CN115009792B - 一种拖拉机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拖拉机构，包括车体，车体包括用于驱动车体移动的移动机构和用于拖拉目标车体横杆的拖拉机构；移动机构包括底盘，拖拉机构设置在底盘上；拖拉机构包括一个以上的拖钩，拖钩包括U型固定座、拖拉气缸、两个相对设置的连接板、传动连接块、拖拉限位件、滑动机构、限位连杆和拖拉件；本发明具有拖钩能够快速的锁定或解除锁定，从而快速对目标车体进行救援的优点。

Description

一种拖拉机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种拖拉机构。

背景技术

在科技日新月异的今天，机器人的研发也在快速发展。遥控机器人是一种可在对人有害或人不能接近的环境里，代替人去完成一定任务的远距离操作设备，而正是这些危险、恶劣、有害环境推动了机器人的发展。

正因为在对人有害或人不能接近的环境里，人难以接近，对人或机器进行补给、救援维修大大增加了难度，若能采用机器人来进行补给、救援，则大大降低了在对人有害或人不能接近的环境里人员伤亡的风险，而且机器人的工作效率更高。

在现有技术中也有一些对救援机器人的拖拉机构，但是现有技术如中国专利申请号CN202022102002.5，公告日2021.06.18，其公开了一种用于对接式垃圾压缩箱的可活动拖拉机构，具体包括固定组件和活动组件；固定组件包括与垃圾对接箱的箱体固定连接的第一固定座和第二固定座；第一固定座和第二固定座平行且间隔设置；活动组件包括拖拉件和锁止件；拖拉件与第一固定座和第二固定座铰接设置，锁止件用于将拖拉件锁固于第一固定座和第二固定座上。本实用新型避免了拖拉机构对垃圾自卸车倾倒垃圾造成影响，同时也避免了垃圾被堆积在拖拉机构上；当需要将垃圾对接箱拖拉至运输车上时，可将拖拉件沿着铰接处向上转动并通过锁止件将其锁固在第一固定座和第二固定座上即可，使用方便，但是该拖拉机构实现锁定和解锁功能，但是锁定结构相对复杂，且对于拖拉重物的机器人来说，结构的稳定性有待提高。

发明内容

本发明提供一种拖拉机构，利用本发明的结构，拖钩能够快速的锁定或解除锁定，从而快速对目标车体进行救援。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种拖拉机构，包括车体，车体包括用于驱动车体移动的移动机构和用于拖拉目标车体横杆的拖拉机构；移动机构包括底盘，拖拉机构设置在底盘上。

拖拉机构包括一个以上的拖钩，拖钩包括U型固定座、拖拉气缸、两个相对设置的连接板、传动连接块、拖拉限位件、滑动机构、限位连杆和拖拉件。

U型固定座的两端分别固定连接在底盘上；传动连接块设置在两连接板之间，传动连接块分别与两连接板固定连接；拖拉气缸一端与底盘连接，拖拉气缸的另一端与传动连接块固定连接；限位连杆的中间位置铰接在两连接板之间，拖拉件的一端铰接在两连接板之间，且位于连接板远离传动连接块的一端；拖拉件与连接板铰接的一端与限位连杆抵接；拖拉件与两连接板之间连接有复位扭簧；在复位扭簧的弹力作用下，拖拉件远离限位连杆的一端竖直向下。

拖拉限位件安装在底盘上且位于U型固定座远离拖拉气缸的一侧；连接板的上端且位于靠近拖拉气缸一侧向上延伸有第一限位部，第一限位部的最上端的高度低于U型固定座形成的凹槽的最高点；连接板的上端且位于远离拖拉气缸一侧向上延伸有第二限位部；拖拉限位件用于对第一限位部和第二限位部进行限位。

拖拉件包括拖拉部和弯折部，拖拉部和弯折部之间倾斜连接，拖拉件在拖拉部与弯折部连接的一端与连接板铰接。

以上设置，由于拖拉滑块通过U型安装座与底盘固定连接；拖拉滑轨与连接板固定连接；拖拉滑轨滑动设置在拖拉滑块上；传动连接块连接拖拉气缸的活动端和连接板；当拖拉气缸伸出时，通过传动连接块传动带动连接板移动，拖拉滑轨在拖拉滑块上滑动；连接板同时带动限位连杆和拖拉件相对拖拉滑轨进行移动；直到连接板上的第一限位部与固定在底盘上的拖拉限位件抵接；拖拉限位件对连接板的移动进行限位；此时拖拉限位件位于限位连杆远离拖拉件的一端的上方。

通过移动机构移动，将拖拉件推向目标车体上设置的横杆，目标车体上的横杆产生的反作用力，推动推拉件的拖拉部克服复位弹簧的弹力向限位连杆方向转动，直至横杆脱离推拉件的推拉部，然后拖拉件在复位弹簧的弹力作用下复位，拖拉机构完成与其他机器人的横杆的连接动作。

当拖拉机构通过拖拉件拉动目标车体时，车体向远离目标车体的方向移动实现拖拉；目标车体的横杆沿拖拉部远离限位连杆方向靠近拖拉件，并产生驱动拖拉件向远离限位连杆方向转动的力；但是由于限位连杆一端与拖拉件的弯折部抵接，限位连杆的另一端与拖拉限位件抵接，当限位连杆不能向靠近限位连杆方向转动时，拖拉件也不能向远离限位连杆方向转动；从而限制了拖拉连杆转动的趋势，使得车体能够通过拖拉件对目标车体进行拖拉。

当拖拉气缸收缩时，传动连接块通过滑动机构的配合向底盘方向滑动，直到连接板上的第二限位部与固定在底盘上的拖拉限位件抵接，此时拖拉限位件不再对限位连杆远离拖拉件的一端进行限制；使得限位连杆在受力作用下能向靠近限位连杆方向转动；进而当车体继续向远离目标车体移动时；目标车体的横杆带动拖拉件向远离限位连杆方向转动；实现目标车体的横杆与拖拉机构分离；从而完成拖拉机构的收起动作。

进一步地，滑动机构包括拖拉滑轨和拖拉滑块；拖拉滑轨设置在连接板远离另一连接板的一侧面上，拖拉滑块固定安装在U型固定座形成的凹槽内侧壁上，拖拉滑块上对应拖拉滑轨设置有滑槽，拖拉滑轨滑动设置在拖拉滑块上；以上设置，当拖拉气缸驱动时，拖拉滑轨和拖拉滑块配合，带动连接板滑动。

进一步地，移动机构包括还包括设置在底盘上的车轮，车轮上设有用于驱动车轮的电机；拖拉机构设置在底盘的一侧。

进一步地，所述车轮为麦克纳姆轮，每一车轮上对应设置有一个电机；这样，车体移动灵活方便。

进一步地，所述底盘对应拖拉机构设置有向内凹陷形成的安装槽；这样，车体的结构更加紧凑合理。

进一步地，所述拖拉限位件的截面呈倒U型，拖拉限位件的两端分别固定连接在安装槽的两侧；这样，拖拉限位件与底盘的连接强度好，对第二限位部的限制效果佳。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大示意图。

图3为本发明中拖钩的立体结构示意图。

图4为本发明中拖钩的侧视结构示意图。

图5为本发明中拖钩在拖拉气缸伸出状态的截面示意图。

图6为本发明中拖钩在拖拉气缸收缩状态的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1-图6所示，一种拖拉机构，包括车体1，车体1包括用于驱动车体移动的移动机构和用于拖拉目标车体（图中未示出）横杆3的拖拉机构2；移动机构包括底盘11，拖拉机构2设置在底盘11上；移动机构包括还包括设置在底盘上的车轮12，车轮上设有用于驱动车轮的电机13；拖拉机构2设置在底盘的一侧。

所述车轮为麦克纳姆轮，每一车轮上对应设置有一个电机。

所述底盘对应拖拉机构设置有向内凹陷形成的安装槽。

所述拖拉限位件的截面呈倒U型，拖拉限位件的两端分别固定连接在安装槽的两侧。

拖拉机构2包括两个拖钩，拖钩包括U型固定座21、拖拉气缸22、两个相对设置的连接板23、传动连接块24、拖拉限位件25、拖拉滑轨26、拖拉滑块27、限位连杆28和拖拉件29。

U型固定座21的两端分别固定连接在底盘11上；传动连接块24设置在两连接板23之间，传动连接块24分别固定连接底盘11上；拖拉气缸22的固定端与底盘11连接，拖拉气缸22的活动端与传动连接块24固定连接；限位连杆28的中间位置铰接在两连接板23之间，拖拉件29的一端铰接在两连接板23之间，且位于连接板23远离传动连接块24的一端；拖拉件29与连接板23铰接的一端与限位连杆28抵接；在本实施例中，拖拉件29与两连接板23之间连接有复位扭簧（图中未示出）；在复位扭簧的弹力作用下，拖拉件29远离限位连杆28的一端竖直向下。

拖拉限位件25安装在底盘11上且位于U型固定座21远离拖拉气缸22的一侧；连接板23的上端且位于靠近拖拉气缸22一侧向上延伸有第一限位部231，第一限位部231的最上端的高度低于U型固定座21形成的凹槽的最高点；连接板23的上端且位于远离拖拉气缸22一侧向上延伸有第二限位部232；拖拉限位件35用于对第一限位部231和第二限位部232进行限位。

拖拉滑轨26设置在连接板23远离另一连接板23的一侧面上，拖拉滑块27固定安装在U型固定座21形成的凹槽内侧壁上，拖拉滑块27上对应拖拉滑轨26设置有滑槽，拖拉滑轨26滑动设置在拖拉滑块27上；拖拉件29包括拖拉部291和弯折部292，拖拉部291和弯折部292之间倾斜连接，拖拉件29在拖拉部291与弯折部292连接的一端与连接板23铰接。

以上设置，由于拖拉滑块27通过U型安装座21与底盘11固定连接；拖拉滑轨26与连接板23固定连接；拖拉滑轨26滑动设置在拖拉滑块37上；传动连接块24连接拖拉气缸22的活动端和连接板23；当拖拉气缸22伸出时，通过传动连接块24传动带动连接板23移动，拖拉滑轨26在拖拉滑块27上滑动；连接板23同时带动限位连杆28和拖拉件29相对拖拉滑轨26进行移动；直到连接板23上的第一限位部331与固定在底盘11上的拖拉限位件25抵接；拖拉限位件25对连接板23的移动进行限位；参照图5所示；此时拖拉限位件25位于限位连杆28远离拖拉件29的一端的上方。

参照图5所示；其中图5中的箭头方向L为限位连杆28与拖拉限位件35作用所受到的力的方向；箭头方向K为拖拉件29与其它其他机器人的横杆接触所受到的力的方向，虚线部分为拖拉机构拖拉目标车体时，目标车体的横杆3所处的位置；拖拉机构拖拉目标车体时，拖钩勾住目标车体的横杆3。

通过移动机构1移动，将拖拉件29推向目标车体上设置的横杆，目标车体的横杆产生的反作用力，推动推拉件29的拖拉部291克服复位弹簧的弹力向限位连杆25方向转动，直至横杆脱离推拉件29的推拉部291，然后拖拉件29在复位弹簧的弹力作用下复位，拖拉机构2完成与目标车体的横杆的连接动作。

参照图5所示；当拖拉机构2通过拖拉件29拉动目标车体时，车体1向远离目标车体的方向移动实现拖拉，目标车体的横杆3沿J方向靠近拖拉件29，并产生驱动拖拉件29逆时针转动的力；但是由于限位连杆28的一端与拖拉限位件25抵接；限位连杆28不能顺时针转动；此时通过限位连杆28另一端与拖拉件29的弯折部292抵接，使得拖拉件29不能进行逆时针转动；从而限制了拖拉连杆转动的趋势，使得车体1能够通过拖拉件29对目标车体进行拖拉。

当拖拉气缸22收缩时，传动连接块24通过拖拉滑轨26和拖拉滑块27的配合向底盘11方向滑动，直到连接板23上的第二限位部232与固定在底盘11上的拖拉限位件25抵接，此时拖拉限位件25不再对限位连杆28远离拖拉件29的一端进行限制；使得限位连杆38在受力作用下能进行顺时针转动；进而当车体1继续向远离目标车体移动时；目标车体的横杆3沿J方向靠近拖拉件29；并产生驱动拖拉件29逆时针转动的力；当拖拉件29逆时针转动时，实现目标车体的横杆3与拖拉机构分离；从而完成拖拉机构2的收起动作。

所述底盘11对应拖拉机构2设置有向内凹陷形成的安装槽111；这样，车体的结构更加紧凑合理。

所述拖拉限位件25的截面呈倒U型，拖拉限位件25的两端分别固定连接在安装槽111的两侧；这样，拖拉限位件25与底盘11的连接强度好，对第二限位部232的限制效果佳。

Claims (6)

1.一种拖拉机构，其特征在于：包括车体，车体包括用于驱动车体移动的移动机构和用于拖拉目标车体横杆的拖拉机构；移动机构包括底盘，拖拉机构设置在底盘上；

拖拉机构包括一个以上的拖钩，拖钩包括U型固定座、拖拉气缸、两个相对设置的连接板、传动连接块、拖拉限位件、滑动机构、限位连杆和拖拉件；

U型固定座的两端分别固定连接在底盘上；传动连接块设置在两连接板之间，传动连接块分别与两连接板固定连接；拖拉气缸一端与底盘连接，拖拉气缸的另一端与传动连接块固定连接；限位连杆的中间位置铰接在两连接板之间，拖拉件的一端铰接在两连接板之间，且位于连接板远离传动连接块的一端；拖拉件与连接板铰接的一端与限位连杆抵接；拖拉件与两连接板之间连接有复位扭簧；在复位扭簧的弹力作用下，拖拉件远离限位连杆的一端竖直向下；

拖拉限位件安装在底盘上且位于U型固定座远离拖拉气缸的一侧；连接板的上端且位于靠近拖拉气缸一侧向上延伸有第一限位部，第一限位部的最上端的高度低于U型固定座形成的凹槽的最高点；连接板的上端且位于远离拖拉气缸一侧向上延伸有第二限位部；拖拉限位件用于对第一限位部和第二限位部进行限位；

拖拉件包括拖拉部和弯折部，拖拉部和弯折部之间倾斜连接，拖拉件在拖拉部与弯折部连接的一端与连接板铰接。

2.根据权利要求1所述的一种拖拉机构，其特征在于：滑动机构包括拖拉滑轨和拖拉滑块；拖拉滑轨设置在连接板远离另一连接板的一侧面上，拖拉滑块固定安装在U型固定座形成的凹槽内侧壁上，拖拉滑块上对应拖拉滑轨设置有滑槽，拖拉滑轨滑动设置在拖拉滑块上。

3.根据权利要求1所述的一种拖拉机构，其特征在于：移动机构包括还包括设置在底盘上的车轮，车轮上设有用于驱动车轮的电机；拖拉机构设置在底盘的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种拖拉机构，其特征在于：所述车轮为麦克纳姆轮，每一车轮上对应设置有一个电机。

5.根据权利要求1所述的一种拖拉机构，其特征在于：所述底盘对应拖拉机构设置有向内凹陷形成的安装槽。

6.根据权利要求5所述的一种拖拉机构，其特征在于：所述拖拉限位件的截面呈倒U型，拖拉限位件的两端分别固定连接在安装槽的两侧。