CN204527378U - 一种辅助定位锁紧关节式履带机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辅助定位锁紧关节式履带机器人，包括：壳体，壳体具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁上分别设有可转动的摇臂；以及多个定位组件，多个定位组件分别设在第一侧壁和第二侧壁上且与多个摇臂一一对应地卡接配合以限定相应的摇臂的转动自由度。根据本实用新型的关节式履带机器人，通过在第一侧壁和第二侧壁上分别设置与多个摇臂卡接的定位组件，可有效的对机器人的摇臂进行辅助定位锁紧，保证了摇臂的精确定位和有效锁紧，提高了机器人通过复杂路况时的整体稳定性，同时也提高了其对复杂环境的适应性。

Description

一种辅助定位锁紧关节式履带机器人

技术领域

本实用新型涉及工业移动机器人领域，具体而言，特别涉及一种辅助定位锁紧关节式履带机器人。

背景技术

目前，关节式履带机器人由二摇臂或四摇臂构成，其具有良好的移动能力和地形适应性，越来越广泛应用到环境恶劣的抢险救灾、安全巡检、军事侦察与排险等重要场合。履带机器人工作时，其关节摇臂可以围绕机器人工作台正反旋转，遇到崎岖地形时，可以有效支撑起机器人移动平台，实现越障攀爬等功能。在通过空间狭小、地面松软的环境时，摇臂呈下放回收状态，有效增大了履带的接地面积，减轻对地压力，保证机器人平稳通过。摇臂的回收是通过机器人工作平台内部的直流电机旋转实现，其锁紧定位也是通过电机来实现，但是在通过崎岖路况时，电机不能有效的对摇臂进行锁紧，造成摇臂的轻微摆动，不能保证机器人整体的稳定性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种摇臂定位精确、稳定性好的关节式履带机器人。

根据本实用新型实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人，包括：壳体，所述壳体具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设有可转动的摇臂；以及多个定位组件，所述多个定位组件分别设在所述第一侧壁和所述第二侧壁上且与所述多个摇臂一一对应地卡接配合以限定相应的所述摇臂的转动自由度。

根据本实用新型实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人，通过在第一侧壁和第二侧壁上分别设置与多个摇臂卡接的定位组件，有效的对机器人的摇臂进行辅助定位锁紧，保证了摇臂的精确定位和有效锁紧，提高了机器人通过复杂路况时的整体稳定性，同时也提高了其对复杂环境的适应性。

另外，根据本实用新型上述实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设有安装孔，每个所述定位组件装配在相应的所述安装孔内。由此，简化了定位组件与壳体之间的装配过程。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述定位组件包括：本体部，所述本体部一端装配在所述安装孔内，所述本体部的另一端上形成有沉孔；定位部，所述定位部在凸出于所述安装孔的第一位置和位于所述安装孔内的第二位置之间可移动地设在所述沉孔内，其中在所述定位部与所述摇臂卡接配合时所述定位部位于所述第一位置；弹性件，所述弹性件设在所述沉孔内且两端止抵在所述定位部和所述本体部以常驱动所述定位部朝向所述第一位置移动。

可选地，每个所述摇臂上设有与所述定位部相匹配的定位槽。由此，可以使摇臂更加稳定地与定位部卡接，从而保证了定位组件对摇臂的精确定位和有效锁紧，提高了机器人通过复杂路况时的整体稳定性。

优选地，所述沉孔为内六方沉孔。由此，可以借助内六方扳手将本体部安装至安装孔14内，从而简化了装配过程。

可选地，所述弹性件为弹簧。由此，可使定位组件的结构更加紧凑、合理。

优选地，所述定位部形成为球体。由此定位部可以在沉孔内滚动，从而降低了定位部与沉孔之间的摩擦，提高了定位部的灵活性。为了防止定位部脱离沉孔，所述沉孔的敞开端的径向尺寸小于所述定位部的径向尺寸。

可选地，所述安装孔为螺纹安装孔，所述本体部为螺旋柱塞。由此，便于将本体部装配至安装孔内。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述第一侧壁上的摇臂和所述第二侧壁上的摇臂对称设置。由此，可以进一步提高机器人移动的稳定性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人的立体结构示意图；

图2是图1中的定位组件的剖面图；

图3是图1中的摇臂的结构示意图；

图4是图1中的辅助定位锁紧关节式履带机器人的局部剖视示意图。

附图标记：

辅助定位锁紧关节式履带机器人100，

壳体10，第一侧壁11，第二侧壁12，

摇臂13，转动连接件131，第二履带132，

安装孔14，定位槽15，

定位组件20，本体部21，沉孔22，定位部23，弹性件24，敞开端25，

总履带30，第一履带31。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图1-图4详细描述根据本实用新型实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人100。辅助定位锁紧关节式履带机器人100的工作原理是本技术领域人员所熟知的，这里不再详细赘述。

如图1所示，根据本实用新型实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人100，包括：壳体10和多个定位组件20。其中，壳体10具有相对设置的第一侧壁11和第二侧壁12，第一侧壁11和第二侧壁12上设有相对平行的第一履带31，以带动壳体10移动。

具体地，第一侧壁11和第二侧壁12上分别设有可转动的摇臂13。其中，每个摇臂13包括转动连接件131和第二履带132，转动连接件131可转动地设在壳体10上，第二履带132外套在转动连接件131上。也就是说，第一履带31和第二履带132构造出机器人100的总履带30。同时每个摇臂13具有回收状态和伸展状态，在下放至回收状态时，摇臂13的第二履带132与第一履带31平行以与地面接触，在伸展状态时，摇臂13的第二履带132与地面脱离接触。

优选地，第一侧壁11上的摇臂13和第二侧壁12上的摇臂13对称设置，由此可以提高机器人100移动的稳定性。在如图1所示的示例中，机器人100具有四个摇臂13且对称分布在第一侧壁11和第二侧壁12上，即第一侧壁11上设有两个摇臂13，第二侧壁12上设有两个摇臂13。摇臂13可以在第一侧壁11和第二侧壁12上进行旋转，当机器人100遇到崎岖地形时，摇臂13可以有效支撑起机器人100的壳体10，实现越障攀爬等功能；当机器人100通过空间狭小、地面松软的环境时，摇臂13呈回收状态，第二履带132与地接触，增加了机器人100的总履带30的接地面积（总履带30的接地面积=第一履带31的接地面积和第二履带132的接触面积），减轻壳体10对地压力，保证机器人100平稳通过。更具体地，壳体10上设有驱动摇臂13旋转的电机（图未示出），电机通过驱动轴（图未示出）与摇臂13连接。优选地，电机可以为直流电机。

如图4所示，需要说明的是，电机不但可以驱动摇臂13旋转，还可以对摇臂13进行锁紧定位。相关技术中，摇臂的锁紧定位是由电机实现的，当机器人通过崎岖路况时，电机不能有效的对摇臂进行锁紧，从而造成了摇臂的轻微摆动，进而不能保证机器人整体的稳定性。为此，可以在第一侧壁11和第二侧壁12上分别设置多个定位组件20，以辅助电机对摇臂13进行锁紧定位。具体地，多个定位组件20与多个摇臂13一一对应地卡接配合以限定相应的摇臂13的转动自由度。可以理解的是，定位组件20的具体位置可以根据辅助定位锁紧关节式履带机器人100的本身尺寸结构决定。

在摇臂13下放回收过程中，电机驱动摇臂13转动至邻近定位组件20的位置，电机继续驱动摇臂13旋转，电机的驱动力大于摇臂13与定位组件20卡接力，直到摇臂13卡接在定位组件20上，电机停止驱动摇臂13转动；当摇臂13伸展时，电机驱动摇臂13转动，摇臂13克服定位组件20对摇臂13的卡接力，使摇臂13脱离定位组件20。

根据本实用新型实施例的辅助定位锁紧关节式履带机器人100，通过在第一侧壁11和第二侧壁12上分别设置与多个摇臂13卡接的定位组件20，可以有效的对机器人100的摇臂13进行辅助定位锁紧，保证了摇臂13的精确定位和有效锁紧，提高了机器人100通过复杂路况时的整体稳定性，同时也提高了其对复杂环境的适应性。

为简化定位组件20的装配过程，在如图1所示的示例中，第一侧壁11和第二侧壁12上分别设有安装孔14，每个定位组件20装配在相应的安装孔14内。可选地，安装孔14可以为螺纹安装孔，定位组件20可以通过螺纹配合装配在安装孔14内。由此可以通过改变定位组件20与螺纹安装孔的配合长度，而改变定位组件20与摇臂13的卡接尺寸，从而改变定位组件20与摇臂13之间的卡接力的大小，进而提高了机器人100对环境的适应能力。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，每个定位组件20包括：本体部21、定位部23以及弹性件24。具体地，本体部21一端装配在安装孔14内，为方便将本体部21装配至安装孔14内，可在本体部21的一端的外周沿处倒角。可选地，本体部21可以为螺旋柱塞，由此便于将本体部21装配至螺纹安装孔内。本体部21的另一端上可以形成有沉孔22。可选地，沉孔22可以为内六方沉孔22。由此，可以借助内六方扳手（图未示出）将本体部21安装至安装孔14内，便于将定位组件20的装配至壳体10上。

定位部23设在沉孔22内且定位部23可以在凸出于安装孔14的第一位置和位于安装孔14内的第二位置之间移动。其中，当定位部23与摇臂13卡接配合时，定位部23位于第一位置。优选地，定位部23可以形成为球体，由此定位部23可以在沉孔22内滚动，从而降低了定位部23与沉孔22之间的摩擦，提高了定位部23的灵活性。更优选地，沉孔22的敞开端25的径向尺寸小于定位部23的径向尺寸，由此可以防止定位部23脱离沉孔22。

弹性件24也设在沉孔22内，弹性件24的两端止抵在定位部23和本体部21之间，以常驱动定位部23朝向第一位置移动。需要说明的是，在没有外力的作用下，弹性件24将一直驱动定位部23朝向第一位置移动。当电机驱动摇臂13转动至即将与定位部23卡接时，摇臂13推动定位部23由第一位置朝向第二位置移动，即定位部23将压缩弹性件24并朝向弹性件24移动；当摇臂13到达回收位置时（即摇臂13处于回收状态），定位部23在弹性件24的驱动下回到第一位置，此时定位部23与摇臂13卡接；当摇臂13伸展时，因电机的驱动力大于弹性件24的弹力，摇臂13再次将定位部23推动至安装孔14内，使定位部23失去锁紧功能，实现摇臂13的正常运转，当摇臂13与定位部23分离后，定位部23在弹性件24的推动下恢复到第一位置，此时定位部23不影响摇臂13的正常工作。可选地，弹性件24可以为弹簧。此外，还需说明的是，可根据不同的锁紧程度选择刚性系数不同的弹簧，以产生不同的弹性力。

为了使摇臂13更加稳定地与定位部23卡接，如图3、图4所示，根据本实用新型的一个实施例，每个摇臂13上设有与定位部23相匹配的定位槽15。由此，可以进一步保证定位组件20对摇臂13的精确定位和有效锁紧，从而提高了机器人100通过复杂路况时的整体稳定性。可以理解的是，定位槽15的具体位置和大小可以根据定位组件20的具体位置和定位部23的尺寸而定。

下面参照图1-图4详细描述摇臂13与定位组件20的配合过程。

定位组件20安装于机器人100壳体10内，通过工具调节定位组件20与安装孔14的配合尺寸以改变定位部23伸出壳体10的尺寸。当摇臂13下放回收时，电机驱动摇臂13转动至邻近定位部23的位置，因为电机的驱动力大于弹性件24给定位部23的弹性力，此时定位部23被压入到沉孔22内，摇臂13顺利回收；当摇臂13到达回收位置时，弹性件24推动定位部23朝向沉孔22的敞开端25移动并与定位槽15配合，实现了摇臂13的准确定位锁紧。同理，当摇臂13伸展时，其过程相反，这里就不详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设有可转动的摇臂；以及

多个定位组件，所述多个定位组件分别设在所述第一侧壁和所述第二侧壁上且与所述多个摇臂一一对应地卡接配合以限定相应的所述摇臂的转动自由度。

2.根据权利要求1所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设有安装孔，每个所述定位组件装配在相应的所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，每个所述定位组件包括：

本体部，所述本体部一端装配在所述安装孔内，所述本体部的另一端上形成有沉孔；

定位部，所述定位部在凸出于所述安装孔的第一位置和位于所述安装孔内的第二位置之间可移动地设在所述沉孔内，其中在所述定位部与所述摇臂卡接配合时所述定位部位于所述第一位置；

弹性件，所述弹性件设在所述沉孔内且两端止抵在所述定位部和所述本体部以常驱动所述定位部朝向所述第一位置移动。

4.根据权利要求3所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，每个所述摇臂上设有与所述定位部相匹配的定位槽。

5.根据权利要求3所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述沉孔为内六方沉孔。

6.根据权利要求3所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

7.根据权利要求3所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述定位部形成为球体。

8.根据权利要求7所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述沉孔的敞开端的径向尺寸小于所述定位部的径向尺寸。

9.根据权利要求3所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述安装孔为螺纹安装孔，所述本体部为螺旋柱塞。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的辅助定位锁紧关节式履带机器人，其特征在于，所述第一侧壁上的摇臂和所述第二侧壁上的摇臂对称设置。