置，两个所述连杆部件共用一根所述驱动连杆，两根从动连杆分别安装在所述驱动连杆前后两端；以及

若干个刹车制动组件，所述刹车制动组件设置两个并左右设置，所述刹车制动组件包括刹车皮以及若干个刹车皮夹紧块，所述刹车皮夹紧块用于将所述刹车皮安装在所述刹车皮安装块上，以使所述驱动源通过所述连杆部件驱动相应的刹车制动组件动作。

2.根据权利要求1所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：两个所述连杆部件相对于所述驱动源对称分布。

3.根据权利要求1所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：所述固定基架安装有电机安装件，所述电机安装件安装有舵机安装架，所述驱动源为舵机，所述驱动源安装在所述舵机安装架上，所述驱动连杆安装在所述驱动源的舵盘上。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：所述固定基架具有供所述刹车皮安装块安装的转动槽，所述刹车皮安装块通过旋转组件与所述固定基架安装，所述旋转组件包括过盈配合镶嵌在所述刹车皮安装块的法兰轴承以及穿过所述法兰轴承的第一塞打螺钉，所述第一塞打螺钉的两端分别穿过固定基架后旋有第一锁紧螺母。

5.根据权利要求4所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：所述固定基架在所述转动槽的侧边安装有限位板，以限制所述刹车皮安装块的转动角度。

6.根据权利要求4所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：所述驱动连杆、所述从动连杆、所述第一连杆、所述第二连杆以及所述刹车皮安装块依次通过第二塞打螺钉间隙配合实现铰接，所述第二塞打螺钉端部旋有第二锁紧螺母。

7.根据权利要求6所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：所述刹车皮安装块与所述固定基架之间，所述驱动连杆、所述从动连杆、所述第一连杆、所述第二连杆以及所述刹车皮安装块彼此之间，均安装有铁氟龙垫片，以进行润滑减小摩擦阻力。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：所述固定基架连接有安装铝管，以用于将所述基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置安装在机器人底盘上。

9.根据权利要求8所述的基于轨道移动机器人的多连杆刹车装置，其特征在于：安装铝管两端均安装有缓冲件。

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