CN218195163U - 一种轨道行走结构及轨道式巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轨道行走结构及轨道式巡检机器人，属于机器人技术领域，轨道行走结构包括安装板、支架、第一弹性组件和驱动件，支架设置于安装板上，支架包括枢接有驱动轮的第一摆臂和第二摆臂，两个驱动轮分别抵接于轨道的两相对侧，第一摆臂的第一端与第二摆臂的第一端转动连接，第一弹性组件连接于第一摆臂的第二端和第二摆臂的第二端，驱动件至少与一个驱动轮连接，用于驱动驱动轮转动。本申请的轨道行走结构，通过第一弹性组件连接第一摆臂和第二摆臂，在拐弯和上下坡过程中实现驱动轮的自适应摆动，减少了驱动轮与轨道之间的摩擦力，提高了轨道行走结构的行驶稳定性。

Description

一种轨道行走结构及轨道式巡检机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种轨道行走结构及轨道式巡检机器人。

背景技术

随着智能科技的快速发展，轨道式巡检机器人的应用越来越广泛。轨道式机器人主要包括轨道行走结构和探测器，其中，探测器用于实时监测周围环境情况，行走结构用于使轨道式机器人在轨道上移动。

现有的轨道行走结构的主动轮和从动轮均通过弹簧压紧在轨道上，当轨道式机器人在轨道上转弯或者爬坡时，其中一个弹簧会拉伸，另一个弹簧会压缩，使得主动轮和从动轮受力不均匀、摩擦力增大，并且导致轨道式机器人的行驶稳定性差。

鉴于此，本申请旨在设计一款具备自适应摆动、稳定性更高的轨道行走结构。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种轨道行走结构，以解决现有技术中轨道式机器人行驶稳定性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了：

一种轨道行走结构，包括：

安装板；

支架，设置于所述安装板上，所述支架包括枢接有驱动轮的第一摆臂和第二摆臂，两个所述驱动轮分别抵接于轨道的两相对侧，所述第一摆臂的第一端与所述第二摆臂的第一端转动连接；

第一弹性组件，连接于所述第一摆臂的第二端和第二摆臂的第二端；

驱动件，所述驱动件至少与一个所述驱动轮连接，用于驱动所述驱动轮转动。

在一种可能的实施方式中，所述第一弹性组件包括连接杆和第一弹簧；

所述第一摆臂的第二端和所述第二摆臂的第二端开设有连接孔，所述连接杆滑动地穿设于所述第一弹簧和所述连接孔，所述连接杆的两端分别设置有限位部，所述第一弹簧抵接于所述限位部和所述第一摆臂或所述第二摆臂的第二端。

在一种可能的实施方式中，两个所述限位部中的其中一个所述限位部为螺母，另一个所述限位部为螺帽，所述连接杆上形成有与所述螺母配合的外螺纹，所述第一弹簧抵接于所述螺母和所述第一摆臂的第二端或所述第二摆臂的第二端。

在一种可能的实施方式中，所述安装板上设置有限位环，所述限位环位于所述第一摆臂的第二端和所述第二摆臂的第二端之间，且所述连接杆滑动地穿设于所述限位环。

在一种可能的实施方式中，所述第一摆臂上设置有滑动部，所述第二摆臂上对应设置有与所述滑动部配合的导向部，以使所述第一摆臂和所述第二摆臂滑动插接；或

所述第一摆臂上设置有导向部，所述第二摆臂上对应设置有与所述导向部配合的滑动部，以使所述第一摆臂和所述第二摆臂滑动插接。

在一种可能的实施方式中，所述滑动部为滑块，所述导向部为滑槽，所述滑块滑动地插接于所述滑槽。

在一种可能的实施方式中，所述轨道行走结构还包括至少一个转向座，所述转向座转动地设置于所述安装板，所述转向座的相对两侧分别枢接有承重导轮，两个所述承重导轮分别位于所述轨道的两侧，所述转向座的底部设置有第二弹性组件，所述第二弹性组件上枢接有底部导轮，所述底部导轮通过所述第二弹性组件与所述转向座的底部弹性连接，所述承重导轮和所述底部导轮的轮面分别抵接于所述轨道的底板两侧。

在一种可能的实施方式中，所述转向座包括底座和侧板，所述底座转动地设置于所述安装板，两个所述侧板相对地设置在所述底座上，且分别位于所述轨道的两侧；

所述侧板上枢接有所述承重导轮，所述第二弹性组件包括转动板和第二弹簧，所述转动板的一端枢接于所述底座，另一端枢接有所述底部导轮，所述第二弹簧连接于所述转动板和所述底座。

在一种可能的实施方式中，两个所述侧板的两相对侧分别枢接有侧边导轮，所述侧边导轮抵接于所述轨道的底板侧边。

本申请还提供了一种轨道式巡检机器人，包括上述任一实施方式中所述的轨道行走结构。

本申请的有益效果是：本申请提出了一种轨道行走结构，包括安装板、支架、第一弹性组件和驱动件，支架设置于安装板上，支架包括枢接有驱动轮的第一摆臂和第二摆臂，两个驱动轮分别抵接于轨道的两相对侧，第一摆臂的第一端与第二摆臂的第一端转动连接，第一弹性组件连接于第一摆臂的第二端和第二摆臂的第二端，驱动件至少与一个驱动轮连接，用于驱动驱动轮转动。

本申请的轨道行走结构，通过第一弹性组件连接第一摆臂和第二摆臂，在拐弯和上下坡过程中实现驱动轮的自适应摆动，减少了驱动轮与轨道之间的摩擦力，提高了轨道行走结构的行驶稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请一些实施例中轨道行走结构和轨道的配合结构示意图；

图2示出了本申请一些实施例中轨道行走结构的结构示意图；

图3示出了本申请一些实施例中轨道行走结构的结构爆炸图；

图4示出了本申请一些实施例中轨道行走结构的支架结构示意图；

图5示出了本申请一些实施例中轨道行走结构的支架结构爆炸图；

图6示出了本申请一些实施例中转向座的结构爆炸图；

图7示出了本申请一些实施例中转向座与轨道的配合结构示意图。

主要元件符号说明：

100-轨道行走结构；10-安装板；11-限位环；20-支架；21-第一摆臂；211-滑动部；22-第二摆臂；221-导向部；23-第一弹性组件；231-连接杆；2311-限位部；232-第一弹簧；30-驱动轮；40-转向座；41-侧板；411-插接部；42-底座；421-插槽；43-安装盘；44-第二弹性组件；441-第二弹簧；442-转动板；50-承重导轮；60-底部导轮；70-侧边导轮；80-驱动件；81-驱动电机；82-变速箱；200-轨道。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

参阅图1、图2和图3，本申请的实施例提供了一种轨道行走结构100，属于机器人技术领域，主要用于在轨道200上行走。轨道行走结构100包括安装板10、支架20、第一弹性组件23和驱动件80。

其中，支架20设置于安装板10上，支架20包括枢接有驱动轮30的第一摆臂21和第二摆臂22，两个驱动轮30分别抵接于轨道200的两相对侧，第一摆臂21的第一端与第二摆臂22的第一端转动连接，第一弹性组件23连接于第一摆臂21的第二端和第二摆臂22的第二端，驱动件80至少与一个驱动轮30连接，用于驱动驱动轮30转动。

具体的，第一摆臂21的第一端与第二摆臂22的第一端同轴枢接于安装板10。驱动件80设置在支架20上，其包括驱动电机81和变速箱82，驱动电机81的输出轴与变速箱82的输入端连接，变速箱82的输出端与驱动轮30传动连接，驱动电机81的扭矩经过变速箱82的“减速增扭”作用后驱动驱动轮30转动，便于轨道行走结构100在各种工况下进行移动。

需要说明的是，轨道行走结构100在轨道200上爬坡或转弯时，在第一弹性件的作用下，两个驱动轮30始终贴合在轨道200的两相对侧，因此，驱动件80可以设置1组，设置在第一摆臂21或者第二摆臂22上，驱动1个驱动轮30转动，从而带动轨道行走结构100在轨道200上移动。驱动件80也可以设置2组，分别设置在第一摆臂21和第二摆臂22上，分别驱动对应的驱动轮30转动。

示范性的，驱动件80设置2组，分别设置在第一摆臂21和第二摆臂22上，每组驱动件80分别驱动对应的驱动轮30转动，设置两组驱动件80为轨道行走结构100提供了持续强劲的动力，以使轨道行走结构100能够适应各种工况需求。

本申请的轨道行走结构100在使用时，驱动件80带动驱动轮30转动，实现轨道200行走装置在轨道200上移动，第一摆臂21的第一端和第二摆臂22的第一端转动连接，第一摆臂21的第二端和第二摆臂22的第二端通过第一弹性组件23弹性连接，实现轨道行走结构100在上下坡或转弯时，驱动轮30能够跟随支架20自适应摆动，减少了驱动轮30与轨道200之间的摩擦力，且提高了驱动轮30在拐弯和爬坡过程中的行驶稳定性。

参阅图3和图4，在本申请的一些实施例中，第一弹性组件23包括连接杆231和第一弹簧232，第一摆臂21的第二端和第二摆臂22的第二端开设有连接孔，连接杆231滑动地穿设于第一弹簧232和连接孔，连接杆231的两端分别设置有限位部2311，第一弹簧232抵接于限位部2311和第一摆臂21或第二摆臂22的第二端。

本实施例中，在弹簧的弹性力作用下，无论爬坡还是转弯，两个驱动轮30始终贴合于轨道200表面。

继续参阅图4，在本申请的一些实施例中，两个限位部2311中的其中一个限位部2311为螺母，另一个限位部2311为螺帽，连接杆231上形成有与螺母配合的外螺纹，第一弹簧232抵接于螺母和第一摆臂21的第二端或第二摆臂22的第二端。

示范性的，连接杆231靠近第二摆臂22的第二端的限位部2311为螺母，连接杆231靠近第一摆臂21的第二端限位部2311为螺帽，第一弹簧232抵接于螺母和第二摆臂22之间，通过转动螺母以调节第一弹簧232的张紧力。

继续参阅图4，进一步的，安装板10上设置有限位环11，限位环11位于第一摆臂21的第二端和第二摆臂22的第二端之间，且连接杆231滑动地穿设于限位环11。

可以理解的是，限位环11对连接杆231在垂直安装板10的方向上起到了限位作用，提高了支架20的结构强度。

参阅图5，再进一步的，第一摆臂21上设置有滑动部211，第二摆臂22上对应设置有与滑动部211配合的导向部221，以使第一摆臂21和第二摆臂22滑动插接，再进一步提高了支架20的结构强度。

对于上述方式，也可以在第一摆臂21上设置导向部221，第二摆臂22上对应设置与导向部221配合的滑动部211，以使第一摆臂21和第二摆臂22滑动插接，效果与上述方式相同。

具体的，滑动部211为滑块，导向部221为滑槽，滑块滑动地插接于滑槽。滑槽为滑块提供了导向作用，这种插接方式提高了第一摆臂21和第二摆臂22活动时的稳定性，提高了支架20整体的结构稳定性。

参阅图6和图7，在本申请的一些实施例中，轨道行走结构100还包括至少一个转向座40，转向座40转动地设置于安装板10，转向座40的相对两侧分别枢接有承重导轮50，两个承重导轮50分别位于轨道200的两侧，转向座40的底部设置有第二弹性组件44，第二弹性组件44上枢接有底部导轮60，底部导轮60通过第二弹性组件44与转向座40的底部弹性连接，承重导轮50和底部导轮60的轮面分别抵接于轨道200的底板两侧。

本实施例中，承重导轮50支撑在轨道200底板的上表面，在直线移动或者爬坡时起到整个轨道行走结构100的承重作用。底部导轮60通过第二弹性组件44与底座42弹性连接，使得轨道行走结构100在爬坡时，底部导轮60和承重导轮50始终贴合在轨道200底板两侧，提高了轨道行走结构100爬坡时的稳定性。

具体的，转向座40包括底座42和侧板41，底座42通过安装盘43转动地设置于安装板10，两个侧板41相对地设置在底座42上，且分别位于轨道200的两侧。侧板41上枢接有承重导轮50，第二弹性组件44包括转动板442和第二弹簧441，转动板442的一端枢接于底座42，另一端枢接有底部导轮60，第二弹簧441连接于转动板442和底座42。

转动板442以枢接点为支撑，在第二弹簧441的弹性力作用下，实现底部导轮60的自适应贴合，提高了轨道行走结构100爬坡时的平稳性。

继续参阅图6和图7，在本申请的一些实施例中，两个侧板41的两相对侧分别枢接有侧边导轮70，侧边导轮70抵接于轨道200的底板侧边。

可以理解的是，在轨道行走结构100转弯时，侧边导轮70起到了转弯导向作用，使得轨道行走结构100过弯流畅且平稳。

继续参阅图6，在本申请的一些实施例中，侧板41上设置有插接部411，底座42上开设有与插接部411配合的插槽421，以使侧板41滑动连接于底座42。

本实施例中，插槽421和插接部411的滑动连接实现了侧板41与底座42的可拆卸连接，提高了维保效率。

实施例二

在本申请的实施例一的基础上，还提供了一种轨道200式巡检机器人，包括上述任一实施例中的轨道行走结构100，轨道200式巡检机器人包括机器本体和轨道行走结构100，轨道行走结构100用于使轨道200式巡检机器人在轨道200上移动、过弯和上下坡，机器本体上设置有摄像头，用于观察轨道200附近的环境情况。

综上，本申请的实施例提出了一种轨道行走结构100，包括支架20和转向座40，支架20的第一摆臂21和第二摆臂22通过第一弹性组件23进行弹性连接，实现驱动轮30的自适应摆动，提升轨道行走结构100的过弯和上下坡能力。

转动座可在轨道行走结构100过弯时自适应转动，其底部导轮60通过第二弹性组件44与底座42弹性连接，实现上下坡时承重导轮50和底部导轮60始终贴合在轨道200的底板两侧。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种轨道行走结构，其特征在于，包括：

安装板；

支架，设置于所述安装板上，所述支架包括枢接有驱动轮的第一摆臂和第二摆臂，两个所述驱动轮分别抵接于轨道的两相对侧，所述第一摆臂的第一端与所述第二摆臂的第一端转动连接；

第一弹性组件，连接于所述第一摆臂的第二端和第二摆臂的第二端；

驱动件，所述驱动件至少与一个所述驱动轮连接，用于驱动所述驱动轮转动。

2.根据权利要求1所述的轨道行走结构，其特征在于，所述第一弹性组件包括连接杆和第一弹簧；

所述第一摆臂的第二端和所述第二摆臂的第二端开设有连接孔，所述连接杆滑动地穿设于所述第一弹簧和所述连接孔，所述连接杆的两端分别设置有限位部，所述第一弹簧抵接于所述限位部和所述第一摆臂或所述第二摆臂的第二端。

3.根据权利要求2所述的轨道行走结构，其特征在于，两个所述限位部中的其中一个所述限位部为螺母，另一个所述限位部为螺帽，所述连接杆上形成有与所述螺母配合的外螺纹，所述第一弹簧抵接于所述螺母和所述第一摆臂的第二端或所述第二摆臂的第二端。

4.根据权利要求3所述的轨道行走结构，其特征在于，所述安装板上设置有限位环，所述限位环位于所述第一摆臂的第二端和所述第二摆臂的第二端之间，且所述连接杆滑动地穿设于所述限位环。

5.根据权利要求4所述的轨道行走结构，其特征在于，所述第一摆臂上设置有滑动部，所述第二摆臂上对应设置有与所述滑动部配合的导向部，以使所述第一摆臂和所述第二摆臂滑动插接；或

所述第一摆臂上设置有导向部，所述第二摆臂上对应设置有与所述导向部配合的滑动部，以使所述第一摆臂和所述第二摆臂滑动插接。

6.根据权利要求5所述的轨道行走结构，其特征在于，所述滑动部为滑块，所述导向部为滑槽，所述滑块滑动地插接于所述滑槽。

7.根据权利要求1所述的轨道行走结构，其特征在于，所述轨道行走结构还包括至少一个转向座，所述转向座转动地设置于所述安装板，所述转向座的相对两侧分别枢接有承重导轮，两个所述承重导轮分别位于所述轨道的两侧，所述转向座的底部设置有第二弹性组件，所述第二弹性组件上枢接有底部导轮，所述底部导轮通过所述第二弹性组件与所述转向座的底部弹性连接，所述承重导轮和所述底部导轮的轮面分别抵接于所述轨道的底板两侧。

8.根据权利要求7所述的轨道行走结构，其特征在于，所述转向座包括底座和侧板，所述底座转动地设置于所述安装板，两个所述侧板相对地设置在所述底座上，且分别位于所述轨道的两侧；

所述侧板上枢接有所述承重导轮，所述第二弹性组件包括转动板和第二弹簧，所述转动板的一端枢接于所述底座，另一端枢接有所述底部导轮，所述第二弹簧连接于所述转动板和所述底座。

9.根据权利要求8所述的轨道行走结构，其特征在于，两个所述侧板的两相对侧分别枢接有侧边导轮，所述侧边导轮抵接于所述轨道的底板侧边。

10.一种轨道式巡检机器人，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的轨道行走结构。

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