CN215097543U - 轨道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轨道机器人。其中，承重导向轮机构和限位导向轮机构安装在承重主体上，承重导向轮机构的转轴沿水平方向设置，限位导向轮机构位于承重导向轮机构的下侧，限位导向轮机构的转轴沿竖直方向设置，驱动轮机构设置在承重主体上，驱动轮机构的转轴沿水平方向设置。通过承重导向轮机构主要承担轨道机器人的重量，而限位导向轮机构则可以对轨道机器人的移动起到限位导向作用。除此之外，额外设置的驱动轮机构直接与轨道的底面抵接配合驱动承重主体在轨道上运动，驱动轮机构不需要承受轨道机器人的重力负载，因此可以减少其他因素对于驱动轮机构的影响，提高轨道机器人移动的运动精度。

Description

轨道机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种轨道机器人。

背景技术

随着机器人的应用场合越来越广泛，在对安全性有一定要求的场合，越来越多的会采用沿轨道行走的机器人来提高设备移动的可靠性。目前，大多数轨道机器人采用挂载的方式将主体结构挂载在轨道上，主要依靠轨道机器人的顶轮和侧轮分别与轨道的顶部和侧面滚动接触。

在上述的结构中，会选用顶轮或侧轮中的一个作为驱动轮来使用。在实际使用过程中，由于上述的顶轮或侧轮会承受轨道机器人的重量或者维持轨道机器人的运行，如果将上述的顶轮或侧轮作为主动轮使用，会导致电机需要承受额外的负载，致使某些位置下，轨道机器人的整体运动精度下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种轨道机器人，以解决现有技术中轨道机器人存在的因为驱动轮设置不合理所导致的运动精度不高的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种轨道机器人，包括：承重主体；承重导向轮机构，安装在承重主体上，承重导向轮机构的转轴沿水平方向设置，用于与轨道的承重面配合将承重主体挂载在轨道上；限位导向轮机构，安装在承重主体上并位于承重导向轮机构的下侧，限位导向轮机构的转轴沿竖直方向设置，用于与轨道的侧面配合以限制承重主体相对于轨道的水平运动；驱动轮机构，设置在承重主体上，驱动轮机构的转轴沿水平方向设置，用于与轨道的底面抵接配合驱动承重主体在轨道上运动。

在一个实施方式中，限位导向轮机构至少为两个，两个限位导向轮机构间隔设置在承重主体上，两个限位导向轮机构分别与轨道的左右两个侧面相配合。

在一个实施方式中，承重导向轮机构至少为两个，两个承重导向轮机构间隔设置在承重主体上，两个承重导向轮机构分别与轨道的顶部的左右两个部分相配合。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括：驱动安装件，驱动安装件的第一端与承重主体铰接，驱动轮机构安装在驱动安装件上；调压机构，包括伸缩活动件，伸缩活动件的第一端铰接安装在承重主体上，伸缩活动件的第二端与驱动安装件的第二端铰接，伸缩活动件通过伸长或者缩短调节驱动安装件带动驱动轮机构与轨道的底面压紧或放松。

在一个实施方式中，调压机构还包括基座，基座固定安装在承重主体上，伸缩活动件的第一端铰接安装在基座上，伸缩活动件包括伸缩杆和压缩弹簧，伸缩杆的第一端与基座铰接，伸缩杆的第二端与驱动安装件的第二端铰接，压缩弹簧安装在伸缩杆上驱动伸缩杆伸出。

在一个实施方式中，伸缩活动件还包括压紧调节件，压紧调节件安装在伸缩杆上，用于调节压缩弹簧对于伸缩杆的作用力。

在一个实施方式中，承重主体包括：承重板；承重支板，承重支板安装在承重板的顶部，承重导向轮机构安装在承重支板的顶部，限位导向轮机构安装在承重支板的侧面。

在一个实施方式中，承重板包括承重主板体和承重连板，承重连板与承重支板固定连接，承重主板体通过转轴组件可转动地连接在承重连板的底部。

在一个实施方式中，承重导向轮机构包括：承重轮转轴，沿水平方向可转动地安装在承重支板上；承重轮，安装在承重轮转轴上。

在一个实施方式中，限位导向轮机构包括：限位轮导柱，沿水平方向可活动地安装在承重支板上；弹性元件，安装在限位轮导柱和承重支板之间，用于驱动限位轮导柱朝向轨道的侧面运动；限位轮转轴，沿竖直方向可转动地安装在限位轮导柱上；限位轮，安装在限位轮转轴上。

应用本实用新型的技术方案，通过承重导向轮机构主要承担轨道机器人的重量，而限位导向轮机构则可以对轨道机器人的移动起到限位导向作用。除此之外，额外设置的驱动轮机构直接与轨道的底面抵接配合驱动承重主体在轨道上运动，驱动轮机构不需要承受轨道机器人的重力负载，因此可以减少其他因素对于驱动轮机构的影响，提高轨道机器人移动的运动精度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的轨道机器人的实施例的省去承重主板体的侧面结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的轨道机器人的实施例的省去驱动箱的剖视结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1和图2示出了本实用新型的轨道机器人，该轨道机器人包括承重主体10、承重导向轮机构20、限位导向轮机构30和驱动轮机构40。其中，承重导向轮机构20和限位导向轮机构30安装在承重主体10上，承重导向轮机构20的转轴沿水平方向设置，限位导向轮机构30位于承重导向轮机构20的下侧，限位导向轮机构30的转轴沿竖直方向设置，驱动轮机构40设置在承重主体10上，驱动轮机构40的转轴沿水平方向设置。在使用时，承重导向轮机构20用于与轨道t的承重面配合将承重主体10挂载在轨道t上，限位导向轮机构30用于与轨道t的侧面配合以限制承重主体10相对于轨道t的水平运动，驱动轮机构40用于与轨道t的底面抵接配合驱动承重主体10在轨道t上运动。

应用本实用新型的技术方案，通过承重导向轮机构20主要承担轨道机器人的重量，而限位导向轮机构30则可以对轨道机器人的移动起到限位导向作用。除此之外，额外设置的驱动轮机构40直接与轨道的底面抵接配合驱动承重主体10在轨道上运动，驱动轮机构40不需要承受轨道机器人的重力负载，因此可以减少其他因素对于驱动轮机构40的影响，提高轨道机器人移动的运动精度。

作为一种优选的实施方式，如图1和2所示，限位导向轮机构30为四组，分别设置在承重主体10的四个角上，每组限位导向轮机构30包括两个限位导向轮机构30。上述设置限位导向轮机构30可以有效与轨道的左右两个侧面相配合，对轨道机器人的移动起到高精度的限位导向作用。作为其他的可选的实施方式，为了达到一定的限位导向作用，限位导向轮机构30至少为两个，两个限位导向轮机构30间隔设置在承重主体10上，两个限位导向轮机构30分别与轨道的左右两个侧面相配合。

如图1和2所示，作为一种优选的实施方式，承重导向轮机构20为四个，分别设置在承重主体10的四个角上。上述设置承重导向轮机构20可以更为稳定的承受轨道机器人的整体重量，让轨道机器人的移动更加稳定。作为其他的可选的实施方式，为了达到一定的承重作用，承重导向轮机构20至少为两个，两个承重导向轮机构20间隔设置在承重主体10上，两个承重导向轮机构20分别与轨道的顶部的左右两个部分相配合。

如图1所示，作为一种更为优选的实施方式，轨道机器人还包括驱动安装件50和调压机构60，驱动轮机构40安装在驱动安装件50上，驱动安装件50的第一端与承重主体10铰接。调压机构60包括伸缩活动件，伸缩活动件的第一端铰接安装在承重主体10上，伸缩活动件的第二端与驱动安装件50的第二端铰。在使用时，导向轮机构20用于将承重主体10可滑动地挂载在轨道t上，驱动轮机构40用于与轨道t抵接驱动承重主体10在轨道t上运动，伸缩活动件通过伸长或者缩短调节驱动安装件50带动驱动轮机构40与轨道t压紧或放松。

应用本实用新型的技术方案，通过驱动轮机构40的伸缩活动件伸长或者缩短调节驱动安装件50对于驱动轮机构40产生的预紧力，从而让驱动轮机构40与轨道t有效压紧，让驱动轮机构40与轨道t配合实现有效且高精度的运动。再后续维护或者检修时，也可以调节伸缩活动件缩短，让驱动轮机构40与轨道t之间放松。

作为一种可选的实施方式，如图1所示，调压机构60还包括基座61，基座61固定安装在承重主体10上，伸缩活动件的第一端铰接安装在基座61上，通过基座61可以更为稳定的对伸缩活动件的第一端提供铰接点。

作为一种可选的实施方式，在本实施例的技术方案中，伸缩活动件包括伸缩杆62和压缩弹簧63，伸缩杆62的第一端与基座61铰接，伸缩杆62的第二端与驱动安装件50的第二端铰接，压缩弹簧63安装在伸缩杆62上驱动伸缩杆62伸出。在使用时，压缩弹簧63驱动伸缩杆62伸出，使得驱动安装件50对于驱动轮机构40持续产生压紧力，让驱动轮机构40与轨道t压紧，从让驱动轮机构40与轨道t配合实现有效且高精度的运动。更为优选的，在本实施例的技术方案中，伸缩活动件还包括压紧调节件64，压紧调节件64安装在伸缩杆62上。操作人员通过对于压紧调节件64的才做，可以调节压缩弹簧63对于伸缩杆62的作用力，使得驱动轮机构40与轨道t之间的作用力在合理的范围之内。

作为其他的可选的实施方式，伸缩活动件也可以由电动推杆、电缸或者其他的活动缸来实现对于驱动安装件50的调节功能。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，伸缩杆62的第一端通过第一转轴轴承65与基座61铰接，伸缩杆62的第二端通过第二转轴轴承66与驱动安装件50的第二端铰接，通过第一转轴轴承65和第二转轴轴承66可以让伸缩杆62转动的更加稳定顺畅。优选的，伸缩杆62的第二端与第二转轴轴承66之间还设置有关节轴承67，通过关节轴承67可以对伸缩杆62的第二端提供更高的转动灵活性，避免伸缩杆62出现卡死等问题。

优选的，如图1所示，在本实施例的技术方案中，驱动安装件50的第一端通过第三转轴轴承51与承重主体10铰接，这样可以让驱动安装件50转动的更加顺畅。

在本实施例的技术方案中，驱动轮机构40包括电机41、传动机构和驱动轮42，电机41通过传动机构与驱动轮42驱动连接，驱动轮42与轨道t抵接，通过转动带动承重主体10在轨道t上移动。作为一种可选的实施方式，如图1所示，在本实施例的技术方案中，传动机构包括减速器43和带轮组件44，减速器43安装在电机41的输出端，带轮组件44安装在减速器43和驱动轮42之间。具体的，带轮组件44包括第一同步带轮441、第二同步带轮443以及连接在第一同步带轮441和第二同步带轮443之间的同步带352。工作时，电机41通过减速器43输出合适的扭矩以及转速给第一同步带轮441，第一同步带轮441通过同步带442带动第二同步带轮443转动，第二同步带轮443通过同心的转动带动驱动轮42运行。作为其他的可选的实施方式，传动机构也可以由齿轮组或者其他的传动部件来实现传动。

如图2所示，作为一种可选的实施方式，承重主体10包括承重板和承重支板11，承重支板11安装在承重板的顶部，承重导向轮机构20安装在承重支板11的顶部，限位导向轮机构30安装在承重支板11的侧面。更为优选的，承重板包括承重主板体12和承重连板13，承重连板13与承重支板11固定连接，承重主板体12通过转轴组件70可转动地连接在承重连板13的底部。这样，可以让承重主板体12相对于承重连板13转动，以实现承重主板体12上功能部件的一些运动需求。如图2所示，可选的，转轴组件70包括导向轮机构转轴71、第一推力滚针轴承72、第二推力滚针轴承73以及锁紧螺母74，承重主板体12和承重连板13之间通过导向轮机构转轴71和锁紧螺母74连接在一起，承重主板体12与导向轮机构转轴71之间设置有第一推力滚针轴承72，承重连板13与导向轮机构转轴71之间设置有第二推力滚针轴承73。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，承重导向轮机构20包括承重轮转轴21和承重轮22，承重轮转轴21沿水平方向可转动地安装在承重支板11上，承重轮22安装在承重轮转轴21上。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，承重主体10还包括挂载安装在承重连板13下的驱动箱，驱动轮机构40、驱动安装件50和调压机构60安装在驱动箱之中。

可选的，限位导向轮机构30包括限位轮导柱31、弹性元件32、限位轮转轴33和限位轮34，限位轮导柱31沿水平方向可活动地安装在承重支板11上，弹性元件32安装在限位轮导柱31和承重支板11之间，限位轮转轴33沿竖直方向可转动地安装在限位轮导柱31上，限位轮34安装在限位轮转轴33上。在使用时，弹性元件32驱动限位轮导柱31朝向轨道的侧面运动，从而让限位轮34与轨道的侧面贴合好，从而对轨道机器人的移动起到有效的限位导向作用。优选的，限位导向轮机构30还包括限位螺栓35，限位螺栓35安装在限位轮导柱31的端部，以防止限位轮导柱31从承重支板11上脱落。

优选的，上述的弹性元件32为压缩弹簧。

需要说明的是，本实用新型的技术方案适用于工字型的轨道结构，也可以适用在其他种类的挂载形轨道上。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道机器人，其特征在于，包括：

承重主体(10)；

承重导向轮机构(20)，安装在所述承重主体(10)上，所述承重导向轮机构(20)的转轴沿水平方向设置，用于与轨道的承重面配合将所述承重主体(10)挂载在轨道上；

限位导向轮机构(30)，安装在所述承重主体(10)上并位于所述承重导向轮机构(20)的下侧，所述限位导向轮机构(30)的转轴沿竖直方向设置，用于与轨道的侧面配合以限制所述承重主体(10)相对于所述轨道的水平运动；

驱动轮机构(40)，设置在所述承重主体(10)上，所述驱动轮机构(40)的转轴沿水平方向设置，用于与所述轨道的底面抵接配合驱动所述承重主体(10)在所述轨道上运动。

2.根据权利要求1所述的轨道机器人，其特征在于，所述限位导向轮机构(30)至少为两个，两个所述限位导向轮机构(30)间隔设置在所述承重主体(10)上，两个所述限位导向轮机构(30)分别与所述轨道的左右两个侧面相配合。

3.根据权利要求1所述的轨道机器人，其特征在于，所述承重导向轮机构(20)至少为两个，两个所述承重导向轮机构(20)间隔设置在所述承重主体(10)上，两个所述承重导向轮机构(20)分别与所述轨道的顶部的左右两个部分相配合。

4.根据权利要求1所述的轨道机器人，其特征在于，所述轨道机器人还包括：

驱动安装件(50)，所述驱动安装件(50)的第一端与所述承重主体(10)铰接，所述驱动轮机构(40)安装在所述驱动安装件(50)上；

调压机构(60)，包括伸缩活动件，所述伸缩活动件的第一端铰接安装在所述承重主体(10)上，所述伸缩活动件的第二端与所述驱动安装件(50)的第二端铰接，所述伸缩活动件通过伸长或者缩短调节所述驱动安装件(50)带动所述驱动轮机构(40)与所述轨道的底面压紧或放松。

5.根据权利要求4所述的轨道机器人，其特征在于，所述调压机构(60)还包括基座(61)，所述基座(61)固定安装在所述承重主体(10)上，所述伸缩活动件的第一端铰接安装在所述基座(61)上，所述伸缩活动件包括伸缩杆(62)和压缩弹簧(63)，所述伸缩杆(62)的第一端与所述基座(61)铰接，所述伸缩杆(62)的第二端与所述驱动安装件(50)的第二端铰接，所述压缩弹簧(63)安装在所述伸缩杆(62)上驱动所述伸缩杆(62)伸出。

6.根据权利要求5所述的轨道机器人，其特征在于，所述伸缩活动件还包括压紧调节件(64)，所述压紧调节件(64)安装在所述伸缩杆(62)上，用于调节所述压缩弹簧(63)对于所述伸缩杆(62)的作用力。

7.根据权利要求1所述的轨道机器人，其特征在于，所述承重主体(10)包括：

承重板；

承重支板(11)，所述承重支板(11)安装在所述承重板的顶部，所述承重导向轮机构(20)安装在所述承重支板(11)的顶部，所述限位导向轮机构(30)安装在所述承重支板(11)的侧面。

8.根据权利要求7所述的轨道机器人，其特征在于，所述承重板包括承重主板体(12)和承重连板(13)，所述承重连板(13)与所述承重支板(11)固定连接，所述承重主板体(12)通过转轴组件可转动地连接在所述承重连板(13)的底部。

9.根据权利要求7所述的轨道机器人，其特征在于，所述承重导向轮机构(20)包括：

承重轮转轴(21)，沿水平方向可转动地安装在所述承重支板(11)上；

承重轮(22)，安装在所述承重轮转轴(21)上。

10.根据权利要求7所述的轨道机器人，其特征在于，所述限位导向轮机构(30)包括：

限位轮导柱(31)，沿水平方向可活动地安装在所述承重支板(11)上；

弹性元件(32)，安装在所述限位轮导柱(31)和所述承重支板(11)之间，用于驱动所述限位轮导柱(31)朝向所述轨道的侧面运动；

限位轮转轴(33)，沿竖直方向可转动地安装在所述限位轮导柱(31)上；

限位轮(34)，安装在所述限位轮转轴(33)上。

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