CN116220190A - 一种基于四螺旋驱动的全地形机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于四螺旋驱动的全地形机器人，包括对称设置的机架（1），机架（1）的内侧共同设有前后设置的倾斜角度调节机构（2），前后的倾斜角度调节机构（2）上分别设有振动机构（3）和传送机构（4），传送机构（4）的进料端位于振动机构（3）的后端下方，机架（1）的外侧均设有移动机构（5），机架（1）的后端设有朝向传送机构（4）出料端的收集机构（6）；本发明可以根据使用环境灵活调节振动机构和传送机构的倾斜角度，通过振动机构实现掘进并有效去除细小的杂质，提升对垃圾的清理效果。

Description

一种基于四螺旋驱动的全地形机器人

技术领域

本发明涉及垃圾清理领域，特别涉及一种基于四螺旋驱动的全地形机器人。

背景技术

随着人类为社会的不断法阵，每天都有大量的生活垃圾产生，并随着自然环境流落至各处，例如下水道、滩涂、管路等地方，在狭窄、恶劣的环境中难以进行人为的清扫，因此常常需要使用垃圾清理机器人进行协助，例如公开号为CN206368419U的中国发明专利公开了一种地下管道清理的机器人，具体包括旋转搅拌器、进料管、螺旋送料器、垃圾存储箱等部件，使用时旋转搅拌器将前方的垃圾带至进料管进口处，随后通过螺旋送料器的旋转带动垃圾沿着进料管进入垃圾存储箱内，由于旋转搅拌器和进料管为固定连接不可调节，旋转搅拌器底部与地面之间的距离固定，进料管的斜率固定，在一些大型垃圾较多的场合，旋转搅拌器底部极易发生卡阻，进料管处也会因为斜率大而对大型垃圾的支撑力不足，导致其向下滚落，清洁效率欠佳，而在淤泥沉积严重的地方，此装置也很容易将泥土带入进料管内但难以接触到浮于上方的垃圾，造成堵塞，使用可靠性欠佳。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于四螺旋驱动的全地形机器人。本发明可以根据使用环境灵活调节振动机构和传送机构的倾斜角度，通过振动机构实现掘进并有效去除细小的杂质，提升对垃圾的清理效果。

本发明的技术方案：一种基于四螺旋驱动的全地形机器人，包括对称设置的机架，机架的内侧共同设有前后设置的倾斜角度调节机构，前后的倾斜角度调节机构上分别设有振动机构和传送机构，传送机构的进料端位于振动机构的后端下方，机架的外侧均设有移动机构，机架的后端设有朝向传送机构出料端的收集机构。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述倾斜角度调节机构包括设置于两侧机架上的调节导轨，调节导轨上设有前滑套和后滑套，两对应的前滑套上共同设有前连接杆，两对应的后滑套上共同设有后连接杆，前连接杆的端部均设有转动连接的前直套筒和后直套筒，后连接杆的端部均设有转动连接的直角套筒，后直套筒和直角套筒上共同设有第一连接型材；所述倾斜角度调节机构还包括与振动机构和传送机构转动连接的前连接套筒和后连接套筒，所述前连接套筒与前直套筒上共同设有第二连接型材，后连接套筒与直角套筒上共同设有第三连接型材。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述振动机构包括对称设置并与倾斜角度调节机构相连的第一侧板，第一侧板之间同设有安装杆，第一侧板内侧面的底部设有安装架，两侧安装架上共同设有作用杆和筛网；所述安装杆上设有固定连接的安装板，安装板上设有第一驱动电机，安装板前端侧面设有与第一驱动电机输出端相连的驱动柄，驱动柄的端部设有转动连接的驱动杆，安装板的后端侧面设有朝向驱动柄内端连接处一侧滑动的滑杆，滑杆的前端与驱动杆的端部转动连接，滑杆的后端设有转动连接的中间杆，作用杆上设有固定连接的作用件，作用件与中间杆端部转动连接。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述第一侧板的顶部设有横向均匀分布的第一安装孔，安装架上设有横向均匀分布的第二安装孔，安装杆和作用杆的端部均设有安装件，安装件经螺栓与对应的第一安装孔或第二安装孔相连。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述传送机构包括对称设置并与倾斜角度调节机构相连的第二侧板，第二侧板之间共同设有多个链轮轴，其中一侧第二侧板上设有驱动机构，驱动机构的输出端设有传动杆，传动杆经传送带与链轮轴相连。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述驱动机构包括设置于两第二侧板外侧面的安装套，安装套内均设有滑动连接的安装柱，安装套上设有多个竖直设置的第一调节孔，安装柱经螺栓与第一调节孔固定连接；所述安装柱的顶部设有连接件，所述传动杆的端部与连接件转动连接，其中一侧的安装柱中部设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端设有驱动轮，传动杆上设有通过同步带与驱动轮相连的放大同步带轮。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述第二侧板的侧面设有调节套，调节套上设有滑动连接的张紧块，两侧张紧块之间设有与两者相连的连接轴，连接轴上设有张紧轮，所述第二侧板侧面设有多个竖直设置的第二调节孔，张紧块经螺栓与第二调节孔固定连接。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述移动机构包括与机架竖直转动连接的四个固定架，固定架两两对称设置于机架两侧，固定架与机架的连接处周围设有多个弧形均匀分布的第三调节孔，固定架经螺栓与第三调节孔固定连接；所述固定架的端部设有转动连接的螺旋滚筒，螺旋滚筒的轴线自前向后水平，且同侧的两螺旋滚筒上的螺旋线方向相反；所述螺旋滚筒的端部设有从动轮，固定架上设有第三驱动电机，第三驱动电机的输出端设有经传动链与从动轮相连的主动轮。

前述的基于四螺旋驱动的全地形机器人中，所述收集机构包括设置于机架后端的翻转臂，翻转臂上设有朝向传送机构出料端的收集斗。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明包括对称设置的机架，机架的内侧共同设有前后设置的倾斜角度调节机构，前后的倾斜角度调节机构上分别设有振动机构和传送机构，传送机构的进料端位于振动机构的后端下方，机架的外侧均设有移动机构，机架的后端设有朝向传送机构出料端的收集机构；使用前，根据所处地形的地面情况，通过倾斜角度调节机构调节振动机构的倾斜角度以及传送机构的倾斜角度，进而获得不同的离地高度和斜率，以防止离地高度过低而接触到过多的非垃圾杂质，同时可以通过斜率的改变对垃圾提供足够的支撑力使其被正常的移动运输；使用时，移动机构带动整体装置移动，振动机构接触到垃圾后首先利用振动将其松动并配合移动机构的移动效果铲起垃圾，铲起后通过振动去除细小杂质，随着前方垃圾的推入，后方的垃圾从振动机构进入传送机构，并通过传送机构的输送效果进入收集机构内，实现垃圾清理；可以根据使用环境灵活调节振动机构和传送机构的倾斜角度，通过振动机构实现掘进并有效去除细小的杂质，提升对垃圾的清理效果。

2、本发明倾斜角度调节机构包括设置于两侧机架上的调节导轨，调节导轨上设有前滑套和后滑套，两对应的前滑套上共同设有前连接杆，两对应的后滑套上共同设有后连接杆，前连接杆的端部均设有转动连接的前直套筒和后直套筒，后连接杆的端部均设有转动连接的直角套筒，后直套筒和直角套筒上共同设有第一连接型材；所述倾斜角度调节机构还包括与振动机构和传送机构转动连接的前连接套筒和后连接套筒，所述前连接套筒与前直套筒上共同设有第二连接型材，后连接套筒与直角套筒上共同设有第三连接型材；使用时，首先选取合适长度的第二连接型材来变更前连接套筒与前直套筒之间的间距，从而调节振动机构和传送机构前端的离地距离；移动前滑套和后滑套的位置从而调节前连接杆和后连接杆之间的间距，进而调节直角套筒与前直套筒和后直套筒的间距，选取对应长度的第一连接型材连接后直套筒和直角套筒进行固定，随后选取合适长度的第三连接型材来调节后连接套筒的高度，配合此前已固定的前连接套筒之间的高度差，实现对振动机构和传送机构的斜率调节，可调节参数多样且灵活，满足各种地形垃圾清理的需要。

3、本发明振动机构包括对称设置并与倾斜角度调节机构相连的第一侧板，第一侧板之间共同设有安装杆，第一侧板内侧面的底部设有安装架，两侧安装架上共同设有作用杆和筛网；所述安装杆上设有固定连接的安装板，安装板上设有第一驱动电机，安装板前端侧面设有与第一驱动电机输出端相连的驱动柄，驱动柄的端部设有转动连接的驱动杆，安装板的后端侧面设有朝向驱动柄内端连接处一侧滑动的滑杆，滑杆的前端与驱动杆的端部转动连接，滑杆的后端设有转动连接的中间杆，作用杆上设有固定连接的作用件，作用件与中间杆端部转动连接；第一驱动电机通过驱动柄的转动带动驱动杆移动进而带动滑杆进行横向的往复横移，最终通过中间杆不断往复推动作用件，其作用力使得作用杆不断发生形变，进而产生振动效果，振动效果进一步传递至第一侧板及筛网，振动效果不仅可以通过第一侧板对前进时的阻挡物进行松动，而且也能对位于筛网上方的垃圾中的细小物体进行振动筛除，防止非垃圾的物体被一同清理，使用可靠性佳。

4、本发明移动机构包括与机架竖直转动连接的四个固定架，固定架两两对称设置于机架两侧，固定架与机架的连接处周围设有多个弧形均匀分布的第三调节孔，固定架经螺栓与第三调节孔固定连接；所述固定架的端部设有转动连接的螺旋滚筒，螺旋滚筒的轴线自前向后水平，且同侧的两螺旋滚筒上的螺旋线方向相反；所述螺旋滚筒的端部设有从动轮，固定架上设有第三驱动电机，第三驱动电机的输出端设有经传动链与从动轮相连的主动轮；通过转动固定架并通过螺栓与第三调节孔连接可以实现两侧螺旋滚筒之间的间距，调整支撑面，以适应多种不同的地形；通过螺旋滚筒代替滚轮进行移动，通过四个螺旋滚筒不同转向的配合，可以实现前进、回退、不同半径的原地转动，移动灵活，适应于各种复杂狭小的地形。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明倾斜角度调节机构和传送机构的结构示意图；

图3是本发明振动机构的结构示意图；

图4是本发明移动机构的结构示意图；

图5是本发明收集机构的结构示意图。

附图中的标记为：1-机架；2-倾斜角度调节机构；3-振动机构；4-传送机构；5-移动机构；6-收集机构；7-调节导轨；8-前滑套；9-后滑套；10-前连接杆；11-后连接杆；12-前直套筒；13-后直套筒；14-直角套筒；15-第一连接型材；16-前连接套筒；17-后连接套筒；18-第二连接型材；19-第三连接型材；20-第一侧板；21-安装杆；22-安装架；23-作用杆；24-筛网；25-安装板；26-第一驱动电机；27-驱动柄；28-驱动杆；29-滑杆；30-中间杆；31-作用件；32-安装架；33-第二安装孔；34-安装件；35-第二侧板；36-链轮轴；37-驱动机构；38-传动杆；39-安装套；40-安装柱；41-第一调节孔；42-连接件；43-第二驱动电机；44-驱动轮；45-放大同步带轮；46-调节套；47-张紧块；48-第二调节孔；49-固定架；50-第三调节孔；51-螺旋滚筒；52-从动轮；53-第三驱动电机；54-主动轮；55-翻转臂；56-收集斗。

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：一种基于四螺旋驱动的全地形机器人，如附图1所示，包括对称设置的机架1，机架1的内侧共同设有前后设置的倾斜角度调节机构2，前后的倾斜角度调节机构2上分别设有振动机构3和传送机构4，传送机构4的进料端位于振动机构3的后端下方，机架1的外侧均设有移动机构5，机架1的后端设有朝向传送机构4出料端的收集机构6；所述倾斜角度调节机构2包括设置于两侧机架1上的调节导轨7，调节导轨7上设有前滑套8和后滑套9，两对应的前滑套8上共同设有前连接杆10，两对应的后滑套9上共同设有后连接杆11，前连接杆10的端部均设有转动连接的前直套筒12和后直套筒13，后连接杆11的端部均设有转动连接的直角套筒14，后直套筒13和直角套筒14上共同设有第一连接型材15；如附图2所示，所述倾斜角度调节机构2还包括与振动机构3和传送机构4转动连接的前连接套筒16和后连接套筒17，所述前连接套筒16与前直套筒12上共同设有第二连接型材18，后连接套筒17与直角套筒14上共同设有第三连接型材19；如附图3所示，所述振动机构3包括对称设置并与倾斜角度调节机构相连2的第一侧板20，第一侧板20之间同设有安装杆21，第一侧板20内侧面的底部设有安装架22，两侧安装架22上共同设有作用杆23和筛网24；所述安装杆21上设有固定连接的安装板25，安装板25上设有第一驱动电机26，安装板25前端侧面设有与第一驱动电机26输出端相连的驱动柄27，驱动柄27的端部设有转动连接的驱动杆28，安装板25的后端侧面设有朝向驱动柄27内端连接处一侧滑动的滑杆29，滑杆29的前端与驱动杆28的端部转动连接，滑杆29的后端设有转动连接的中间杆30，作用杆23上设有固定连接的作用件31，作用件31与中间杆30端部转动连接；所述第一侧板20的顶部设有横向均匀分布的第一安装孔32，安装架22上设有横向均匀分布的第二安装孔33，安装杆21和作用杆23的端部均设有安装件34，安装件34经螺栓与对应的第一安装孔32或第二安装孔33相连，可以通过改变作用杆与安装杆的间距来减小或增大振幅，从而获得不同的筛分效果，适用于多种使用场景；如附图2所示，所述传送机构4包括对称设置并与倾斜角度调节机构2相连的第二侧板35，第二侧板35之间共同设有多个链轮轴36，其中一侧第二侧板35上设有驱动机构37，驱动机构37的输出端设有传动杆38，传动杆38经传送带与链轮轴36相连，驱动机构带动传动杆转动，进而带动在链轮轴上的传送带运动实现传送效果，传送带上可设置挡板来提升对垃圾的支撑力，防止滑落；所述驱动机构37包括设置于两第二侧板35外侧面的安装套39，安装套39内均设有滑动连接的安装柱40，安装套39上设有多个竖直设置的第一调节孔41，安装柱40经螺栓与第一调节孔41固定连接，可以调节安装柱的上下位置；所述安装柱40的顶部设有连接件42，所述传动杆38的端部与连接件42转动连接，其中一侧的安装柱40中部设有第二驱动电机43，第二驱动电机43的输出端设有驱动轮44，传动杆38上设有通过同步带与驱动轮44相连的放大同步带轮45，用于放大电机转矩；所述第二侧板35的侧面设有调节套46，调节套46上设有滑动连接的张紧块47，两侧张紧块47之间设有与两者相连的连接轴57，连接轴57上设有张紧轮58，所述第二侧板35侧面设有多个竖直设置的第二调节孔48，张紧块47经螺栓与第二调节孔48固定连接，通过移动张紧块的位置来使张紧块从内部对传送带紧贴从而实现张紧效果；如附图4所示，所述移动机构5包括与机架1竖直转动连接的四个固定架49，固定架49两两对称设置于机架1两侧，固定架49与机架1的连接处周围设有多个弧形均匀分布的第三调节孔50，固定架49经螺栓与第三调节孔50固定连接；所述固定架49的端部设有转动连接的螺旋滚筒51，螺旋滚筒51的轴线自前向后水平，且同侧的两螺旋滚筒51上的螺旋线方向相反；所述螺旋滚筒51的端部设有从动轮52，固定架49上设有第三驱动电机53，第三驱动电机53的输出端设有经传动链与从动轮52相连的主动轮54，传动链图中未标明；如附图5所示，所述收集机构6包括设置于机架1后端的翻转臂55，翻转臂55上设有朝向传送机构4出料端的收集斗56，通过电动推杆带动翻转臂外翻便可便可推动收集斗外翻从而将内部垃圾倾倒出。

工作原理：使用前，根据所处地形的地面情况，通过倾斜角度调节机构调节振动机构的倾斜角度以及传送机构的倾斜角度，进而获得不同的离地高度和斜率，以防止离地高度过低而接触到过多的非垃圾杂质，同时可以通过斜率的改变对垃圾提供足够的支撑力使其被正常的移动运输；使用时，移动机构带动整体装置移动，振动机构接触到垃圾后首先利用振动将其松动并配合移动机构的移动效果铲起垃圾，铲起后通过振动去除细小杂质，随着前方垃圾的推入，后方的垃圾从振动机构进入传送机构并通过传送机构的输送效果进入收集机构内，实现垃圾清理；可以根据使用环境灵活调节振动机构和传送机构的倾斜角度，通过振动机构实现掘进并有效去除细小的杂质，提升对垃圾的清理效果。

以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制，且本实施例中，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：包括对称设置的机架（1），机架（1）的内侧共同设有前后设置的倾斜角度调节机构（2），前后的倾斜角度调节机构（2）上分别设有振动机构（3）和传送机构（4），传送机构（4）的进料端位于振动机构（3）的后端下方，机架（1）的外侧均设有移动机构（5），机架（1）的后端设有朝向传送机构（4）出料端的收集机构（6）。

2.根据权利要求1所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述倾斜角度调节机构（2）包括设置于两侧机架（1）上的调节导轨（7），调节导轨（7）上设有前滑套（8）和后滑套（9），两对应的前滑套（8）上共同设有前连接杆（10），两对应的后滑套（9）上共同设有后连接杆（11），前连接杆（10）的端部均设有转动连接的前直套筒（12）和后直套筒（13），后连接杆（11）的端部均设有转动连接的直角套筒（14），后直套筒（13）和直角套筒（14）上共同设有第一连接型材（15）；所述倾斜角度调节机构（2）还包括与振动机构（3）和传送机构（4）转动连接的前连接套筒（16）和后连接套筒（17），所述前连接套筒（16）与前直套筒（12）上共同设有第二连接型材（18），后连接套筒（17）与直角套筒（14）上共同设有第三连接型材（19）。

3.根据权利要求1所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述振动机构（3）包括对称设置并与倾斜角度调节机构相连（2）的第一侧板（20），第一侧板（20）之间同设有安装杆（21），第一侧板（20）内侧面的底部设有安装架（22），两侧安装架（22）上共同设有作用杆（23）和筛网（24）；所述安装杆（21）上设有固定连接的安装板（25），安装板（25）上设有第一驱动电机（26），安装板（25）前端侧面设有与第一驱动电机（26）输出端相连的驱动柄（27），驱动柄（27）的端部设有转动连接的驱动杆（28），安装板（25）的后端侧面设有朝向驱动柄（27）内端连接处一侧滑动的滑杆（29），滑杆（29）的前端与驱动杆（28）的端部转动连接，滑杆（29）的后端设有转动连接的中间杆（30），作用杆（23）上设有固定连接的作用件（31），作用件（31）与中间杆（30）端部转动连接。

4.根据权利要求3所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述第一侧板（20）的顶部设有横向均匀分布的第一安装孔（32），安装架（22）上设有横向均匀分布的第二安装孔（33），安装杆（21）和作用杆（23）的端部均设有安装件（34），安装件（34）经螺栓与对应的第一安装孔（32）或第二安装孔（33）相连。

5.根据权利要求2所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述传送机构（4）包括对称设置并与倾斜角度调节机构（2）相连的第二侧板（35），第二侧板（35）之间共同设有多个链轮轴（36），其中一侧第二侧板（35）上设有驱动机构（37），驱动机构（37）的输出端设有传动杆（38），传动杆（38）经传送带与链轮轴（36）相连。

6.根据权利要求5所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述驱动机构（37）包括设置于两第二侧板（35）外侧面的安装套（39），安装套（39）内均设有滑动连接的安装柱（40），安装套（39）上设有多个竖直设置的第一调节孔（41），安装柱（40）经螺栓与第一调节孔（41）固定连接；所述安装柱（40）的顶部设有连接件（42），所述传动杆（38）的端部与连接件（42）转动连接，其中一侧的安装柱（40）中部设有第二驱动电机（43），第二驱动电机（43）的输出端设有驱动轮（44），传动杆（38）上设有通过同步带与驱动轮（44）相连的放大同步带轮（45）。

7.根据权利要求5所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述第二侧板（35）的侧面设有调节套（46），调节套（46）上设有滑动连接的张紧块（47），两侧张紧块（47）之间设有与两者相连的连接轴（57），连接轴（57）上设有张紧轮（58），所述第二侧板（35）侧面设有多个竖直设置的第二调节孔（48），张紧块（47）经螺栓与第二调节孔（48）固定连接。

8.根据权利要求1所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述移动机构（5）包括与机架（1）竖直转动连接的四个固定架（49），固定架（49）两两对称设置于机架（1）两侧，固定架（49）与机架（1）的连接处周围设有多个弧形均匀分布的第三调节孔（50），固定架（49）经螺栓与第三调节孔（50）固定连接；所述固定架（49）的端部设有转动连接的螺旋滚筒（51），螺旋滚筒（51）的轴线自前向后水平，且同侧的两螺旋滚筒（51）上的螺旋线方向相反；所述螺旋滚筒（51）的端部设有从动轮（52），固定架（49）上设有第三驱动电机（53），第三驱动电机（53）的输出端设有经传动链与从动轮（52）相连的主动轮（54）。

9.根据权利要求1所述的基于四螺旋驱动的全地形机器人，其特征在于：所述收集机构（6）包括设置于机架（1）后端的翻转臂（55），翻转臂（55）上设有朝向传送机构（4）出料端的收集斗（56）。

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