CN208790527U - 一种行走机构 - Google Patents

Abstract

一种行走机构，主要包括底座和两块悬臂，两块悬臂分别固定在底座长度方向的两侧；在每块悬臂的上方设有至少一个驱动轮，相应的，在每个驱动轮下方的底座上设有两个定位轮，每个驱动轮与两个定位轮形成等腰三角形，驱动轮从上向下压在轨道上，定位轮自下而上顶着轨道，使轨道机器人上坡或下坡或转弯时，都能够平稳行驶；定位轮的两侧设有弹性装置，转弯时能够减轻转弯带来的影响，定位轮下方的底座的定位柱里设有调节弹簧，上坡或下坡时，通过调节弹簧转移掉轨道机器人施加在定位轮上的部分压力，能够有效减缓上坡或下坡带来的起伏变化。

Description

一种行走机构

技术领域

本实用新型涉及一种能够沿着轨道上下坡平稳行走的轨道机器人用的行走机构，属于轨道机器人技术领域。

背景技术

现有的轨道机器人，在行走时通常是沿着轨道向前或向后移动，轨道通常吊装在轨道机器人所在空间的顶壁下方，轨道机器人再通过吊臂末端的驱动轮悬挂在轨道上。轨道通常采用H型结构或C型结构。轨道机器人的行走机构的驱动轮，分别从两侧套在H型轨道的翼缘上，或从C型轨道开口的两侧套在C型轨道上。驱动轮朝向轨道外的一侧通常设有一圈突缘，用于防止驱动轮从轨道上脱出。

当轨道机器人行至有坡度的位置时，由于重心的变化导致前后轮对轨道的压力变化较大，就可能出现前轮或后轮打滑的现象。当坡度较大时，还可能出现倒退等严重的情况。

另外，当轨道机器人需要转弯时，由于离心力和内外轮差距的原因导致内外轮的转弯半径不同，容易导致轮子压在轨道上的力量发生变化，当速度较快并且转弯的弯度较大时，还可能出现出轨等严重的情况。

因此，需要寻找一种上下坡及转弯时都能够平稳行走的轨道机器人用的行走机构。

实用新型内容

本实用新型的目的是:提供一种上下坡及转弯时都能够平稳行走的轨道机器人用的行走机构。

本实用新型的技术方案是：一种行走机构，主要包括底座1和两块悬臂2，两块悬臂分别固定在底座长度方向的两侧；在每块悬臂的上方设有至少一个驱动轮3，相应的，在每个驱动轮3下方的底座上设有两个定位轮4，这两个定位轮与对应的驱动轮之间的连线形成一个等腰三角形；所述的驱动轮为圆柱，所述的定位轮上设有围绕定位轮一圈的定位槽；驱动轮自上而下压在轨道顶壁上，轨道的底壁自上而下压进定位轮的定位槽里。

在每块悬臂的上部都设有向另一块悬臂方向突出的驱动轮座21，所述的驱动轮包括电机、套在电机外的胶轮以及控制器，电机的定子固定在驱动轮座上；驱动轮座中心设有贯穿所在悬臂的固定通孔，驱动轮中心设有驱动轮通孔，固定轴依次穿过驱动轮的固定通孔、驱动轮通孔，在从驱动轮上裸露出来的固定轴末端拧上固定螺母。

所述的定位轮通过轴销5固定在U型定位架6上，定位轮能够在外力的作用下围绕轴销转动，U型定位架6安置在底座1上。

在底座上设有向下突出的定位柱11，定位柱上设有贯穿底座的通孔；U 型定位架6底壁上设有向下突出的与定位柱配合的定位销61，定位轮4通过 U型定位架6底壁上的定位销61插进定位柱11，定位销的长度小于定位柱的高度。

在定位柱下部的内孔中设有内螺纹，调节螺栓上设有对应的外螺纹，将调节弹簧自下而上塞进定位柱内孔，使调节弹簧朝上的一端抵在U型定位架的定位销末端，再将调节螺栓自下而上旋拧进定位柱下部，通过旋拧调节螺栓改变调节弹簧的初始预应力。

调节弹簧的一端固定在U型定位架的定位销末端，在调节弹簧远离定位销的另一端上固定一块挡片，按调节弹簧朝下的方式将U型定位轮架的定位销自上而下插进定位柱，将定位螺栓自下而上旋拧进定位柱，使定位螺栓向上顶起调节弹簧，使调节弹簧被压缩。

所述的定位轮4还包括轴承41和两套弹性装置；轴承压进定位轮的中心通孔中，定位轮的中心通孔与轴承的外壁形成紧配合；在定位轮两侧分别安置一套弹性装置，U型定位架6朝上的壁面上设有对轴的支撑孔；组装时，轴销5的末端依次穿过U型定位架上的一个支撑孔、一套弹性装置、位于定位轮中心通孔中的轴承、另一套弹性装置以及另一个U型定位架上的支撑孔，然后在轴销末端拧上锁紧螺母固定。

所述的弹性装置又包括一组对置的法兰轴套42和一条缓冲弹簧43，缓冲弹簧的两端分别套在一个法兰轴套上，缓冲弹簧的长度大于两个法兰轴套的长度；所述的法兰轴套为中空的柱体，在远离缓冲弹簧的末端设有向外突出的环状突缘，缓冲弹簧的两端分别套在一个法兰轴套上，使缓冲弹簧的末端分别抵在法兰轴套的环状突缘上；安装完成后，轴承位于两个支撑孔的中心，轴承到支撑孔的距离大于同一组中两个法兰轴套的长度之和。

在悬臂朝向轨道的内侧设置一个以上的三角形的肋板7。

悬臂2上对应每块肋板设有一个以上的肋板孔22，相应的，肋板上设有相同数量的肋板突起，肋板7焊接在悬臂和底座上，使肋板突起嵌进肋板孔。

有益效果是：

1.每个驱动轮与两个定位轮形成等腰三角形，驱动轮从上向下压在轨道上，定位轮自下而上顶着轨道，使轨道机器人上坡或下坡或转弯时，都能够平稳行驶；定位轮的两侧设有弹性装置，转弯时能够减轻转弯带来的影响，定位轮下方的底座的定位柱里设有调节弹簧，上坡或下坡时，通过调节弹簧转移掉轨道机器人施加在定位轮上的部分压力，能够有效减缓上坡或下坡带来的起伏变化。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的局部立体结构示意图；

图3为本实用新型的局部剖开示意图；

图4为本实用新型的定位轮及U型定位架的连接示意图；

图5是图4的局部剖面示意图；

图6是本实用新型的局部爆开图。

具体实施方式

如图1到图6所示，一种行走机构，主要包括底座1和两块悬臂2，两块悬臂分别固定在底座长度方向的两侧；在每块悬臂的上方设有至少一个驱动轮3，相应的，在每个驱动轮3下方的底座上设有两个定位轮4，这两个定位轮与对应的驱动轮之间的连线形成一个等腰三角形；所述的驱动轮为圆柱，所述的定位轮上设有围绕定位轮一圈的定位槽；驱动轮自上而下压在轨道顶壁上，轨道的底壁自上而下压进定位轮的定位槽里。

在每块悬臂的上部都设有向另一块悬臂方向突出的驱动轮座21。所述的驱动轮包括电机、套在电机外的胶轮以及控制器，电机的定子固定在驱动轮座上；驱动轮座中心设有贯穿所在悬臂的固定通孔，驱动轮中心设有驱动轮通孔，固定轴依次穿过驱动轮的固定通孔、驱动轮通孔，在从驱动轮上裸露出来的固定轴末端拧上固定螺母。

当轨道机器人在轨道上行驶时，轨道机器人通过驱动轮施加在轨道上的向下压使轨道向下弯曲的力量，与定位轮向上顶施加在轨道上的力量互相抵消平衡，使轨道不易变形。

上坡或下坡时，依靠定位轮向上顶的力量使轨道机器人在轨道上保持平稳行驶，防止轨道机器人在行驶过程中出现打滑等现象。

转弯时，依靠定位轮上的定位槽的两侧约束轨道，防止驱动轮从轨道上滑出。

通常，悬臂与底座垂直。在悬臂上设有多个驱动轮孔，根据需要在驱动轮孔上安装驱动轮座21。通常，在每个驱动轮下方设置两个定位轮，两个定位轮通常与同组的驱动轮形成等腰三角形，但在实际的应用中，还能够形成非等腰的三角形。

在实际的应用中，还能够采用在每个驱动轮下方只设置一个定位轮的结构，这时，通常在每个悬臂上至少安装两个驱动轮。

驱动轮座中心设有贯穿所在悬臂的固定通孔，驱动轮中心设有驱动轮通孔，固定轴依次穿过驱动轮的固定通孔、驱动轮通孔，在从驱动轮上裸露出来的固定轴末端拧上固定螺母。

所述的驱动轮包括电机、套在电机外的胶轮以及控制器，电机的定子固定在驱动轮座上。

电机需要连接控制器才能驱动，一般采用单驱、双驱或四驱。驱动轮采用滑板车轮毂，为成熟的现有技术，在淘宝及百度上能够找到大量现成的成熟产品。

电机工作时，驱动胶轮在轨道上正转或反转，从而带动行走机构在轨道上向前或向后移动。

所述的定位轮通过轴销5固定在U型定位架6上，定位轮能够在外力的作用下围绕轴销转动，U型定位架6安置在底座1上。

在底座上设有向下突出的定位柱11，定位柱上设有贯穿底座的通孔；U 型定位架6底壁上设有向下突出的与定位柱配合的定位销61，定位轮4通过 U型定位架6底壁上的定位销61插进定位柱11，定位销的长度小于定位柱的高度。

在定位柱下部的内孔中设有内螺纹，调节螺栓上设有对应的外螺纹，将调节弹簧自下而上塞进定位柱内孔，使调节弹簧朝上的一端抵在U型定位架的定位销末端，再将调节螺栓自下而上旋拧进定位柱下部，通过旋拧调节螺栓改变调节弹簧的初始预应力，当行走机构沿轨道行驶遇到轨道上下起伏的位置，调节弹簧起到缓冲震动的作用，并减轻行走机构上下起伏的幅度。

调节弹簧的一端固定在U型定位架的定位销末端，在调节弹簧远离定位销的另一端上固定一块挡片，按调节弹簧朝下的方式将U型定位架的定位销自上而下插进定位柱，将定位螺栓自下而上旋拧进定位柱，使定位螺栓向上顶起调节弹簧，使调节弹簧被压缩。

将调节弹簧固定在U型定位架朝下的末端，避免在安装及调试过程中调节弹簧向下掉落。

在悬臂朝向轨道的内侧设置一个以上的三角形的肋板7。

悬臂2上对应每块肋板设有一个以上的肋板孔22，相应的，肋板上设有相同数量的肋板突起，肋板7焊接在悬臂和底座上，使肋板突起嵌进肋板孔，用于加强肋板的刚性，使悬臂与底座之间的连接更加稳固。

U型定位架6朝上的壁面上设有对轴的支撑孔。

所述的定位轮4还包括轴承41和两套弹性装置。轴承压进定位轮的中心通孔中，定位轮的中心通孔与轴承的外壁形成紧配合。在定位轮两侧分别安置一套弹性装置，组装时，轴销5的末端依次穿过U型定位架上的一个支撑孔、一套弹性装置、位于定位轮中心通孔中的轴承、另一套弹性装置以及另一个U型定位架上的支撑孔，然后在轴销末端拧上锁紧螺母固定。

所述的弹性装置又包括一组对置的法兰轴套42和一条缓冲弹簧43，缓冲弹簧的两端分别套在一个法兰轴套上，缓冲弹簧的长度大于两个法兰轴套的长度。组装时，轴销5的末端依次穿过U型定位架上的一个支撑孔、一组法兰轴套中的一个、缓冲弹簧、同一组法兰轴套中的另一个、位于定位轮中心通孔中的轴承、另一组法兰轴套中的一个、缓冲弹簧、同一组法兰轴套中的另一个以及另一个U型定位架上的支撑孔，然后在轴销末端拧上锁紧螺母固定。

所述的法兰轴套为中空的柱体，在远离缓冲弹簧的末端设有向外突出的环状突缘，缓冲弹簧的两端分别套在一个法兰轴套上，使缓冲弹簧的末端分别抵在法兰轴套的环状突缘上。

安装完成后，轴承位于两个支撑孔的中心，轴承到支撑孔的距离大于同一组中两个法兰轴套的长度之和。

转弯时，定位轮能够向一侧压缩，最大压缩距离为同一组的两个法兰轴套之间的距离。例如，当定位轮向左侧转弯时，受轨道影响，定位轮挤压左侧轨道的力量增强，相应的，定位轮压在右侧轨道上的力量减弱，定位轮压向左侧的力量克服缓冲弹簧的张力压缩左侧的缓冲弹簧，使左侧弹性装置中的两个法兰轴套挤到一起，定位轮沿轴销向左侧移动，右侧的弹性装置在缓冲弹簧的张力下将两个法兰轴套抵开，当转弯完成后，施加在定位轮上的力量均衡，定位轮两侧的弹性装置恢复常态，轴承又回复到U型定位架的中心。

所述的轨道采用两条互相平行的圆管，圆管间通过横向架相连，纵向架焊接在横向架上，固定在行车所在空间顶壁上的角钢向下延伸并与横向架和纵向架通过螺丝固定在一起，使轨道的强度增加，安全性得到提升，轨道也更不容易发生变形。

上述实施例仅是用来说明解释本实用新型的用途，而并非是对本实用新型的限制，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出各种变化或替代，也应属于本实用新型的保护范畴。

Claims (10)

1.一种行走机构，主要包括底座(1)和两块悬臂(2)，两块悬臂分别固定在底座长度方向的两侧；其特征在于：在每块悬臂的上方设有至少一个驱动轮(3)，相应的，在每个驱动轮(3)下方的底座上设有两个定位轮(4)，这两个定位轮与对应的驱动轮之间的连线形成一个等腰三角形；所述的驱动轮为圆柱，所述的定位轮上设有围绕定位轮一圈的定位槽；驱动轮自上而下压在轨道顶壁上，轨道的底壁自上而下压进定位轮的定位槽里。

2.根据权利要求1所述的行走机构，其特征在于：在每块悬臂的上部都设有向另一块悬臂方向突出的驱动轮座(21)，所述的驱动轮包括电机、套在电机外的胶轮以及控制器，电机的定子固定在驱动轮座上；驱动轮座中心设有贯穿所在悬臂的固定通孔，驱动轮中心设有驱动轮通孔，固定轴依次穿过驱动轮的固定通孔、驱动轮通孔，在从驱动轮上裸露出来的固定轴末端拧上固定螺母。

3.根据权利要求1所述的行走机构，其特征在于：所述的定位轮通过轴销(5)固定在U型定位架(6)上，定位轮能够在外力的作用下围绕轴销转动，U型定位架(6)安置在底座(1)上。

4.根据权利要求3所述的行走机构，其特征在于：在底座上设有向下突出的定位柱(11)，定位柱上设有贯穿底座的通孔；U型定位架(6)底壁上设有向下突出的与定位柱配合的定位销(61)，定位轮(4)通过U型定位架(6)底壁上的定位销(61)插进定位柱(11)，定位销的长度小于定位柱的高度。

5.根据权利要求4所述的行走机构，其特征在于：在定位柱下部的内孔中设有内螺纹，调节螺栓上设有对应的外螺纹，将调节弹簧自下而上塞进定位柱内孔，使调节弹簧朝上的一端抵在U型定位架的定位销末端，再将调节螺栓自下而上旋拧进定位柱下部，通过旋拧调节螺栓改变调节弹簧的初始预应力。

6.根据权利要求5所述的行走机构，其特征在于：调节弹簧的一端固定在U型定位架的定位销末端，在调节弹簧远离定位销的另一端上固定一块挡片，按调节弹簧朝下的方式将U型定位轮架的定位销自上而下插进定位柱，将定位螺栓自下而上旋拧进定位柱，使定位螺栓向上顶起调节弹簧，使调节弹簧被压缩。

7.根据权利要求3所述的行走机构，其特征在于：所述的定位轮(4)还包括轴承(41)和两套弹性装置；轴承压进定位轮的中心通孔中，定位轮的中心通孔与轴承的外壁形成紧配合；在定位轮两侧分别安置一套弹性装置，U型定位架(6)朝上的壁面上设有对轴的支撑孔；组装时，轴销(5)的末端依次穿过U型定位架上的一个支撑孔、一套弹性装置、位于定位轮中心通孔中的轴承、另一套弹性装置以及另一个U型定位架上的支撑孔，然后在轴销末端拧上锁紧螺母固定。

8.根据权利要求7所述的行走机构，其特征在于：所述的弹性装置又包括一组对置的法兰轴套(42)和一条缓冲弹簧(43)，缓冲弹簧的两端分别套在一个法兰轴套上，缓冲弹簧的长度大于两个法兰轴套的长度；所述的法兰轴套为中空的柱体，在远离缓冲弹簧的末端设有向外突出的环状突缘，缓冲弹簧的两端分别套在一个法兰轴套上，使缓冲弹簧的末端分别抵在法兰轴套的环状突缘上；安装完成后，轴承位于两个支撑孔的中心，轴承到支撑孔的距离大于同一组中两个法兰轴套的长度之和。

9.根据权利要求1所述的行走机构，其特征在于：在悬臂朝向轨道的内侧设置一个以上的三角形的肋板(7)。

10.根据权利要求9所述的行走机构，其特征在于：悬臂(2)上对应每块肋板设有一个以上的肋板孔(22)，相应的，肋板上设有相同数量的肋板突起，肋板(7)焊接在悬臂和底座上，使肋板突起嵌进肋板孔。