CN211765947U - 具有翻越障碍功能的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人领域，具体为具有翻越障碍功能的机器人，包括动力机构和行走机构，所述行走机构包括两个支撑杆组，两个支撑杆组分别位于动力机构的两侧，每个支撑杆组包括第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆均呈L形；所述第一支撑杆和第二支撑杆之间铰接有三根平行的连杆，三根连杆呈三角形分布，每根连杆上与第一支撑杆铰接的一端沿回转轴线静连接有转轴，三根转轴中位于上方的转轴与动力机构连接，第一支撑杆的下部转动连接有滚轮，滚轮与转轴之间连接有传动机构，第二支撑杆上滑动连接有顶杆，第二支撑杆上连接有驱动顶杆滑动的驱动机构。本方案解决了现有技术中机器人容易被障碍物阻挡的问题。

Description

具有翻越障碍功能的机器人

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体为具有翻越障碍功能的机器人。

背景技术

机器人的行走机构主要采用的是轮式结构，通过驱动机构带动轮式结构的滚轮转动，从而实现机器人的行走移动。但是，轮式结构在遇到障碍物的时候，滚轮难以越过障碍物，从而导致机器人被阻挡住。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有翻越障碍功能的机器人，以解决现有技术中机器人容易被障碍物阻挡的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种具有翻越障碍功能的机器人，包括动力机构和行走机构，所述行走机构包括两个支撑杆组，两个支撑杆组分别位于动力机构的两侧，每个支撑杆组包括第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆均呈L形，第一支撑杆和第二支撑杆的转折部均朝上设置；所述第一支撑杆和第二支撑杆之间铰接有三根平行的连杆，三根连杆呈三角形分布，每根连杆上与第一支撑杆铰接的一端沿回转轴线静连接有转轴，三根转轴中位于上方的转轴与动力机构连接，第一支撑杆的下部转动连接有滚轮，滚轮与转轴之间连接有传动机构，第二支撑杆上滑动连接有顶杆，第二支撑杆上连接有驱动顶杆滑动的驱动机构。

本基础方案的原理和有益效果在于：动力机构通过转轴和连杆带动第二支撑杆转动，第二支撑杆通过连杆带动与滚轮配合的转轴转动，滚轮转动从而实现机器人移动；当滚轮遇到障碍时，驱动机构驱动顶杆向下伸出第二支撑杆的底部，当顶杆与地面接触的时候，随着动力机构带动转轴和连杆转动，顶杆和第二支撑杆支撑在地面上，使第一支撑杆和动力机构在连杆的支撑作用下做圆弧运动，从而实现第一支撑杆和动力机构的横向位移，第一支撑杆在做圆弧运动时，在竖直方向上会先向上运动，然后向下运动，从而实现第一支撑杆带动滚轮翻越过障碍物。

通过控制顶杆伸出第二支撑杆的底部与地面接触，就可以在原有的第二支撑杆驱动滚轮转动的情况下，使第二支撑杆与第一支撑杆配合，实现翻越障碍的功能，增强了机器人的性能。

进一步，所述驱动机构包括气缸，气缸的伸缩方向与顶杆的滑动方向平行，气缸的一端与第二支撑杆静连接，气缸的另一端与顶杆静连接，气缸上连通有电动式气泵。通过电动式气泵给气缸供气，从而实现气缸的伸长，进而使气缸带动顶杆滑动，使顶杆对第二支撑杆进行支撑，实现了顶杆的自动滑动，减轻了操作负担。

进一步，所述电动式气泵与第二支撑杆连接。将电动式气泵连接在第二支撑杆上，可以缩短气泵与气缸之间的管路的长度，从而避免管路对第一支撑杆和第二支撑杆之间的相对转动而形成干扰。

进一步，所述动力机构为带有齿轮变速箱的电动马达。通过齿轮变速箱可以对电动马达输出的动力进行增强，从而更好的实现第一支撑杆和第二支撑杆之间的相对转动。

进一步，所述转轴与第一支撑杆转动连接。有利于增加转轴转动时的支撑面，从而使转轴转动时更为的稳定。

进一步，所述转轴与连杆过盈配合连接。采用过盈配合连接，使转轴与连杆之间既能满足相对固定的要求，同时，在施加足够大的力的时候也可以实现转轴与连杆之间的分离，方便进行更换等操作。

进一步，所述传动机构为齿轮传动机构。齿轮传动机构的传动稳定性较高，可以保证转轴带动滚轮进行稳定的转动。

进一步，所述电动式气泵与第二支撑杆可拆卸连接。方便将电动式气泵与第二支撑杆分离，实现两者的组合和拆分，以增强操作者的动手能力。

进一步，所述电动式气泵与第二支撑杆通过螺栓连接。采用螺栓连接的方式比较方便进行连接和拆卸的操作。

进一步，所述滚轮为中空充气式滚轮。有利于降低滚轮的重量，从而降低第一支撑杆上的整体重量，减轻动力机构带动第一支撑杆转动时所需的动力，进而降低对动力机构的要求，从而降低成本。

附图说明

图1为本实用新型具有翻越障碍功能的机器人实施例一的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中顶杆向下移动后的状态图；

图4为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：第二支撑杆1、第一支撑杆2、顶杆3、气缸4、连杆5、动力机构6、滚轮7、主动轴8、电动式气泵9。

实施例一：如图1和图2所示：具有翻越障碍功能的机器人，包括动力机构6和行走机构，动力机构6为带有齿轮变速箱的电动马达；行走机构包括两个支撑杆组，两个支撑杆组分别位于动力机构6的两侧；每个支撑杆组均包括第一支撑杆2和第二支撑杆1，第一支撑杆2位于第二支撑杆1靠近动力机构6的一侧，第一支撑杆2通过螺栓与动力机构6连接固定；第一支撑杆2和第二支撑杆1均呈L形，第一支撑杆2和第二支撑杆1的转折部均朝上设置，使第一支撑杆2和第二支撑杆1均形成一个类似三角形的支撑结构；第一支撑杆2和第二支撑杆1之间铰接有三根平行的连杆5，三根连杆5呈等腰三角形分布，从而使第一支撑杆2和第二支撑杆1通过三根连杆5形成两个连接在一起的平行四连杆5机构。每根连杆5上与第一支撑杆2铰接的一端沿回转轴线过盈配合连接有转轴，三根转轴呈三角形分布，其中一根转轴位于第一支撑杆2的顶部并与动力机构6的输出端同轴粘接而成为主动轴8，主动轴8与第一支撑杆2转动连接；另外两根转轴位于第一支撑杆2的下部并与第一支撑杆2转动连接而成为从动轴，从动轴上同轴平键连接有驱动齿轮。第一支撑杆2的下部转动连接有滚轮7，滚轮7上同轴粘接有从动齿轮，从动齿轮与从动轴上的驱动齿轮之间还啮合有传动齿轮，传动齿轮与第一支撑杆2转动连接。

第二支撑杆1上滑动连接有倾斜向下的顶杆3，顶杆3为空心杆，顶杆3与第二支撑杆1的上部之间连接有伸缩式驱动机构，伸缩式驱动机构优选为气缸4，气缸4的缸体固定嵌设在顶杆3内的空腔内，气缸4的上端与第二支撑杆1的上部铰接。

具体实施过程如下：常态下，气缸4处于收缩状态(如图1所示)，动力机构6通过主动轴8和与之相连的连杆5带动第二支撑杆1转动，第二支撑杆1通过其下部的连杆5带动从动轴转动，从动轴通过齿轮带动滚轮7转动，转动的滚轮7带动整个机器人移动；当遇到障碍时，通过气缸4驱动顶杆3向下伸出第二支撑杆1的底部，使第二支撑杆1通过顶杆3可与地面接触(如图3所示)，当第二支撑杆1通过顶杆3支撑在地面上的时候，随着动力机构6通过主动轴8与带动第二支撑杆1转动，由于第二支撑杆1和顶杆3支撑在地面上而不能转动，于是，动力机构6和第一支撑杆2会在连杆5的支撑作用下做圆弧运动，在第一支撑杆2做圆弧运动时，第一支撑杆2和滚轮7会翻越过障碍物，从而实现机器人翻越障碍的功能。

实施例二：与实施例一的区别点仅在于：如图4所示，第二支撑杆1上通过螺栓连接有电动式气泵9，电动式气泵9为微型气泵，微型气泵为市场上销售的直流3V迷你型气泵；滚轮7为中空充气式滚轮7。

采用微型气泵，方便对气缸4进行充气而使其伸长，同时，微型气泵的重量小，有利于减轻第二支撑杆1移动时动力机构6的负荷；将滚轮7设置为中空充气式滚轮7，有利于降低滚轮7的重量，减轻第一支撑杆2的整体重量。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.具有翻越障碍功能的机器人，包括动力机构和行走机构，其特征在于：所述行走机构包括两个支撑杆组，两个支撑杆组分别位于动力机构的两侧，每个支撑杆组包括第一支撑杆和第二支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆均呈L形，第一支撑杆和第二支撑杆的转折部均朝上设置；所述第一支撑杆和第二支撑杆之间铰接有三根平行的连杆，三根连杆呈三角形分布，每根连杆上与第一支撑杆铰接的一端沿回转轴线静连接有转轴，三根转轴中位于上方的转轴与动力机构连接，第一支撑杆的下部转动连接有滚轮，滚轮与转轴之间连接有传动机构，第二支撑杆上滑动连接有顶杆，第二支撑杆上连接有驱动顶杆滑动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述驱动机构包括气缸，气缸的伸缩方向与顶杆的滑动方向平行，气缸的一端与第二支撑杆静连接，气缸的另一端与顶杆静连接，气缸上连通有电动式气泵。

3.根据权利要求2所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述电动式气泵与第二支撑杆连接。

4.根据权利要求3所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述动力机构为带有齿轮变速箱的电动马达。

5.根据权利要求4所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述转轴与第一支撑杆转动连接。

6.根据权利要求5所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述转轴与连杆过盈配合连接。

7.根据权利要求6所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述传动机构为齿轮传动机构。

8.根据权利要求7所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述电动式气泵与第二支撑杆可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述电动式气泵与第二支撑杆通过螺栓连接。

10.根据权利要求9所述的具有翻越障碍功能的机器人，其特征在于：所述滚轮为中空充气式滚轮。

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