CN216403666U - 牵引装置、移动底盘和移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种牵引装置、移动底盘和移动机器人，其中，牵引装置包括：基架；动力元件，安装于所述基架一侧；执行机构，包括凸轮、绳索、收卷组件和触发件，所述凸轮位于所述基架另一侧，凸轮与动力元件连接；所述收卷组件设置于所述凸轮背离所述基架的一侧；所述绳索的一端与所述收卷组件连接，所述绳索的另一端用于连接标的物；所述触发件连接在所述凸轮上；开关组件，与所述动力元件连接，所述开关组件设置于所述基架上且位于所述触发件的转动路径上。上述牵引装置结构紧凑，元件个数少，且动力元件可以根据开关组件产生的检测信号自动控制凸轮的工作状态并执行相应动作以使标的物移动至设定位置。

Description

牵引装置、移动底盘和移动机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，特别是涉及一种牵引装置、移动底盘和移动机器人。

背景技术

市面上的自动牵引机构通常采用液压缸或气压缸作为动力源，或者采用电动推杆使标的物发生位移。上述的自动牵引机构占用空间较大，需要较多的辅助元件。市面上还存在利用滚动轮升降标的物的牵引机构，同样存在体积较大，不利于在狭小空间使用的问题，且不便于对标的物的运动位置进行限制。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有牵引机构存在体积大且不便于控制行程的问题，提供一种牵引装置、移动底盘和移动机器人。

一种牵引装置，包括：基架；动力元件，安装于所述基架一侧，所述动力元件包括输出轴；执行机构，包括凸轮、绳索、收卷组件和触发件，所述凸轮位于所述基架另一侧，所述凸轮与所述输出轴连接；所述收卷组件设置于所述凸轮背离所述基架的一侧；所述绳索的一端与所述收卷组件连接，所述绳索的另一端用于连接标的物；所述触发件连接在所述凸轮上；开关组件，与所述动力元件连接，所述开关组件设置于所述基架上且位于所述触发件的转动路径上，所述开关组件用于在所述触发件转动至设定位置时被触发而产生相应的检测信号，所述动力元件用于在接收到所述检测信号后控制所述凸轮开始或停止转动。

在其中一个实施例中，所述开关组件包括相对设置的光发射器和接收器，所述发射器和所述接收器之间的光路与所述触发件的转动路径具有重合的区域。

在其中一个实施例中，所述触发件包括第一触发件和第二触发件，所述第一触发件和第二触发件在所述凸轮上轴对称设置。

在其中一个实施例中，所述收卷组件包括紧固件和卷绕件，所述紧固件和所述卷绕件绕所述凸轮的中心线间隔设置；所述绳索通过所述紧固件与所述凸轮连接。

在其中一个实施例中，所述紧固件和所述卷绕件均设置在所述凸轮的边缘位置。

在其中一个实施例中，所述卷绕件包括第一绕线轴和第二绕线轴，所述第一绕线轴位于所述第二绕线轴与所述紧固件之间连线的一侧，所述触发件位于所述第二绕线轴与所述紧固件之间连线的另一侧。

在其中一个实施例中，所述牵引装置还包括止摆件，所述止摆件设置于所述基架上；所述止摆件设有卡槽，所述绳索穿设于所述卡槽。

在其中一个实施例中，所述牵引装置还包括支撑件，所述支撑件设置于所述基架上，所述绳索可活动地搭设于所述支撑件上并穿设于所述卡槽。

一种移动底盘，包括移动本体、移动件以及上述任一项所述的牵引装置，所述牵引装置和所述移动件均设置于所述移动本体上，所述绳索一端固定在所述牵引装置上，另一端与所述移动件连接。

一种移动机器人，包括机器人本体和上述的移动底盘，所述机器人本体与所述移动底盘相连。

上述牵引装置，通过将动力元件、执行机构和开关组件均集成在基架上，且将用于卷绕绳索的收卷组件直接设置在凸轮的一侧，将用于触发开关组件的触发件直接设置在凸轮上，使得整个牵引装置结构紧凑，元件个数少，且动力元件可以根据开关组件产生的检测信号自动控制凸轮的工作状态并执行相应动作以使标的物移动至设定位置。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的牵引装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中的牵引装置的另一状态下的整体结构示意图

图3为本实用新型一实施例中的牵引装置的拆解示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的。

在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

参阅图1，本实用新型一实施例提供的牵引装置，包括，基架100、设置在基架100上的动力元件300和执行机构500，动力元件300为执行机构500提供动力源；执行机构500与标的物10连接，并在动力元件300的带动下使标的物 10发生位移。

参阅图1所示，基架100包括垂直连接的第一支撑板110和第二支撑板120。动力元件300装配在第一支撑板110或第二支撑板120上。

在本实施例中，动力元件300采用电机作为动力源，电机的输出轴，即动力元件300的输出轴穿设第一支撑板110与执行机构500连接。

参阅图1所示，执行机构500包括凸轮510，收卷组件520和绳索530，凸轮510套设在动力元件300的输出轴上，并可在动力元件300的驱动下随输出轴同步转动。收卷组件520设置在凸轮510上并可随凸轮510的转动而同步转动，绳索530一端与收卷组件520连接，另一端用于连接标的物10。绳索530 在凸轮510的转动下缠绕于收卷组件520上或者从收卷组件520上放卷，以此使得绳索530另一端连接的标的物10发生位置移动。

参阅图1所示，在一具体实施例中，凸轮510为轴对称且具有变化直径的盘状结构，即，凸轮510中心点到凸轮510周向的距离不一致。凸轮510具有相对的前侧面和后侧面，凸轮510的大致中心位置设有贯穿前侧面和后侧面的连接孔501，用于与动力元件300的输出轴配合，连接孔501的中心线可以看作凸轮510的中心线。凸轮510的后侧面与第一支撑板110相对。凸轮510背离第一支撑板110的一侧，即凸轮510的前侧面，设置有上述的收卷组件520。

继续参阅图1所示，收卷组件520包括紧固件210和卷绕件230，紧固件 210和卷绕件230绕连接孔501的中心线设置于凸轮510前侧面。紧固件210与卷绕件230均设置在凸轮510的靠近边缘的位置，以在凸轮510在转动角度相同的情况下，绳索530卷绕在收卷组件520上的长度最大。紧固件210用于将绳索530固定在凸轮510上，卷绕件230用于供绳索530卷绕。为便于描述，将绳索530固定在紧固件210的一端称为固定端，将绳索530用于连接标的物 10的一端称为自由端。

在本实施例中，紧固件210可以采用头部设有十字凹槽的螺栓，螺栓头部的凹槽用于供绳索530穿设固定。在另一些实施例中，紧固件210不限于采上述螺栓，能够固定绳索530的元件或结构均可。

参阅图1所示，在一具体实施例中，卷绕件230包括第一绕线轴231和第二绕线轴232，第一绕线轴231和第二绕线轴232间隔设置。具体地，紧固件 210、第一绕线轴231和第二绕线轴232绕凸轮510的中心线逆时针依次间隔设置。第一绕线轴231位于紧固件210与第二绕线轴232之间连线的一侧，紧固件210、第一绕线轴231和第二绕线轴232之间的闭合连线大致为三角形。在一更具体的实施例中，紧固件210与第二绕线轴232位于凸轮510对称轴的两侧，第一绕线轴231的轴线与凸轮510对称轴垂直。第一绕线轴231的中心线与凸轮510的中心线之间的距离、第二绕线轴232的中心线与凸轮510的中心线之间的距离和紧固件210的中心线与凸轮510的中心线之间的距离相等。

可同时结合图2所示，在本实施例中，当凸轮510开始顺时针转动以将绳索530收卷在卷绕件230过程中，绳索530靠近固定端的部分先绕设在第二绕线轴232，再绕设在第一绕线轴231上。

参阅图1所示，凸轮510的周向上设有触发件410，触发件410与第一绕线轴231分别位于紧固件210与第二绕线轴232之间连线的两侧。与触发件410 的设置位置对应地，基架100上设有与动力元件300电连接的开关组件700，开关组件700位于触发件410的转动路径上。当触发件410在凸轮510的带动下转动至与开关组件700相对应的位置时，开关组件700被触发生成相应信号使动力元件300启动或停止。通过设置相互配合的触发件410与开关组件700，使得牵引装置能够自动启停，以便于将标的物10移动至设定位置，避免超出行程范围。

参阅图1所示，触发件410包括设置在凸轮510周向上的第一触发件411 和第二触发件413，第一触发件411和第二触发件413位于紧固件210与第二绕线轴232之间连线的另一侧。在一较为具体实施例中，第一触发件411和第二触发件413位于凸轮510对称轴的两侧，且关于凸轮510对称轴成轴对称。当开关组件700感应到第一触发件411时，动力元件300停止动作，绳索530未卷绕。可同时结合图2所示，绳索530在凸轮510带动下绕设在第一绕线轴231 和第二绕线轴232过程中，当开关组件700感应到第二触发件413时，动力元件300停止动作，绳索530的自由端移动至设定位置。

在本实施例中，触发件410与凸轮510为一体成型结构。触发件410被构造为凸轮510周向表面沿凸轮510径向延伸设定长度而形成的结构。触发件410 也可以设置为单独的元件，通过螺纹连接或胶接等方式设置在凸轮510的周向上。

参阅图3所示，在一具体实施例中，开关组件700包括光发射器710和接收器720，接收器720用于接收光发射器710发出的光。光发射器710与接收器 720相对设置，光发射器710与接收器720之间间隔设定距离形成光路，光路方向垂直于第一支撑板110。上述光路与触发件410的转动区域在空间上具有重合区域。当触发件410转动至光发射器710与接收器720之间时，开关组件700 被触发输出开关信号使与其连接的动力元件300停止动作。

通过设置光路垂直于第一支撑板110的开关组件700，触发件410的转动区域与光路具有空间上的重合部分，可以在左右方向上减小牵引装置的体积。

在本实施例中，开关组件700选用对射式光电开关。

开关组件700在第一支撑板110上相对于凸轮510的位置可以根据绳索530 的实际转停位置进行设置。具体地，在本实施例中，开关组件700位于凸轮510 的左上方。

参阅图1所示，牵引装置还包括支撑件200，支撑件200设置于第一支撑板 110上，且位于凸轮510的一侧。支撑件200用于支撑绳索530，避免绳索530 与牵引装置的其他组成部分干涉。

参阅图2所示，支撑件200包括承载轴201。与承载轴201相配合地，第一支撑板110上设有安装孔103。承载轴201一端与第一支撑板110上的安装孔 103固定连接；绳索530靠近固定端的位置可活动地搭设于承载轴201上，以使得绳索530在承载轴201的位置处发生弯折。具体地，绳索530未发生卷绕时，绳索530固定端至与承载轴201接触的位置之间的部分相对水平面倾斜设定夹角，绳索530与承载轴710接触的位置至绳索530的自由端之间的部分垂直。

参阅图3所示，支撑件200还包括衬套203，衬套203套设于承载轴201外并可相对于承载轴201转动。绳索530搭设于衬套203上。当绳索530在凸轮 510的带动下转动时，衬套203在绳索530的带动下转动。绳索530与承载轴 201之间的滑动摩擦变为绳索530与衬套203之间的滚动摩擦，进一步减小绳索 530在运动过程中受到的摩擦力，且衬套203起到保护承载轴201的作用。

在另一些实施例中，与支撑件200采用承载轴201或者承载轴201与衬套 203配合的方式不同。支撑件200为滑轮组件，滑轮与第一支撑板110连接，绳索530搭设于滑轮上，滑轮在绳索530的带动下转动。

参阅图2所示，牵引装置还包括止摆件240，止摆件240与第一支撑板110 连接。止摆件240包括垂直连接的第一板件241和第二板件242。止摆件240的横截面形状为L形，为便于理解，将第一板件241看作L形的水平边，第二板件242看作L形的竖直边。第一板件241的后侧边的中部位置向前侧边方向凹陷成一U形卡槽245，在上下方向上，卡槽245贯穿第一板件241的上表面和下表面。绳索530的竖直部分至少部分地穿设在卡槽245内。通过将绳索530穿设于卡槽245，可以限制绳索530的竖直部分随意摆动，使绳索530平稳地卷绕在第一绕线轴231和第二绕线轴232上。

参阅图2所示，第二板件242上与承载轴201相对的位置设有通孔243。承载轴201一端穿过通孔243与第一支撑板110上的安装孔103固定连接。在一具体实施例中，通孔243的中心线与卡槽245的中心线不在同一竖直平面内，通孔243的中心线更靠近凸轮510。与第一支撑板110和第二板件242连接的承载轴201的轴线与通孔243的中心线重合。由于承载轴710与绳索530自身均具有相应宽度，上述设置可以保证绳索530竖直穿过卡槽245，且可以使绳索 530位于卡槽245的中心区域。

参阅图1所示，本实施例提供的牵引装置在初始状态下，动力元件300设置在基架100上。动力元件300的输出轴穿过第一支撑板110与凸轮510连接。开关组件700位于第一支撑板110上且位于凸轮510的左上方，凸轮510周向上的第一触发件411位于开关组件700的光路上。绳索530搭设在承载轴201 上且垂直穿设止摆件240上的卡槽245。

参阅图2所示，动力元件300驱动凸轮510转动至设定位置时，绳索530 搭绕在第二绕线轴232、第一绕线轴231和承载轴201上，第二触发件413位于开关组件700的光路上，开关组件700被触发产生相应信号，使动力元件300 停止动作，使绳索530连接的标的物10被移动至设定位置。反之，若需将标的物10复位或者使绳索530放卷，动力元件300再次被启动，凸轮510反向转动至第一触发件411位于开关组件700的光路上，开关组件700被触发产生相应信号，使动力元件300停止动作。

本实施例提供的牵引装置，通过将凸轮510和开关组件700设置在基架100 上，且直接将紧固件210和卷绕件230设置在凸轮510背离机架100的一侧，将触发件410设置在凸轮510的周向上，整体结构排布紧凑，元件个数少；在实现对标的物10进行位置改变的同时可以自动控制动力元件300的动作。

一种移动底盘，包括上述牵引装置、移动本体和移动件，牵引装置和制动杆均设置于移动本体上，绳索一端固定在牵引装置上，另一端与移动件连接。移动件可以为舵轮、万向轮等可移动部件。

一种移动机器人，包括机器人本体和上述移动底盘，机器人本体与移动底盘相连。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种牵引装置，其特征在于，包括：

基架；

动力元件，安装于所述基架一侧，所述动力元件包括输出轴；

执行机构，包括凸轮、绳索、收卷组件和触发件，所述凸轮位于所述基架另一侧，所述凸轮与所述输出轴连接；所述收卷组件设置于所述凸轮背离所述基架的一侧；所述绳索的一端与所述收卷组件连接，所述绳索的另一端用于连接标的物；所述触发件连接在所述凸轮上；

开关组件，与所述动力元件连接，所述开关组件设置于所述基架上且位于所述触发件的转动路径上，所述开关组件用于在所述触发件转动至设定位置时被触发而产生相应的检测信号，所述动力元件用于在接收到所述检测信号后控制所述凸轮开始或停止转动。

2.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述开关组件包括相对设置的光发射器和接收器，所述发射器和所述接收器之间的光路与所述触发件的转动路径具有重合的区域。

3.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述触发件包括第一触发件和第二触发件，所述第一触发件和第二触发件在所述凸轮上轴对称设置。

4.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述收卷组件包括紧固件和卷绕件，所述紧固件和所述卷绕件绕所述凸轮的中心线间隔设置；所述绳索通过所述紧固件与所述凸轮连接。

5.根据权利要求4所述的牵引装置，其特征在于，所述紧固件和所述卷绕件均设置在所述凸轮的边缘位置。

6.根据权利要求4所述的牵引装置，其特征在于，所述卷绕件包括第一绕线轴和第二绕线轴，所述第一绕线轴位于所述第二绕线轴与所述紧固件之间连线的一侧，所述触发件位于所述第二绕线轴与所述紧固件之间连线的另一侧。

7.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，所述牵引装置还包括止摆件，所述止摆件设置于所述基架上；所述止摆件设有卡槽，所述绳索穿设于所述卡槽。

8.根据权利要求7所述的牵引装置，其特征在于，所述牵引装置还包括支撑件，所述支撑件设置于所述基架上，所述绳索可活动地搭设于所述支撑件上并穿设于所述卡槽。

9.一种移动底盘，其特征在于，包括移动本体、移动件以及上述权利要求1-8任一项所述的牵引装置，所述牵引装置和所述移动件均设置于所述移动本体上，所述绳索一端固定在所述牵引装置上，另一端与所述移动件连接。

10.一种移动机器人，其特征在于，包括机器人本体和如权利要求9所述的移动底盘，所述机器人本体与所述移动底盘相连。

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