CN215789895U - 一种巡检机器人的行走机构 - Google Patents

Abstract

一种巡检机器人的行走机构，包括行走壳，行走壳上安装有行走底板，行走底板上安装有行走架，行走架通过第一轮架销与行走铰接块铰接，行走铰接块安装在行走轮架上，行走轮架上可圆周转动地安装有行走轮轴，行走轮轴上套装有行走轮，行走轮架远离行走铰接块一端上设置有行走悬挂板，行走悬挂板通过行走弹簧与行走架直接或间接装配，行走弹簧用于对行走悬挂板施加向轨道推动的弹力，从而使得整个行走轮架携带行走轮向第一轨道面压紧；行走底板通过行走转轴与机架铰接，行走轮轴通过外力驱使转动。本实用新型结构简单，通过行走轮悬挂式设计，能够适应于不同状况的轨道，而行走底板与机架的可转动式设计可以大大增加转弯时的稳定性，从而避免转弯时脱轨。

Description

一种巡检机器人的行走机构

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人，特别是涉及一种巡检机器人的行走机构。

背景技术

轨道式巡检机器人是目前定线巡查的主要技术之一，其原理类似于地铁、云轨，就是利用轨道引导机器人行走，机器人上搭载摄像头、传感器等探测设备，从而利用轨道的引导进行巡查。

目前巡检机器人的行走轮采用与机架硬性连接的方式安装，而轨道在接缝处会存在移动的不规则凸起，行走轮经过接缝处时会造成较强的振动甚至卡死。另外这种设计使得巡检机器人经过弯道时，由于两侧的行走轮与轨道的压力不一样，因此很容易导致行走轮被压坏、卡死，甚至直接脱轨。

对此实用新型人设计了一种巡检机器人的行走机构，其能够通过行走轮悬挂的方式适应于轨道上的凸起。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种巡检机器人的行走机构。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种巡检机器人的行走机构，其用于沿着轨道行走，所述轨道上分别设置有第一轨道面、第二轨道面，包括行走壳，行走壳上安装有行走底板，行走底板上安装有行走架，所述行走架通过第一轮架销与行走铰接块铰接，所述行走铰接块安装在行走轮架上，行走轮架上可圆周转动地安装有行走轮轴，行走轮轴上套装有行走轮，所述行走轮架远离行走铰接块一端上设置有行走悬挂板，行走悬挂板通过行走弹簧与行走架直接或间接装配，所述行走弹簧用于对行走悬挂板施加向轨道推动的弹力，从而使得整个行走轮架携带行走轮向第一轨道面压紧；所述行走底板通过行走转轴与机架铰接，行走轮轴通过外力驱使转动。

优选地，所述行走弹簧两端分别与不同的弹簧罩装配，两个弹簧罩分别套装在不同的连接螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述连接螺杆一端和与之靠近的行走法兰装配，两个行走法兰分别安装在行走悬挂板、行走架上；所述行走悬挂板安装在行走安装块远离行走铰接块一端上。

优选地，所述连接螺杆与铰接球装配，铰接球与行走法兰球形铰接。

优选地，所述行走轮轴通过万向节联轴器与中间轴一端连接，中间轴另一端通过另一万向节联轴器与电机的输出轴连接。

优选地，还包括导向轮机构，所述导向轮机构包括导向架、主导向轮，所述导向架安装在行走底板上，所述导向架上安装有主导向轮轴，所述主导向轮轴上可圆周转动地套装有柱导向轮，所述主导向轮贴紧在第二轨道面上，从而为整个巡检机器人提供悬挂支撑。

优选地，所述导向架还通过第二轮轴销分别与两根导向支臂一端铰接，两根导向支臂另一端呈夹角分布，且两根导向支臂另一端上分别安装有副导向轮轴，所述副导向轮轴上可圆周转动地套装有副导向轮；两根导向支臂位于第二轮轴销和副导向轮轴之间的部分分别与导向弹簧两端装配，所述导向弹簧用于在两根导向支臂之间夹角变化时产生弹力，从而使得两个副导向轮分别压紧在轨道上移实现导向。

优选地，所述导向架可圆周转动地套装在行走转轴上。

优选地，所述导向支臂沿着其长度方向上设置有多个销孔，其中一个销孔与弹簧销插接装配，弹簧销与导向弹簧端部装配，从而实现导向弹簧与导向支臂的安装。

优选地，在机架上安装有连接座，连接座上设置有插接块，插接块插接块插装入插接槽内，插接槽设置在行走底板上，插接螺柱穿过插接块、插接槽后与行走底板装配，从而实现机架与行走机构的装配。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，通过行走轮悬挂式设计，能够适应于不同状况的轨道，而行走底板与机架的可转动式设计可以大大增加转弯时的稳定性，从而避免转弯时发生脱轨的现象。另外导向机构的副导向轮也采用悬挂式设计，并结合导向架可相对于行走底板转动的设计能够大大增加进入弯道后主导向轮、副导向轮的灵活性，进一步避免脱轨。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态示意图。

图2是本实用新型的使用状态示意图。

图3是本实用新型的使用状态示意图。

图4是本实用新型的结构示意图。

图5是本实用新型的结构示意图。

图6是本实用新型的结构示意图。

图7是本实用新型的结构示意图。

图8是本实用新型的结构示意图。

图9是本实用新型的结构示意图。

图10是图9中A-A剖视图。

图11是引导架处结构示意图。

图12是引导架处结构示意图。

图13是行走架处结构示意图。

图14是行走架处结构示意图。

图15是行走架处结构示意图。

图16是图15中B-B剖视图。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1-图3，本实施的行走机构用于在轨道110上行走，其安装在机架900上，所述轨道110上分别设置有第一轨道面111、第二轨道面112，所述第一轨道面111、第二轨道面112分别用于行走机构悬挂、行走。

参见图1-图16，所述行走机构包括行走壳210，行走壳210上安装有行走底板230，行走底板230上分别安装有行走架220、引导架240，所述行走架220通过第一轮架销420与行走铰接块251铰接，所述行走铰接块251安装在行走轮架250上，行走轮架250上可圆周转动地安装有行走轮轴410，行走轮轴410上套装有行走轮310，所述行走轮架250远离行走铰接块251一端上设置有行走悬挂板252，行走悬挂板252通过行走弹簧510与行走架220直接或间接装配，所述行走弹簧510用于对行走悬挂板252施加向轨道推动的弹力，从而使得整个行走轮架250携带行走轮向第一轨道面111压紧。而第一轨道面111上有凸起时，通过挤压行走弹簧510可以使得行走轮通过；第一轨道面111上有凹坑时，通过弹簧510对行走轮架250施加推力即可使得行走轮进入凹坑内，从而保持轨道110两侧的行走轮均与轨道贴紧。通过行走弹簧510的设计能够使得行走轮适应于不同的路况，而且在轨道拐弯时，通过两个行走弹簧510分别作用在行走轮310上就可以实现两个行走轮始终贴紧在轨道的两个第一轨道面111上，以防止脱轨。

优选地，所述行走弹簧510两端分别与不同的弹簧罩511装配，两个弹簧罩511分别套装在不同的连接螺杆430上且与之通过螺纹旋合装配，所述连接螺杆430一端和与之靠近的行走法兰530装配，两个行走法兰530分别安装在行走悬挂板252、行走架220上。使用时，可以通过调节弹簧罩511在连接螺杆430上的旋合长度来调节对行走弹簧的压缩程度，也就是行走轮对于凹凸的反应程度。更优选地，所述连接螺杆430与铰接球540装配，铰接球540与行走法兰530球形铰接，从而使得行走弹簧510与两个行走法兰530之间可以通过铰接球540相对转动，这就使得行走轮架250在不同状态时，行走弹簧都能处于直线状态而不会弯曲，以防止行走弹簧过度疲劳引起的性能下降甚至断裂。所述行走悬挂板252安装在行走安装块530远离行走铰接块251一端上。

所述行走底板230通过行走转轴480与机架900铰接，这种设计使得转弯时，行走底板230能够相对于轨道发生转动，从而使得两个行走轮根据弯道随动，以确保行走轮始终压紧在轨道上。

优选地，所述行走轮轴410通过万向节联轴器与中间轴440一端连接，中间轴440另一端通过另一万向节联轴器与电机610的输出轴611连接，使用时，行走轮轴250的移动可以通过万向节联轴器转动从而抵消这种位移，以保证输出轴对行走轮410的传动。本实施例中，可以根据需要增加中间轴440、万向节联轴器的数量，从而确保输出轴611对行走轮轴410的传动。

优选地，为了实现机架900的悬挂，防止整个巡检机器人从轨道上掉落，且为巡检机器人沿着轨道行走提供导向，实用新型人还设计了导向轮机构，所述导向轮机构包括导向架240、主导向轮320、副导向轮330，所述导向架240安装在行走底板230上，所述导向架240上安装有主导向轮轴450，所述主导向轮轴450上可圆周转动地套装有柱导向轮320，所述主导向轮320贴紧在第二轨道面112上，从而为整个巡检机器人提供悬挂支撑。

所述导向架240还通过第二轮轴销460分别与两根导向支臂260一端铰接，两根导向支臂260另一端呈夹角分布，且两根导向支臂260另一端上分别安装有副导向轮轴470，所述副导向轮轴470上可圆周转动地套装有副导向轮330；两根导向支臂260位于第二轮轴销460和副导向轮轴470之间的部分分别与导向弹簧520两端装配，所述导向弹簧520用于在两根导向支臂260之间夹角变化时产生弹力，从而使得两个副导向轮330分别压紧在轨道110上移实现导向。优选地，所述导向架240可圆周转动地套装在行走转轴480上，从而在遇到弯道时，通过导向架240相对与行走底板230转动即可使得两个主导向轮320、副导向轮330分别沿着弯道转动，以确保其始终以轨道中心面为中心对称，从而防止脱轨。

优选地，所述导向支臂260沿着其长度方向上设置有多个销孔261，其中一个销孔261与弹簧销521插接装配，弹簧销521与导向弹簧520端部装配，从而实现导向弹簧520与导向支臂260的安装。另外可以通过不同的销孔261与弹簧销521装配，调节两根导向支臂之间的夹角。

优选地，为了实现行走底板230与机架900之间的快速拆卸，从而便于后续的维护，实用新型人还进行了如下改进：

在机架900上安装有连接座910，连接座910上设置有插接块911，插接块插接块911插装入插接槽231内，插接槽231设置在行走底板230上，插接螺柱490穿过插接块911、插接槽231后与行走底板230装配，从而实现机架与行走机构的快速装配。而插接螺柱490与行走底板230通过螺纹旋合，在需要将机架和行走底板230分离时，只需要旋出插接螺柱490后，直接将行走机构和机架拉开即可。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种巡检机器人的行走机构，其用于沿着轨道行走，所述轨道上分别设置有第一轨道面、第二轨道面，其特征是：包括行走壳，行走壳上安装有行走底板，行走底板上安装有行走架，所述行走架通过第一轮架销与行走铰接块铰接，所述行走铰接块安装在行走轮架上，行走轮架上可圆周转动地安装有行走轮轴，行走轮轴上套装有行走轮，所述行走轮架远离行走铰接块一端上设置有行走悬挂板，行走悬挂板通过行走弹簧与行走架直接或间接装配，所述行走弹簧用于对行走悬挂板施加向轨道推动的弹力，从而使得整个行走轮架携带行走轮向第一轨道面压紧；所述行走底板通过行走转轴与机架铰接，行走轮轴通过外力驱使转动。

2.如权利要求1所述的行走机构，其特征是：所述行走弹簧两端分别与不同的弹簧罩装配，两个弹簧罩分别套装在不同的连接螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述连接螺杆一端和与之靠近的行走法兰装配，两个行走法兰分别安装在行走悬挂板、行走架上；所述行走悬挂板安装在行走安装块远离行走铰接块一端上。

3.如权利要求2所述的行走机构，其特征是：所述连接螺杆与铰接球装配，铰接球与行走法兰球形铰接。

4.如权利要求1所述的行走机构，其特征是：所述行走轮轴通过万向节联轴器与中间轴一端连接，中间轴另一端通过另一万向节联轴器与电机的输出轴连接。

5.如权利要求1所述的行走机构，其特征是：还包括导向轮机构，所述导向轮机构包括导向架、主导向轮，所述导向架安装在行走底板上，所述导向架上安装有主导向轮轴，所述主导向轮轴上可圆周转动地套装有柱导向轮，所述主导向轮贴紧在第二轨道面上，从而为整个巡检机器人提供悬挂支撑。

6.如权利要求5所述的行走机构，其特征是：所述导向架还通过第二轮轴销分别与两根导向支臂一端铰接，两根导向支臂另一端呈夹角分布，且两根导向支臂另一端上分别安装有副导向轮轴，所述副导向轮轴上可圆周转动地套装有副导向轮；两根导向支臂位于第二轮轴销和副导向轮轴之间的部分分别与导向弹簧两端装配，所述导向弹簧用于在两根导向支臂之间夹角变化时产生弹力，从而使得两个副导向轮分别压紧在轨道上移实现导向。

7.如权利要求6所述的行走机构，其特征是：所述导向架可圆周转动地套装在行走转轴上。

8.如权利要求6所述的行走机构，其特征是：所述导向支臂沿着其长度方向上设置有多个销孔，其中一个销孔与弹簧销插接装配，弹簧销与导向弹簧端部装配，从而实现导向弹簧与导向支臂的安装。

9.如权利要求1所述的行走机构，其特征是：在机架上安装有连接座，连接座上设置有插接块，插接块插接块插装入插接槽内，插接槽设置在行走底板上，插接螺柱穿过插接块、插接槽后与行走底板装配，从而实现机架与行走机构的装配。

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