CN204025548U - 一种行星齿轮的方向定位器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种行星齿轮的方向定位器,可应用到移动机器人、仓库无人搬运车等自主移动载体的导航定位或磁铁矿区的方向定位。本实用新型包括车体,安装于车体上的行星齿轮系机构、指针机构、移动行走机构。本实用新型采用机械机构来定向,其指针的方向是不会受载体移动的影响,指针方向始终保持不变的,从而对移动载体起到定向的作用;不受磁场干扰,在有磁场地方仍然可以指示方向,防止迷失方向而发生意外事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种行星齿轮的方向定位器,可应用到移动机器人、仓库无人搬运车等自主移动载体的导航定位或磁铁矿区的方向定位。
背景技术
目前移动机器人、仓库无人搬运车等自主移动载体在移动时,载体的方位会随载体的移动而改变,载体自身没有一个固定的方位指示;在铁磁矿区进行作业时,由于矿区存在磁场,普通指南针会失灵,无法进行方向定位。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种行星齿轮的方向定位器,它克服了移动机器人、仓库无人搬运车等自主移动载体在移动时,载体的方位会随载体的移动而改变,载体自身没有一个固定的方位指示的缺陷,而本实用新型是不受载体移动而影响方向,它能提供载体一个固定不变的方位指示。
本实用新型的技术方案:一种行星齿轮的方向定位器,包括车体,安装于车体上的行星齿轮系机构、指针机构、移动行走机构;
所述的行星齿轮系机构包括安装于车体上的中空齿圈架,中空齿圈架的一端设置有齿圈,中空齿圈架的轴心线上布置有一中心轴,中心轴的一端固定有太阳齿轮,太阳齿轮上啮合两个对称布置的行星齿轮,行星齿轮同时与齿圈啮合,两个行星齿轮通过行星架与右第二齿轮轴连接;
所述的指针机构包括指针,指针布置在第一锥齿轮上,第一锥齿轮安装于车体上,与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮固定在中空齿圈架的另一端;
所述的移动行走机构包括定位器左轮,定位器左轮通过左第一齿轮轴与左第一齿轮连接,左第一齿轮轴安装于车体上,与左第一齿轮啮合的左第二齿轮固定在中心轴的另一端,中心轴安装于车体上;还包括定位器右轮,定位器右轮通过右第一齿轮轴与右第一齿轮连接,右第一齿轮轴安装于车体上,与右第一齿轮啮合的右第二齿轮固定在右第二齿轮轴上,右第二齿轮轴安装于车体上;
同时还应满足下列关系式:
Z7=Z3+2×Z4,其中Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9分别为左第一齿轮、左第二齿轮、太阳齿轮、行星齿轮、右第二齿轮、右第一齿轮、齿圈、第二锥齿轮、第一锥齿轮的齿数,L为定位器左右轮之间的距离,R为定位器左右轮的半径。
左第一齿轮轴、右第一齿轮轴、右第二齿轮轴、中心轴、中空齿圈架、第一锥齿轮均通过轴承安装于车体上。
本实用新型采用机械机构来定向,其指针的方向是不会受载体移动的影响,指针方向始终保持不变的,从而对移动载体起到定向的作用。不受磁场干扰,在有磁场地方仍然可以指示方向,防止迷失方向而发生意外事故。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的行星齿轮系机构结构示意图。
图中:1-定位器左轮,2-定位器右轮,3-左第一齿轮(Z1),4-左第二齿轮(Z2),5-第一锥齿轮(Z9),6-第二锥齿轮(Z8),7-齿圈(Z7),8-行星齿轮(Z4),9-太阳齿轮(Z3),10-右第二齿轮(Z5),11-中空齿圈架,12-右第一齿轮(Z6),13-指针,14-车体,15-行星架,16-中心轴,L为定位器左右轮之间的距离,R为定位器左右轮的半径,Z1—Z9为各齿轮的齿数。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如附图所示,本实用新型包括车体,安装于车体上的移动行走机构、行星齿轮系机构、指针机构。
行星齿轮系机构包括太阳齿轮、齿圈、行星架和两个行星齿轮,太阳齿轮绕着自身的轴作自转运动,行星齿轮绕轴自转的同时,也能沿着齿圈围绕太阳齿轮作公转运动,行星架起连接两个行星齿轮的作用,齿轮系之间的关系为:①②③Z7=Z3+2×Z4(Z1—Z9为各齿轮的齿数,L为定位器左右轮之间的距离,R为定位器左右轮的半径);
移动行走机构包括定位器左右轮、左第一齿轮、左第二齿轮、右第一齿轮、右第二齿轮;
指针机构包括指针、第一锥齿轮、第二锥齿轮,第一锥齿轮和指针连接。
不论本实用新型定位器往哪个方向运动,指针的方向始终保持不变,起到了定向的作用。
本实用新型的工作原理及过程如下:
当本实用新型直线行走:
直线前进时,如图1所示,此时定位器左轮1带驱动左第一齿轮3转动,左第一齿轮3驱动左第二齿轮4,左第二齿轮4再驱动太阳齿轮9逆时针转动(右视的状态下)。同时定位器右轮2驱动右第一齿轮12转动,右第一齿轮12驱动右第二齿轮10,右第二齿轮10带动行星架15逆时针旋转(右视的状态下),行星架15驱动两个行星齿轮8进行顺时针(右视的状态下)自转的同时绕着太阳齿轮9逆时针公转(右视的状态下)。因满足关系式:和Z7=Z3+2×Z4,此时齿圈7静止不转动,这样第二锥齿轮6和第一锥齿轮5也静止不转动,指针13的指向也不变。
直线后退时,左第一齿轮3、左第二齿轮4、行星齿轮8、太阳齿轮9、右第一齿轮12、右第二齿轮10、行星架15的转向与直线前进时的转向相反,齿圈7仍静止不转动,第一锥齿轮5和第二锥齿轮6也静止不转动,指针13的指向也不变。
这样不论本实用新型是直线前进还是直线后退,指针13的指向都保持不变。
当本实用新型往前左拐弯或后退左拐弯:
往前左拐弯时,定位器右轮2速度大于定位器左轮1速度,可以看成是定位器左轮1相对静止,定位器右轮2相对于定位器左轮1是往前转,此时定位器右轮2驱动右第一齿轮12,右第一齿轮12驱动右第二齿轮10,右第二齿轮10带动行星架15逆时针旋转(右视状态下),行星架15使两个行星齿轮8作顺时针自转的同时,绕太阳齿轮9逆时针公转,因定位器左轮1相对于右轮2是静止,则太阳齿轮9也相对静止,根据行星轮系的转向关系可知,此时齿圈7是逆时针旋转,齿圈7驱动第二锥齿轮6,第二锥齿轮6驱动第一锥齿轮5转动,第一锥齿轮5带动指针13向右偏转一个角度。因:和Z7=Z3+2×Z4,指针13往右偏转的角度等于本实用新型定位器往左拐的角度,所以,本实用新型定位器在往前左拐时,指针13的指向保持不变。
同理,后退左拐弯时,定位器右轮2后退的速度大于定位器左轮1后退的速度,可以看成定位器左轮1相对静止,定位器右轮2相对于左轮1是后退,则第一锥齿轮5、第二锥齿轮6、齿圈7、行星齿轮8、太阳齿轮9、右第二齿轮10、右第一齿轮12、行星架15转向与上述“往前左拐弯时”刚好相反,因此,在本实用新型定位器后退左拐时,定位器车体会顺时针(俯视状态下)偏转一定角度,同时指针13会逆时针(俯视状态下)偏转相同的角度,这样在后退左拐时本实用新型定位器指针13的指向仍保持不变。
当本实用新型向前右拐弯或后退右拐弯:
向前右拐弯时,定位器左轮1速度大于定位器右轮2速度,此时可以看成定位器右轮2相对于定位器左轮1静止,定位器左轮1相对于定位器右轮2是向前转,定位器左轮1驱动左第一齿轮3,左第一齿轮3驱动左第二齿轮4,左第二齿轮4带动太阳齿轮9逆时针旋转(右视状态),因定位器右轮2相对与左轮1是静止,因此行星架15也相对静止,此时太阳齿轮9驱动两个行星齿轮8顺时针自转,行星架15相对静止,从而驱动齿圈7顺时针转动。齿圈7带动第二锥齿轮6转动,第二锥齿轮6驱动第一锥齿轮5,第一锥齿轮5带动指针13往左旋转一个角度,因:和Z7=Z3+2×Z4,指针13往左偏转的角度刚好等于本实用新型定位器往右拐弯的角度,所以,本实用新型定位器在往前右拐弯时,指针13的指向仍然不变。
同理,后退往右拐时,定位器左轮1后退的速度大于定位器右轮2后退的速度,相当于定位器右轮2相对于左轮1是静止,定位器左轮1是后退,则第一锥齿轮5、第二锥齿轮6、齿圈7、行星齿轮8、太阳齿轮9、右第二齿轮10、右第一齿轮12的转向与上述“向前右拐弯时”刚好相反,因此,在本实用新型定位器后退右拐时,定位器车体会逆时针(俯视状态下)偏转一定角度,同时指针13会顺时针(俯视状态下)偏转相同的角度,这样在后退右拐时本实用新型定位器指针13的指向仍保持不变。
综上可知,本实用新型定位器不论作何种运动,其指针的指向保持不变,从而起到方向定向作用,可以用于移动机器人、仓库无人搬运小车等自主移动车体的导航;在铁磁矿区等指南针失灵的场合,本实用新型定位器能起到方位定向作用。
本实用新型实施例参数如下:定位器左右轮的半径R为40mm;左右轮的距离L为160mm。左第一齿轮齿数Z1=35,左第二齿轮齿数Z2=20,右第二齿轮齿数Z5=40,右第一齿轮齿数Z6=20,它们的模数均为0.8。太阳齿轮齿数Z3=20,行星齿轮齿数Z4=15,齿圈齿数Z7=50,它们的模数均为0.5。第二锥齿轮齿数Z8=20,第一锥齿轮齿数Z9=56,它们的模数均为0.5。各参数的设置满足条件:和Z7=Z3+2×Z4。在测试中,不论定位器怎么运动,定位器的指针的指向始终保持不变。
应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种行星齿轮的方向定位器,其特征是:包括车体,安装于车体上的行星齿轮系机构、指针机构、移动行走机构;
所述的行星齿轮系机构包括安装于车体上的中空齿圈架,中空齿圈架的一端设置有齿圈,中空齿圈架的轴心线上布置有一中心轴,中心轴的一端固定有太阳齿轮,太阳齿轮上啮合两个对称布置的行星齿轮,行星齿轮同时与齿圈啮合,两个行星齿轮通过行星架与右第二齿轮轴连接;
所述的指针机构包括指针,指针布置在第一锥齿轮上,第一锥齿轮安装于车体上,与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮固定在中空齿圈架的另一端;
所述的移动行走机构包括定位器左轮,定位器左轮通过左第一齿轮轴与左第一齿轮连接,左第一齿轮轴安装于车体上,与左第一齿轮啮合的左第二齿轮固定在中心轴的另一端,中心轴安装于车体上;还包括定位器右轮,定位器右轮通过右第一齿轮轴与右第一齿轮连接,右第一齿轮轴安装于车体上,与右第一齿轮啮合的右第二齿轮固定在右第二齿轮轴上,右第二齿轮轴安装于车体上;
同时还应满足下列关系式:
Z7=Z3+2×Z4,其中Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9分别为左第一齿轮、左第二齿轮、太阳齿轮、行星齿轮、右第二齿轮、右第一齿轮、齿圈、第二锥齿轮、第一锥齿轮的齿数,L为定位器左右轮之间的距离,R为定位器左右轮的半径。
2.根据权利要求1所述的一种行星齿轮的方向定位器,其特征是:各参数确定如下:定位器左右轮的半径R为40mm;定位器左右轮的距离L为160mm;左第一齿轮齿数Z1=35,左第二齿轮齿数Z2=20,右第二齿轮齿数Z5=40,右第一齿轮齿数Z6=20,它们的模数均为0.8;太阳齿轮齿数Z3=20,行星齿轮齿数Z4=15,齿圈齿数Z7=50,它们的模数均为0.5;第二锥齿轮齿数Z8=20,第一锥齿轮齿数Z9=56,它们的模数均为0.5;各参数的设置满足条件: 和Z7=Z3+2×Z4。
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CN201420503701.2U CN204025548U (zh) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 一种行星齿轮的方向定位器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104235271A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-24 | 江西理工大学 | 一种行星齿轮的方向定位器 |
CN110793511A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-14 | 绍兴欢歌智能科技有限公司 | 一种可以进行具体导向的导航仪 |
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2014
- 2014-09-03 CN CN201420503701.2U patent/CN204025548U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20141217 Effective date of abandoning: 20160817 |
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AV01 | Patent right actively abandoned |
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C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |