CN211875579U - 一种平行式升降云台 - Google Patents

Abstract

一种平行式升降云台，包括底座组件、第一下臂、第二下臂、驱动推杆、中继组件、第一齿轮、第二齿轮、第一上臂、第二上臂以及顶部组件；第一下臂的一端与底座组件铰接，第一下臂的另一端与中继组件铰接；第二下臂的一端与底座组件铰接，第二下臂的另一端与中继组件铰接；驱动推杆的一端与底座组件铰接，驱动推杆的另一端与第二下臂铰接；第二下臂与第一齿轮刚性连接，第二上臂与第二齿轮刚性连接，第一齿轮和第二齿轮啮合连接；第一上臂的一端与中继组件铰接，第一上臂的另一端与顶部组件铰接；第二上臂的一端与中继组件铰接，第二上臂的另一端与顶部组件铰接；保持顶部自由端挂载的检测装置的方向性不变，提升了检测效率和检测质量。

Description

一种平行式升降云台

技术领域

本实用新型属于机器人设备领域，尤其涉及一种平行式升降云台。

背景技术

随着机器人技术的发展，在石油、化工、电力工业领域采用机器人替代人工巡检，可有效提高巡检效率，降低人力成本，增强巡检工作质量，保障工作人员的生命安全。

但在工业领域的机器人巡检应用存在场景复杂，巡检目标在高度上存在较大落差的情况，现有的机器人固定式的云台不能进行高度上的升降，因此无法对较高处的巡检目标的信息进行准确检测，容易造成检测误差，降低检测质量及效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平行式升降云台，保持顶部自由端挂载的检测装置的方向性不变，从而提升了对巡检过程中遇到的高度落差较大场景的适应性，对巡检目标更好更准确地进行检测，提升了检测效率和检测质量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种平行式升降云台，该云台包括底座组件、第一下臂、第二下臂、驱动推杆、中继组件、第一齿轮、第二齿轮、第一上臂、第二上臂以及顶部组件；

所述第一下臂的一端与底座组件铰接，所述第一下臂的另一端与中继组件铰接；

所述第二下臂的一端与底座组件铰接，所述第二下臂的另一端与中继组件铰接；

所述第一下臂和第二下臂平行设置；

所述驱动推杆的一端与底座组件铰接，所述驱动推杆的另一端与第二下臂铰接；

所述第二下臂与第一齿轮刚性连接，所述第二上臂与第二齿轮刚性连接，所述第一齿轮和第二齿轮啮合连接；

所述第一上臂的一端与中继组件铰接，所述第一上臂的另一端与顶部组件铰接；

所述第二上臂的一端与中继组件铰接，所述第二上臂的另一端与顶部组件铰接；

所述第一上臂和第二上臂平行设置。

进一步：所述驱动推杆通过驱动装置伸缩长短。

进一步：所述驱动装置为电动或者气动或者丝杠或者直线电机，驱动第二下臂(3)的升降。

进一步：所述顶部组件包括两个对称的顶部支架和顶部安装板；

所述顶部支架通过螺栓连接在顶部安装板的两侧；

所述第一上臂和第二上臂分别通过轴承与两个顶部支架铰接。

进一步：所述第一上臂与中继组件铰接处的轴心和第二上臂与中继组件铰接处的连线，同第一上臂与顶部组件铰接处的轴心和第二上臂与顶部组件铰接处的轴心之间的连线平行；

所述第一下臂与底座组件铰接处的轴心和第二下臂与底座组件铰接处的轴心之间的连线，同第一下臂与中继组件铰接处的轴心和第二下臂与中继组件铰接处的轴心之间的连线平行。

进一步：所述第一下臂与中继组件铰接处的轴心和第一上臂与中继组件铰接处的轴心共轴，且第一下臂和第一上臂可分别绕该轴心独立转动。

进一步：所述中继组件包括两个对称的中继支架、三个中继连接件以及两个中继转轴；

所述两个中继支架通过三个中继连接件螺纹连接成整体；

所述两个中继转轴通过轴承与两个中继支架铰接在一起；

所述第二下臂和第二上臂分别与一个中继转轴通过销钉或者螺纹连接；

所述两个中继转轴分别与第一齿轮和第二齿轮刚性连接。

进一步：所述底座组件包括底座、两个下臂支架以及两个推杆支架；

所述两个下臂支架和两个推杆支架与底座连接；

所述第一下臂和第二下臂通过轴承与两个下臂支架铰接；

所述驱动推杆通过轴承与两个推杆支架铰接。

进一步：所述驱动推杆、第二下臂以及底座组件形成三角形。

与现有技术相比，本申请所具有的有益效果是：本实用新型的平行式升降云台，通过驱动推杆推动两个平行的下臂升降，并通过齿轮传递驱动两个平行的上臂及顶部组件升降；

首先可实现云台在高度方向上的快速升降，同时可保持较小的安装空间要求；其次通过单一的驱动推杆即可实现升降运动，控制简单可靠，驱动方式效率高；

最终可在云台升降过程中保持顶部组件上挂载的检测装置方向性不变，从而使检测装置可在升降过程中保持方向性不变，可对复杂环境下高低落差较大的巡检目标进行更好更准确的检测，提升了检测效率和检测质量。

附图说明

图1为本实用新型升降云台的结构示意图；

图2为本实用新型升降云台的底座局部结构示意图；

图3为本实用新型升降云台的中继局部结构示意图；

图4为本实用新型升降云台的顶部局部结构示意图。

其中：1、底座组件；11、底座；12、下臂支架；13、推杆支架； 2、第一下臂；3、第二下臂；4、驱动推杆；5、中继组件；51、中继支架；52、中继连接件；53、中继转轴；6、第一齿轮；7、第二齿轮； 8、第一上臂；9、第二上臂；10、顶部组件；101、顶部支架；102、顶部安装板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型提供了一种平行式升降云台，总体结构包括底座组件1、第一下臂2、第二下臂3、驱动推杆4、中继组件5、第一齿轮6、第二齿轮7、第一上臂8、第二上臂9以及顶部组件10。

第一下臂2和第二下臂3平行设置，第一下臂2的一端与底座组件1铰接，并可绕铰接处的轴心转动，第一下臂2的另一端与中继组件5铰接，并可绕铰接处的轴心转动。

第二下臂3的一端与底座组件1铰接，并可绕铰接处的轴心转动，所述第二下臂3的另一端与中继组件5铰接，并可绕铰接处的轴心转动。

第一下臂2与底座组件1铰接处的轴心和第二下臂3与底座组件 1铰接处的轴心之间的连线，同第一下臂2与中继组件5铰接处的轴心和第二下臂3与中继组件5铰接处的轴心之间的连线平行，该四个轴心构成平行四边形状。

第一上臂8与中继组件5铰接处的轴心和第二上臂9与中继组件 5铰接处的连线，同第一上臂8与顶部组件10铰接处的轴心和第二上臂9与顶部组件10铰接处的轴心之间的连线平行，该四个轴心构成平行四边形状。

驱动推杆4的一端与底座组件1铰接，并可绕铰接处的轴心转动，驱动推杆4的另一端与第二下臂3铰接，并可绕铰接处的轴心转动。

驱动推杆4、第二下臂3及底座组件1构成三角形状。

驱动杆通过驱动装置伸缩长短，驱动装置采用电动或者气动或者丝杠或者直线电机或其它方式伸长缩短，优选驱动装置为气缸。

驱动推杆4通过自身的伸长和缩短推动第二下臂3升降，第二下臂3带动第一下臂2及中继组件5的升降，升降过程中第一下臂2始终与第二下臂3保持平行，中继组件5的方向始终不发生变化。

第一齿轮6和第二齿轮7啮合连接，起到将第二下臂3的转动传递到第二上臂9，实现第二下臂3和第二上臂9的同步联动转动。

第一上臂8和第二上臂9平行设置，第一上臂8的一端与中继组件5铰接，第一上臂8的另一端与顶部组件10铰接。

第二上臂9的一端与中继组件5铰接，第二上臂9的另一端与顶部组件10铰接。

参照图2，本实施例中底座组件1包括底座11、两个下臂支架 12以及两个推杆支架13。

出于安装方便，两个下臂支架12和两个推杆支架13通过螺栓安装在底座11上。

底座11也可以是与机器人本体一体化的，本实施例中为独立的底座11，方便同机器人本体之间的拆装维护。

为了减少摩擦阻力，第一下臂2和第二下臂3通过轴承形式与两个下臂支架12铰接在一起，驱动推杆4通过轴承形式与两个推杆支架13铰接在一起，均应保持灵活的转动自由度。

底座组件1为整个云台的安装结构，可以螺纹、铆接、焊接、一体加工或其它方式安装到机器人本体上。

参照图3，中继组件5包括两个中继支架51、三个中继连接件 52、两个中继转轴53。

两个中继支架51通过与三个中继连接件52螺纹连接成整体。

两个中继转轴53通过轴承形式与两个中继支架51铰接在一起，并可保持灵活的转动自由度。

第二下臂3和第二上臂9分别各与一个中继转轴53通过销钉、螺纹进行刚性连接。

两个中继转轴53分别与第一齿轮6和第二齿轮7保持刚性连接，通过中继转轴53分别将第二下臂3和第一齿轮6、第二上臂9以及第二齿轮7刚性连接在一起。

第一下臂2与中继组件5通过轴承形式铰接，第一上臂8与中继组件5通过轴承形式铰接，且第一下臂2与中继组件5铰接处的轴心和第一上臂8与中继组件5铰接处的轴心共轴，且第一下臂2和第一上臂8可分别绕该轴心独立转动，相互之间无关联或干涉。

驱动推杆4通过轴承形式与第二下臂3铰接。

参照图4，顶部组件10包括两个对称的顶部支架101和顶部安装板102。

顶部支架101通过螺栓连接在顶部安装板102的两侧。

第一上臂8和第二上臂9分别通过轴承与两个顶部支架101铰接。

同时顶部组件10上预留有对应的安装接口，用于安装机器人巡检需要的挂载，并可保证顶部挂载的俯仰角度在云台升降过程中保持不变。

工作过程：驱动推杆4通过自身的伸长和缩短推动第二下臂3升降，第二下臂3带动第一下臂2及中继组件5的升降，升降过程中第一下臂2始终与第二下臂3保持平行，中继组件5的方向始终不发生变化。

同时第二下臂3的升降驱动第一齿轮6的转动，第一齿轮6通过与第二齿轮7的啮合驱动第二齿轮7的反向转动。

第二齿轮7通过刚性连接驱动第二上臂9的升降，第二上臂9的升降带动第一上臂8及顶部组件10的升降，升降过程中第一上臂8 始终与第二上臂9保持平行，顶部组件10的方向始终不发生变化。

本实施例中未涉及云台的挂载检测设备，且顶部安装板102保持水平位置，在其它实施例中可以设计为任意俯仰角度的方向，以保持挂载设备朝向所需要的方向。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种平行式升降云台，其特征在于，该云台包括底座组件(1)、第一下臂(2)、第二下臂(3)、驱动推杆(4)、中继组件(5)、第一齿轮(6)、第二齿轮(7)、第一上臂(8)、第二上臂(9)以及顶部组件(10)；

所述第一下臂(2)的一端与底座组件(1)铰接，所述第一下臂(2)的另一端与中继组件(5)铰接；

所述第二下臂(3)的一端与底座组件(1)铰接，所述第二下臂(3)的另一端与中继组件(5)铰接；

所述第一下臂(2)和第二下臂(3)平行设置；

所述驱动推杆(4)的一端与底座组件(1)铰接，所述驱动推杆(4)的另一端与第二下臂(3)铰接；

所述第二下臂(3)与第一齿轮(6)刚性连接，所述第二上臂(9)与第二齿轮(7)刚性连接，所述第一齿轮(6)和第二齿轮(7)啮合连接；

所述第一上臂(8)的一端与中继组件(5)铰接，所述第一上臂(8)的另一端与顶部组件(10)铰接；

所述第二上臂(9)的一端与中继组件(5)铰接，所述第二上臂(9)的另一端与顶部组件(10)铰接；

所述第一上臂(8)和第二上臂(9)平行设置。

2.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述驱动推杆(4)通过驱动装置伸缩长短。

3.根据权利要求2所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述驱动装置为电动或者气动或者丝杠或者直线电机，驱动第二下臂(3)的升降。

4.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述顶部组件(10)包括两个对称的顶部支架(101)和顶部安装板(102)；

所述顶部支架(101)通过螺栓连接在顶部安装板(102)的两侧；

所述第一上臂(8)和第二上臂(9)分别通过轴承与两个顶部支架(101)铰接。

5.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述第一上臂(8)与中继组件(5)铰接处的轴心和第二上臂(9)与中继组件(5)铰接处的连线，同第一上臂(8)与顶部组件(10)铰接处的轴心和第二上臂(9)与顶部组件(10)铰接处的轴心之间的连线平行；

所述第一下臂(2)与底座组件(1)铰接处的轴心和第二下臂(3)与底座组件(1)铰接处的轴心之间的连线，同第一下臂(2)与中继组件(5)铰接处的轴心和第二下臂(3)与中继组件(5)铰接处的轴心之间的连线平行。

6.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述第一下臂(2)与中继组件(5)铰接处的轴心和第一上臂(8)与中继组件(5)铰接处的轴心共轴，且第一下臂(2)和第一上臂(8)可分别绕该轴心独立转动。

7.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述中继组件(5)包括两个对称的中继支架(51)、三个中继连接件(52)以及两个中继转轴(53)；

所述两个中继支架(51)通过三个中继连接件(52)螺纹连接成整体；

所述两个中继转轴(53)通过轴承与两个中继支架(51)铰接在一起；

所述第二下臂(3)和第二上臂(9)分别与一个中继转轴(53)通过销钉或者螺纹连接；

所述两个中继转轴(53)分别与第一齿轮(6)和第二齿轮(7)刚性连接。

8.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述底座组件包括底座(11)、两个下臂支架(12)以及两个推杆支架(13)；

所述两个下臂支架(12)和两个推杆支架(13)与底座(11)连接；

所述第一下臂(2)和第二下臂(3)通过轴承与两个下臂支架(12)铰接；

所述驱动推杆(4)通过轴承与两个推杆支架(13)铰接。

9.根据权利要求1所述的一种平行式升降云台，其特征在于，所述驱动推杆(4)、第二下臂(3)以及底座组件(1)形成三角形。

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