CN213562576U - 一种ct激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，包括底板和位于其两侧的侧板，每个侧板上设置有两组轮组结构，轮组结构包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮的轴线平行于底板，主动轮的位置高于从动轮且二者之间形成夹持间隙，每个所述主动轮均独立连接有谐波减速驱动电机，本实用新型使盘煤机器人在轨道上能够做长距离的巡检，动力充足，通过3D激光扫描传感设备对煤场进行监测。

Description

一种CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构

技术领域

本实用新型属于特种机器人领域，更具体的说涉及一种可以实现电厂盘煤工作的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构。

背景技术

长期以来，煤炭在我国一次性能源生产和消费中占有主体地位。然而煤炭的消耗量巨大，带来大量的燃料运行和管理的工作，存煤量无法做到实时的精确监测，传统盘煤存在人员工作强度大、工作效率低、工作环境差、安全隐患高等诸多问题。现代盘煤机器人可用于圆形或条形的封闭煤场等场合，通过三维激光扫描仪扫描整个煤场，全方位无死角对煤场盘点，并对煤场内工作环境进行监测。由于轨道的承重要求及恶劣的工作环境，盘煤机器人的行走机构设计应轻便灵活，维护方便，可靠性好，能适应长距离的循轨运动。

如申请号为201822258299的中国专利公开了一种盘煤机器人轨道行走机构，提供一种盘煤巡检机器人轨道行走机构，能适应圆形或条形封闭煤场恶劣环境，满足轨道巡检机器人行走要求；如申请号为201721103203.9的中国专利公开了一种盘煤机器人轨道行走机构，采用PLC控制模块控制机器人沿固定轨道运行，并对控制系统进行了声明；如申请号为201610835107.7的中国专利通过使用多轴飞行器作为盘矿工具，可以实现相关矿物的操作；如申请号为201710671860的中国专利公开了一种自行走的智能堆体测量系统，通过将自行走小车安装于料场顶部的导轨上，从而实现料场的三维图形测量结果，不过上述专利公开内容并未对行走机构的组成做详细的说明。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种使盘煤机器人在轨道上能够做长距离的巡检，动力充足，通过3D激光扫描传感设备对煤场进行监测。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，包括底板和位于其两侧的侧板，每个侧板上设置有两组轮组结构，轮组结构包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮的轴线平行于底板，主动轮的位置高于从动轮且二者之间形成夹持间隙，每个所述主动轮均独立连接有谐波减速驱动电机。

进一步的所述轮组结构还包括连杆机构，所述连杆机构包括连杆一、连杆二和连杆三，所述连杆一和连杆三的中部分别与侧板之间设置有驱动轴和固定轴，所述主动轮位于连杆一的一端，从动轮位于连杆三的一端，连杆二的两端通过转轴分别与连杆一和连杆三枢接，所述主动轮连接有同步轮一，所述驱动轴上设置有同步轮二，同步轮一和同步轮二之间设置有皮带，所述谐波减速驱动电机连接驱动轴。

进一步的所述主动轮与从动轮相互靠近，所述主动轮与连杆二分别位于连杆一的两端，所述从动轮与连杆二分别位于连杆三的两端。

进一步的所述侧板上还设置有定位机构，所述定位机构包括定位轮、伸缩杆和伸缩杆侧滚轮安装座，所述伸缩杆的两端连接定位轮和伸缩杆侧滚轮安装座，伸缩杆侧滚轮安装座固定于侧板上，定位轮的轴线垂直于底板。

进一步的所述定位机构位于两组轮组结构之间处。

进一步的所述轮组结构的连杆二较主动轮和从动轮靠近定位机构。

进一步的所述侧板上对应连杆一上方设置有定位销，所述定位销位于主动轮与驱动轴之间处。

进一步的所述连杆一上对应定位销设置有加强凸板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可靠性好、运动灵活的基础上采用四驱谐波减速驱动电机传动，动力更加充足，适合长距离巡检工作，使用连杆机构，通过主动轮和从动轮对轨道的作用所产生的力矩，两组力矩呈反向，故而起到了对整个机器人一个竖直方向上的固定作用，相比于其他行走机构此机构可自动紧固，运行时更平稳可靠，主动轮和从动轮的间隙可以放大，使机器人安装到轨道更容易。

附图说明

图1为导轨四驱式激光点云CT扫描盘煤机器人装置使用时的结构示意图；

图2为本导轨四驱式激光点云CT扫描盘煤机器人装置与部分轨道配合时的立体结构示意图；

图3为行走机构的内部结构示意图。

附图标记：1、谐波减速驱动电机；2、底板；3、伸缩杆侧滚轮安装座；4、控制硬件密封箱；5、侧板；6、固定轴；7、从动轮；8、车轮轴；9、主动轮；10、同步轮一；11、驱动轴；12、同步轮二；13、转轴；14、定位轮；15、定位轮安装轴；16、连杆一；17、皮带；18、连杆二；19、连杆三；20、轨道；21、3D激光扫描仪。

具体实施方式

参照图1至图3对本实用新型CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构的实施例做进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，包括底板和位于其两侧的侧板，每个侧板上设置有两组轮组结构，轮组结构包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮的轴线平行于底板，主动轮的位置高于从动轮且二者之间形成夹持间隙，每个所述主动轮均独立连接有谐波减速驱动电机。

本实施例中的四轮驱动机构构成盘煤机器人的行走装置与控制硬件密封箱4和3D激光扫描仪21组装在一起，并安装于离地面20～30米H型轨道20上，由四个谐波减速驱动电机1分别驱动主动轮使装置沿轨道20运动，四驱使盘煤检测机器人动力更加充足，运动更灵活、稳定，适应长距离的运动。

轨道20两侧有6个定位轮14，通过伸缩杆侧滚轮安装座3分别安装在侧板5两侧，通过左右各3个定位轮14对轨道20进行约束，防止机器人装置沿轴向左右倾覆而导致脱轨。

控制硬件密封箱4由3D激光扫描仪21、GPS定位装置、5G传输无线通信装置、谐波减速电机驱动器、视频观测模块、电池模块等组成，通过控制硬件密封箱4内的3D激光扫描仪21扫描整个煤场，精确测量煤场各种数据，动态监测煤场设备运行状态。

4个谐波减速驱动电机1通过驱动轴11安装在侧板5上，为行走机构提供动力；连杆一16安装在驱动轴11上，连杆三19通过固定轴6安装在侧板5上，连杆二18通过转轴13把连杆一16和连杆三19连接起来，构成连杆机构；主动轮9通过车轮轴8安装在连杆一16上，从动轮7通过车轮轴8安装在连杆三19上；皮带17一端通过同步轮二12连接在驱动轴11上，另一端通过同步轮一10与主动轮9相连接，使谐波减速驱动电机1产生的动力通过皮带17传递到主动轮上，促使行走机构在轨道20上运动；定位轮14通过定位轮安装轴15安装在侧板5上，伸缩杆侧滚轮安装座3通过定位轮安装轴15固定在侧板5上，对行走机构在轨道20上进行约束，防止行走机构与轨道20脱离；控制硬件密封箱4安装在底板2上，里边放置电子元件，用于采集煤场数据，监测煤场设备的运行。

结合图3，行走机构中连杆一16安装在驱动轴11上，连杆三19通过固定轴6安装在侧板5上，连杆二18通过转轴13把连杆一16和连杆三19连接起来，形成连杆机构；主动轮9通过车轮轴8安装在连杆一16上，从动轮7通过车轮轴8安装在连杆三19上；谐波减速驱动电机产生的动力通过皮带17传递到主动轮9上，具有1:1.5的传动比，使行走机构在轨道20上运动；在每个侧板的两组连杆机构中，通过主动轮9和从动轮7对轨道20的作用所产生的力矩，两组力矩呈反向，故而起到了对行走机构一个竖直方向上的固定作用，主动轮9和从动轮7的间隙可以放大，使机器人安装到轨道20更容易，使运行更平稳可靠；定位轮14通过定位轮安装轴15安装在侧板5上，通过定位轮14对轨道20进行横向约束，防止行走机构与轨道20脱离，使机构运行稳定、灵活。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，包括底板和位于其两侧的侧板，其特征在于：每个侧板上设置有两组轮组结构，轮组结构包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮的轴线平行于底板，主动轮的位置高于从动轮且二者之间形成夹持间隙，每个所述主动轮均独立连接有谐波减速驱动电机。

2.根据权利要求1所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述轮组结构还包括连杆机构，所述连杆机构包括连杆一、连杆二和连杆三，所述连杆一和连杆三的中部分别与侧板之间设置有驱动轴和固定轴，所述主动轮位于连杆一的一端，从动轮位于连杆三的一端，连杆二的两端通过转轴分别与连杆一和连杆三枢接，所述主动轮连接有同步轮一，所述驱动轴上设置有同步轮二，同步轮一和同步轮二之间设置有皮带，所述谐波减速驱动电机连接驱动轴。

3.根据权利要求2所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述主动轮与从动轮相互靠近，所述主动轮与连杆二分别位于连杆一的两端，所述从动轮与连杆二分别位于连杆三的两端。

4.根据权利要求3所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述侧板上还设置有定位机构，所述定位机构包括定位轮、伸缩杆和伸缩杆侧滚轮安装座，所述伸缩杆的两端连接定位轮和伸缩杆侧滚轮安装座，伸缩杆侧滚轮安装座固定于侧板上，定位轮的轴线垂直于底板。

5.根据权利要求4所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述定位机构位于两组轮组结构之间处。

6.根据权利要求5所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述轮组结构的连杆二较主动轮和从动轮靠近定位机构。

7.根据权利要求6所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述侧板上对应连杆一上方设置有定位销，所述定位销位于主动轮与驱动轴之间处。

8.根据权利要求7所述的CT激光扫描盘煤机器人的四轮驱动结构，其特征在于：所述连杆一上对应定位销设置有加强凸板。

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