CN216883960U - 巡检机器人行走装置及其主动轮驱动单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种巡检机器人行走装置及其主动轮驱动单元，驱动电机水平固定于行走装置的承载平台上表面，驱动电机联接一变向器，变向器联接的输出轴垂直穿过承载平台并在承载平台下方同轴固接一主动皮带轮，与主动轮同轴固接的主动轮轴垂直穿过承载平台并与承载平台转动连接，主动轮轴位于承载平台下方处还同轴固接有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间经第一传动皮带传动连接，且第一传动皮带还经由皮带张紧总成维持其张紧。本实用新型为巡检机器人扁平化提供了一种结构简洁、性能可靠的具体结构设计。

Description

巡检机器人行走装置及其主动轮驱动单元

技术领域

本实用新型属于巡检机器人领域，尤其是涉及一种使用工字型吊装轨道的巡检机器人的行走装置及其主动轮驱动单元。

背景技术

采用工字型吊装轨道作为行进轨道的巡检机器人，其行走装置通常要实现驱动、导向、承重等功能，也通常包括安装于承载平台上的驱动机构、承重机构、导向机构。

中国专利CN209904754U公开了一种超薄型吊装轨道机器人及其行走装置，其承重机构的承重轮用于与工字轨道的轨道下横梁相抵接，承担整个机器人的重量；驱动轮和张紧轮共同夹住工字轨道的轨道纵梁，驱动轮在驱动电机驱动下带动行走装置沿工字轨道行进。在该行走装置结构中，驱动轮和张紧轮位于承载平台上方，虽然使得巡检机器人在承载平台之上的厚度较为扁平，但驱动电机被布置于承载平台的下方，且与承载平台相垂直，导致在承载平台之下的厚度还是较大。另外，张紧轮所依托的张紧单元结构也较为复杂。

另外，为确保巡检机器人行进平稳，工字轨道的轨道下横梁上表面应保持平坦，但在一些场景中，比如对矿场上的带式输送机进行巡视监控的场景，轨道下横梁上表面难免会堆积灰尘和大颗粒固体物，如不能及时清扫，不仅易造成颠簸影响巡视，严重时会导致机器人无法行进甚至脱轨。

实用新型内容

针对行走装置结构设计的扁平化需求，本实用新型提出一种主动轮驱动单元的结构，具体为：

主动轮驱动单元，用于巡检机器人的行走装置，其驱动电机水平固定于行走装置的承载平台上表面，驱动电机联接一变向器，变向器联接的输出轴垂直穿过承载平台并在承载平台下方同轴固接一主动皮带轮，与主动轮同轴固接的主动轮轴垂直穿过承载平台并与承载平台转动连接，主动轮轴位于承载平台下方处还同轴固接有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间经第一传动皮带传动连接，且第一传动皮带还经由皮带张紧总成维持其张紧。

所述皮带张紧总成包括与第一传动皮带贴抵的皮带张紧轮，皮带张紧轮的转轴垂直固接于滑动片，滑动片与导向座滑动连接，导向座与承载平台相固接；滑动片一端竖直向下弯折形成第一挡片部，导向座相应端竖直向下弯折形成第二挡片部，导向螺杆依次垂直穿经第二挡片部和第一挡片部，且第二挡片部与第一挡片部之间的导向螺杆上依次螺接一调整螺母、套设一张紧弹簧，张紧弹簧两端分别抵顶第一挡片部和调整螺母，调整螺母两端分别抵接张紧弹簧和第二挡片部。

第一挡片部底端弯折有水平朝向且能抵顶第二挡片部的行程限位片部。

滑动片开设有四个长条导向孔，导向座对应固接有四个导向螺栓，每个导向螺栓穿过对应的长条导向孔，导向螺栓的头部与滑动片之间夹设防止滑动片与导向座脱离的垫圈片。

导向座形成一间隙凹槽，间隙凹槽两侧通过螺栓与承载平台固定，间隙凹槽的槽底与承载平台底面形成有容纳间隙，且间隙凹槽槽底开设有中心长孔，皮带张紧轮的转轴与滑动片相固接的固接部穿经中心长孔40532并容纳于容纳间隙中。

中心长孔位于导向座所固接的四个导向螺栓的中心处。

本实用新型还提供了一种巡检机器人行走装置，其包括如上所述的主动轮驱动单元。

本实用新型为巡检机器人扁平化提供了一种结构简洁、性能可靠的具体结构设计。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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为巡检机器人承载平台上的驱动机构与工字轨道结合状态的主视示意图；

图2为巡检机器人承载平台上的驱动机构与工字轨道结合状态的立体示意图；

图3为主动轮驱动单元的立体示意图；

图4为皮带张紧总成的立体示意图；

图5为皮带张紧总成的爆炸图；

图6为张紧轮张紧单元的立体示意图；

图7为张紧轮张紧单元的爆炸图；

图8为张紧轮张紧单元的局部剖视图。

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。

吊装轨道巡检机器人的行走装置的承载平台200上，承重机构300包括分别位于四个角落的四个承重轮301，承重轮与工字轨道的轨道下横梁相抵接从而撑起并承担整个机器人的重量；驱动机构400的主动轮401和张紧轮402分别位于同侧两个承重轮之间，为使得承载平台上、下方的厚度都能得到有效缩减，本实用新型提供了主动轮驱动单元的一种实施例，具体为：将驱动电机403水平放置于承载平台200上表面之上，驱动电机403联接一变向器4031，从而将动力输出的轴心线由与承载平台相平行变向为垂直于承载平台，变向器输出轴垂直穿过承载平台200,并在承载平台下方同轴固接一主动皮带轮4041，与主动轮401同轴固接的主动轮轴垂直穿过承载平台200并与承载平台转动连接，主动轮轴位于承载平台下方处还同轴固接有从动皮带轮4042，主动皮带轮4041与从动皮带轮4042之间经第一传动皮带4043传动连接，且第一传动皮带4043还经由皮带张紧单元维持其张紧。

具体的，皮带张紧总成405包括与第一传动皮带4043贴抵的皮带张紧轮4051，皮带张紧轮4051的转轴垂直固接于滑动片4052，滑动片4052与导向座4053滑动连接，导向座与承载平台相固接；滑动片4052一端竖直向下弯折形成第一挡片部40521，导向座4053相应端竖直向下弯折形成第二挡片部40533，导向螺杆4054依次垂直穿经第二挡片部40533和第一挡片部40521，且第二挡片部40533与第一挡片部40521之间的导向螺杆上依次螺接有一调整螺母4056、套设有一张紧弹簧4055，张紧弹簧两端分别抵顶第一挡片部和调整螺母，调整螺母两端分别抵接张紧弹簧和第二挡片部，通过张紧弹簧为皮带张紧轮提供相应的弹性推力，从而维持第一传动皮带4043张紧，调整调整螺母在导向螺杆上的位置，实现对张紧弹簧弹力的调整。

进一步，第一挡片部40521底端弯折有水平朝向且能抵顶第二挡片部的行程限位片部40522，通过行程限位片部限制第一挡片部朝向第二挡片部滑动时的最短间距，防止张紧弹簧被过度压缩导致损坏，同时也确保并限定了皮带张紧轮施加于第一传动皮带的最低张紧力。

进一步，滑动片4052与导向座4053滑动连接的具体结构实施例：滑动片4052开设有四个长条导向孔40524，导向座4053对应固接有四个导向螺栓40523，每个导向螺栓穿过对应的长条导向孔，导向螺栓的头部与滑动片之间夹设垫圈片，从而防止滑动片与导向座脱离。

进一步，导向座4053形成一间隙凹槽40531，间隙凹槽40531两侧通过螺栓与承载平台固定，间隙凹槽的槽底与承载平台底面形成有容纳间隙，且间隙凹槽槽底开设有中心长孔40532，皮带张紧轮4051的转轴与滑动片4052相固接的固接部40511穿经中心长孔40532并容纳于容纳间隙中。优选的，中心长孔40532位于导向座4053所固接的四个导向螺栓40523的中心处。以上结构既利于整体厚度的扁平化，方便装配，也有助于滑动片4052与导向座4053相对滑动时的稳定。

本实用新型还提供了吊装轨道巡检机器人行走装置的驱动机构400中的张紧轮402所依托的张紧轮张紧单元的一种结构实施例。

如图所示，张紧轮402的转轴由轴承座4021支承，轴承座固定于滑动座4022上，滑动座与承载平台200之间通过滑块滑轨副4023滑动连接，轴承座还固定连接一滑动导杆4024的尾端，滑动导杆4024上滑动套接一法兰套筒4025，法兰套筒4025通过其上的法兰与一挡泥板4020相固定，挡泥板则可通过与机器人的壳体相固定的方式与承载平台200相固定，即法兰套筒4025与承载平台200相对固定，滑动导杆4024相对法兰套筒4025滑动的滑动方向与滑动座相对承载平台的滑动方向相平行，即滑动导杆能带动滑动座及其支承的张紧轮滑动，法兰套筒则对滑动导杆的滑动负责导向。

滑动导杆4024的首端同轴固接一弹簧导杆4026，弹簧导杆直径小于滑动导杆4024的直径，从而在滑动导杆与弹簧导杆的连接处形成环形的第一弹簧挡肩40241，伸缩弹簧4027套设于弹簧导杆4026上。

还包括有一固定座4028和一弹力调整杆4029，固定座固定于承载平台上，固定座开设有带有内螺纹的调整通孔40281，弹力调整杆4029设有外螺纹段40291和外六角段，外螺纹段的杆体中心还开设有导杆容纳孔40293，导杆容纳孔还设有环形的第二弹簧挡肩402931，外六角段的杆体中心还开设有内六角孔40292。

弹力调整杆4029的外螺纹段螺纹连接于固定座4028的调整通孔40281中，弹簧导杆4026伸入弹力调整杆4029的外螺纹段的导杆容纳孔40293中，伸缩弹簧4027的首端抵顶于导杆容纳孔40293内的第二弹簧挡肩402931，伸缩弹簧4027的尾端则抵顶于第一弹簧挡肩40241；外六角段凸出于固定座外且朝向并临近于承载平台200的一侧边缘，以便于外六角段能够显露于机器人壳体，从而无需拆卸机器人壳体的情况下即可利用扳手拧动弹力调整杆，调整其在固定座调整通孔的伸缩量，进而调整伸缩弹簧的弹力大小，从而实现张紧轮402对于工字轨道轨道纵梁梁的张紧力调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)

1.主动轮驱动单元，用于巡检机器人的行走装置，其特征在于，驱动电机水平固定于行走装置的承载平台上表面，驱动电机联接一变向器，变向器联接的输出轴垂直穿过承载平台并在承载平台下方同轴固接一主动皮带轮，与主动轮同轴固接的主动轮轴垂直穿过承载平台并与承载平台转动连接，主动轮轴位于承载平台下方处还同轴固接有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间经第一传动皮带传动连接，且第一传动皮带还经由皮带张紧总成维持其张紧。

2.根据权利要求1所述的主动轮驱动单元，其特征在于，所述皮带张紧总成包括与第一传动皮带贴抵的皮带张紧轮，皮带张紧轮的转轴垂直固接于滑动片，滑动片与导向座滑动连接，导向座与承载平台相固接；滑动片一端竖直向下弯折形成第一挡片部，导向座相应端竖直向下弯折形成第二挡片部，导向螺杆依次垂直穿经第二挡片部和第一挡片部，且第二挡片部与第一挡片部之间的导向螺杆上依次螺接一调整螺母、套设一张紧弹簧，张紧弹簧两端分别抵顶第一挡片部和调整螺母，调整螺母两端分别抵接张紧弹簧和第二挡片部。

3.根据权利要求2所述的主动轮驱动单元，其特征在于，第一挡片部底端弯折有水平朝向且能抵顶第二挡片部的行程限位片部。

4.根据权利要求2所述的主动轮驱动单元，其特征在于，滑动片开设有四个长条导向孔，导向座对应固接有四个导向螺栓，每个导向螺栓穿过对应的长条导向孔，导向螺栓的头部与滑动片之间夹设防止滑动片与导向座脱离的垫圈片。

5.根据权利要求2所述的主动轮驱动单元，其特征在于，导向座形成一间隙凹槽，间隙凹槽两侧通过螺栓与承载平台固定，间隙凹槽的槽底与承载平台底面形成有容纳间隙，且间隙凹槽槽底开设有中心长孔，皮带张紧轮的转轴与滑动片相固接的固接部穿经中心长孔40532并容纳于容纳间隙中。

6.根据权利要求5所述的主动轮驱动单元，其特征在于，中心长孔位于导向座所固接的四个导向螺栓的中心处。

7.巡检机器人行走装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的主动轮驱动单元。

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