CN218582736U - 一种抬升机构及巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种抬升机构及巡检机器人，属于机器人技术领域。该抬升机构包括底座、固定座、第一支架和第二支架。固定座的一端与监测设备连接，另一端设置有转动部，转动部上设置了多个限位孔。第一支架的两端分别与底座和转动部铰接，第一支架上具有活动设置的插接件，插接件用于插入或脱离限位孔。第二支架相对第一支架设置，第二支架的两端分别与底座和转动部铰接。当插接件脱离限位孔时，底座和固定座均能够相对第一支架转动，此时用户可以调整监测设备的高度。调整完毕后，将插接件插入限位孔中，能够对第一支架和第二支架进行锁紧固定，并限制固定座的转动，将整个抬升机构锁紧固定，以增加抬升机构的结构强度，提高监测设备的稳定性。

Description

一种抬升机构及巡检机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种抬升机构及巡检机器人。

背景技术

巡检机器人是一种特种设备，常用于在户外环境进行巡检作业。巡检机器人通常都会配置抬升机构，用于安装监测设备，监测设备用来监测周围环境的情况，以获取所需的图像数据亦或是辅助巡检机器人的巡检作业。

相关技术中的抬升机构，包括底座和伸缩支架，底座安装在巡检机器人主体部分，伸缩支架连接于底座和监测设备之间，用户通过调整伸缩支架的伸缩高度，便可以调整监测设备的高度，以使监测设备拥有合适的视野。

然而，相关技术中的抬升机构，巡检机器人在作业过程中，由于抬升机构的稳定性不足，导致监测设备容易摇晃，尤其是监测设备的高度过高时，稳定性更差。

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，提供一种抬升机构及巡检机器人，以解决现有技术中抬升机构的稳定性不足的技术问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了：

一种抬升机构，包括：

底座；

固定座，所述固定座的一端与监测设备连接，另一端设置有转动部，所述转动部上设置有多个限位孔；

第一支架，所述第一支架的两端分别与所述底座和所述转动部铰接，所述第一支架上具有活动设置的插接件，所述插接件用于插入或脱离所述限位孔；

第二支架，相对所述第一支架设置，所述第二支架的两端分别与所述底座和所述转动部铰接；

当所述插接件脱离所述限位孔时，所述底座和所述固定座均能够相对所述第一支架转动。

另外，根据本申请的抬升机构，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述插接件包括按钮、盖板和杆部，所述第一支架上开设有通孔，所述盖板设置于所述第一支架上，所述杆部穿设于所述通孔，所述杆部的一端穿过所述盖板与所述按钮连接，另一端用于插入所述限位孔。

在本申请的一些实施例中，所述杆部上形成有抵接部，所述通孔内设置有第一弹性件，所述第一弹性件抵接于所述抵接部和所述盖板之间，以使所述杆部具有朝向所述限位孔方向移动的趋势。

在本申请的一些实施例中，所述第一弹性件为柱形弹簧，所述抵接部为沿所述杆部的周向设置的环状凸起，所述柱形弹簧套设于所述杆部，并抵接于所述环状凸起和所述盖板之间。

在本申请的一些实施例中，所述底座包括连接座和安装板，所述安装板的一端与所述连接座相铰接，所述安装板远离所述连接座的位置延伸设置有连接部；

所述第一支架的一端与所述安装板接近所述连接部的位置铰接，所述第二支架的一端与所述连接部铰接，所述连接部与所述连接座之间设置有第二弹性件。

在本申请的一些实施例中，所述第一支架包括第一支臂、第二支臂和连杆，所述连杆一体形成于所述第一支臂和第二支臂之间，所述第一支臂、所述第二支臂和所述连杆限定形成第一U形豁口和第二U形豁口；

所述第一U形豁口和所述第二U形豁口的开口方向相反，所述底座铰接于所述第一U形豁口处，所述转动部铰接于所述第二U形豁口处，所述连杆朝向所述第一U形豁口的一侧设置有所述插接件。

在本申请的一些实施例中，所述转动部为圆形转体，所述连杆朝向所述第二U形豁口的一侧为与所述圆形转体相配合的圆弧面，当所述固定座相对所述第一支架转动时，所述圆形转体沿所述圆弧面移动。

在本申请的一些实施例中，所述第二支架包括第一摇臂和第二摇臂，所述第一摇臂的一端和所述第二摇臂的一端分别铰接于所述底座的相对两侧，所述第一摇臂的另一端和所述第二摇臂的另一端分别铰接于所述转动部的相对两侧，所述第一摇臂的中部和所述第二摇臂的中部分别开设有弧形切口。

在本申请的一些实施例中，所述第一支架与所述第二支架错位设置，所述第一支架两端之间的距离等于所述第二支架两端之间的距离。

第二方面，本申请还提供了一种巡检机器人，包括上述任一实施例中所述的抬升机构。

相对于现有技术，本申请的有益效果是：

本申请提出一种抬升机构，包括底座、固定座、第一支架和第二支架。固定座的一端与监测设备连接，另一端设置有转动部，转动部上设置了多个限位孔。第一支架的两端分别与底座和转动部铰接，第一支架上具有活动设置的插接件，插接件用于插入或脱离限位孔。第二支架相对第一支架设置，第二支架的两端分别与底座和转动部铰接。

当插接件脱离限位孔时，底座和固定座均能够相对第一支架转动，此时用户可以调整监测设备的高度。调整完毕后，将插接件插入限位孔中，能够对第一支架和第二支架进行锁紧固定，并限制固定座的转动，也即将整个抬升机构锁紧固定，以增加抬升机构的结构强度，从而提高监测设备的稳定性。

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抬升机构的第一视角结构示意图；

图2示出了本申请一些实施例中抬升机构的第二视角结构示意图；

图3示出了本申请一些实施例中抬升机构的第三视角结构示意图；

图4示出了本申请一些实施例中抬升机构拆下第一支架后的结构示意图；

图5示出了图4中A部的局部放大示意图。

主要元件符号说明：

100-抬升机构；110-底座；111-连接座；112-安装板；1121-连接部；120-固定座；121-转动部；122-限位孔；130-第一支架；131-第一支臂；132-第二支臂；133-连杆；1331-通孔；134-第一U形豁口；135-第二U形豁口；140-第二支架；141-第一摇臂；142-第二摇臂；143-弧形切口；150-插接件；151-按钮；152-盖板；153-杆部；154-抵接部；161-第一弹性件；162-第二弹性件；200-监测设备。

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。

巡检机器人是一种特种设备，常用于在户外环境进行巡检作业，例如爬行机器人、轨道巡检机器人、管道机器人等。巡检机器人通常都会配置抬升机构，用于安装监测设备，例如摄像头、传感器等，监测设备用来监测环境周围的情况，以获取所需要的图像亦或是辅助巡检机器人的巡检作业。

相关技术中，抬升机构通常包括底座和伸缩支架，底座安装在巡检机器人主体部分，伸缩支架连接于底座和监测设备之间，用户通过调整伸缩支架的伸缩长度，便可以调整监测设备的高度，以使监测设备具备合适的视野。然而，巡检机器人在作业过程中，抬升机构的稳定性不足，导致监测设备容易摇晃，尤其是监测设备的高度过高时，稳定性更差。

为了解决上述问题，本申请的实施例提供了一种抬升机构和巡检机器人，下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

本申请的实施例提供了一种抬升机构100，属于机器人技术领域，主要应用于巡检机器人，以便于监测设备200高度的调整。

如图1所示，抬升机构100包括底座110、固定座120、第一支架130和第二支架140。

其中，固定座120的一端与监测设备200(监测设备200的结构在附图中未示出)连接，另一端设置有转动部121，转动部121上设置有多个限位孔122。第一支架130的两端分别与底座110和转动部121铰接，第一支架130上具有活动设置的插接件150，插接件150用于插入或脱离限位孔122，第二支架140相对第一支架130设置，第二支架140的两端分别与底座110和转动部121铰接。当插接件150脱离限位孔122时，底座110和固定座120均能够相对第一支架130转动。

具体而言，固定座120的一端安装有监测设备200，例如摄像头、红外传感器等具有探测功能的设备，固定座120远离监测设备200的一端设置有转动部121，转动部121上设置有多个限位孔122。第一支架130的一端铰接于底座110，另一端铰接于转动部121，以使第一支架130能够分别相对底座110和固定座120转动。第一支架130接近转动部121的位置设置有可活动的插接件150，插接件150可以插入多个限位孔122中的一个限位孔122中，也可以从限位孔122中脱离。第二支架140与第一支架130相对设置，第二支架140的一端铰接于底座110上，另一端铰接于转动部121。

在抬升机构100的使用过程中，用户操纵插接件150使之脱离限位孔122，以解除对第一支架130、第二支架140以及转动部121的限制，这样底座110和固定座120均能够相对于第一支架130转动和第二支架140转动，方便用户调整固定座120相对于底座110的位置，也即调整监测设备200的高度。

调整完监测设备200的位置后，用户操纵插接件150将其插入限位孔122内，以限制转动部121与第一支架130的相对转动，并且因为第二支架140的存在，插接件150还通过第二支架140限制了第一支架130与底座110的相对转动，也就是说，插接件150插入限位孔122后，整个抬升机构100处于锁定状态。

本实施例中，固定座120的设置便于监测设备200的安装，底座110的设置方便抬升机构100与巡检机器人的机器人主体进行连接。通过第一支架130的设置便于底座110与固定座120的连接，并且方便插接件150的安装。在插接件150插入限位孔122后，第一支架130和第二支架140能够相互起到限位作用，从而提高了抬升机构100的结构稳定性。

本实施例提供的抬升机构100，在插接件150脱离限位孔122后，抬升机构100处于活动状态，用户可以自由地调整监测设备200的高度。在插接件150插入限位孔122后，抬升机构100处于锁定状态，避免巡检机器人作业过程中造成监测设备200的晃动，提高了抬升机构100的结构稳定性。

一并参阅图1、图4和图5所示，在本申请的一些实施例中，插接件150包括按钮151、盖板152和杆部153。第一支架130上开设有通孔1331，盖板152设置于第一支架130上，杆部153穿设于通孔1331，且杆部153的一端穿过盖板152与按钮151连接，另一端用于插入限位孔122。

使用过程中，当需要对监测设备200的高度进行调整时，用户拉出按钮151，带动杆部153从限位孔122中脱离，实现对抬升机构100的解锁，以使抬升机构100处于活动状态，便于用户调整监测设备200的高度。当调整完毕后，用户推动按钮151，带动杆部153沿通孔1331的中心线朝向转动部121的方向移动，直至杆部153插入限位孔122中，实现对抬升机构100的锁定。本实施例中，插接件150的结构简单紧凑，操作过程简单。

如图5所示，在上述实施例中，进一步地，杆部153上形成有抵接部154，通孔1331内设置有第一弹性件161，第一弹性件161抵接于抵接部154和盖板152之间，以使杆部153具有朝向限位孔122方向移动的趋势。

本实施例中，第一弹性件161的一端抵接于抵接部154，另一端抵接于盖板152，在第一弹性件161的弹性作用力下，杆部153具有朝向限位孔122方向移动的趋势，也即用户拉出按钮151的过程中，手部的作用力一部分转化为第一弹性件161的弹性势能，当用户的手部脱离按钮151后，第一弹性件161的弹性势能释放，带动杆部153插入限位孔122中，也即用户的手部脱离按钮151后，杆部153能够在第一弹性件161的弹性作用力下自动插入限位孔122中，更加方便用户使用。

继续参阅图5，更进一步地，第一弹性件161可以是柱形弹簧，抵接部154为沿杆部153的周向设置的环状凸起，柱形弹簧套设于杆部153，并且抵接于环状凸起和盖板152之间。

本实施例中，柱形弹簧能够套设于杆部153，节省了第一弹性件161的占用空间，从而使抬升机构100结构更紧凑。环状凸起与柱形弹簧的端部相匹配，提高了柱形弹簧在弹性伸缩过程中的稳定性。

应当理解的是，以上仅示例性地给出了一种插接件150的结构，在其他实施例中，插接件150还可以是插销，插销插入限位孔122后，同样能够对抬升机构100进行锁定。另外，第一弹性件161也可以是弹片，还可以是弹片和柱形弹簧的组合，只要是能够储存弹性势能的部件或组件，都可以实现杆部153自动插入限位孔122的功能，这里就不一一赘述。

如图2和图3所示，在本申请的一些实施例中，底座110包括连接座111和安装板112，安装板112的一端与连接座111相铰接，安装板112远离连接座111的位置延伸设置有连接部1121。第一支架130的一端与安装板112接近连接部1121的位置铰接，第二支架140的一端与连接部1121铰接，连接部1121与连接座111之间设置有第二弹性件162。

本实施例中，通过第二弹性件162的设置，实现连接座111与安装板112之间的弹性连接，这样在巡检机器人进行巡检作业时，第二弹性件162可以吸收抬升机构100受到的冲击，起到缓冲作用，避免监测设备200损坏，从而提高监测设备200和抬升机构100的使用寿命。连接部1121的设置方便第二支架140与安装板112的连接，同时也增加了第二弹性件162弹性作用力施加时的力臂，增强了第一弹性件161的缓冲效果。

可以理解的是，第二弹性件162可以是扭簧、弹片，亦或是扭簧和弹片的组合使用，均可以实现缓冲功能。

如图4所示，在本申请的一些实施例中，第一支架130包括第一支臂131、第二支臂132和连杆133，连杆133一体形成于第一支臂131和第二支臂132之间，第一支臂131、第二支臂132和连杆133限定形成第一U形豁口134和第二U形豁口135。第一U形豁口134和第二U形豁口135的开口方向相反，底座110铰接于第一U形豁口134处，转动部121铰接于第二U形豁口135处，连杆133朝向第一U形豁口134的一侧设置有插接件150。

本实施例中，第一U形豁口134和第二U形豁口135的设置，为底座110和转动部121提供了活动空间，同时减小了第一支架130的占用空间，从而提高了抬升机构100的紧凑性。连杆133一体形成于第一支臂131和第二支臂132之间，方便加工制造，并且提高了第一支架130的结构强度。

在上述实施例中，可选地，转动部121为圆形转体，连杆133朝向第二U形豁口135的一侧为与圆形转体相配合的圆弧面，当固定座120相对第一支架130转动时，圆形转体沿圆弧面移动。

本实施例中，通过将连杆133朝向第二U形豁口135的一侧设置为与圆形转体的形状相配合的圆弧面，不仅使固定座120可以相对第一支架130转动而不会产生干涉，还使得转动部121能够贴近连杆133进行相对转动，占用空间小，因此提高了抬升机构100的结构紧凑性。

继续参阅图4，在本申请的一些实施例中，第二支架140包括第一摇臂141和第二摇臂142，第一摇臂141的一端和第二摇臂142的一端分别铰接于底座110的相对两侧，第一摇臂141的另一端和第二摇臂142的另一端分别铰接于转动部121的相对两侧，第一摇臂141的中部和第二摇臂142的中部分别开设有弧形切口143。

本实施例中，第一摇臂141的一端和第二摇臂142的一端分别铰接于底座110的相对两侧，为底座110与第二支架140的相对转动提供了活动空间，第一摇臂141的另一端和第二摇臂142的另一端分别铰接于转动部121的相对两侧，为第二支架140与转动部121的相对转动提供了活动空间，同时减少了第二支架140的占用空间，从而进一步提高了抬升机构100的结构紧凑性。弧形切口143的设置减少了第一摇臂141和第二摇臂142的占用空间，让第二支架140的结构更加紧凑。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，第一支架130与第二支架140错位设置，第一支架130两端之间的距离等于第二支架140两端之间的距离。

本实施例中，第一支架130两端之间的距离等于第二支架140两端之间的距离，指的是第一支架130的两个铰接点之间的距离等于第二支架140两个铰接点之间的距离，并且第一支架130与第二支架140错位设置，这样四个铰接点之间便形成了平行四边形结构，当插接件150插入限位孔122后，这种平行四边形结构具有较好的结构稳定性，提高了抬升机构100的使用寿命。

另外，本申请的实施例还提出一种巡检机器人，包括机器人主体、监测设备200和抬升机构100。抬升机构100连接于监测设备200和机器人主体之间，用于调节监测设备200相对于机器人主体的位置，也即调整监测设备200相对于机器人主体的高度，方便用户使用。

可以理解的是，当插接件150脱离限位孔122时，底座110和固定座120均能够相对第一支架130转动，此时用户可以调整监测设备200相对机器人主体的高度，满足监测设备200的视野要求。当插接件150插入限位孔122时，抬升机构100处于锁定固定状态，提高了抬升机构100的结构稳定性，避免巡检机器人进行巡检作业时导致监测设备200晃动。

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)

1.一种抬升机构，其特征在于，包括：

底座；

固定座，所述固定座的一端与监测设备连接，另一端设置有转动部，所述转动部上设置有多个限位孔；

第一支架，所述第一支架的两端分别与所述底座和所述转动部铰接，所述第一支架上具有活动设置的插接件，所述插接件用于插入或脱离所述限位孔；

第二支架，相对所述第一支架设置，所述第二支架的两端分别与所述底座和所述转动部铰接；

当所述插接件脱离所述限位孔时，所述底座和所述固定座均能够相对所述第一支架转动。

2.根据权利要求1所述的抬升机构，其特征在于，所述插接件包括按钮、盖板和杆部，所述第一支架上开设有通孔，所述盖板设置于所述第一支架上，所述杆部穿设于所述通孔，所述杆部的一端穿过所述盖板与所述按钮连接，另一端用于插入所述限位孔。

3.根据权利要求2所述的抬升机构，其特征在于，所述杆部上形成有抵接部，所述通孔内设置有第一弹性件，所述第一弹性件抵接于所述抵接部和所述盖板之间，以使所述杆部具有朝向所述限位孔方向移动的趋势。

4.根据权利要求3所述的抬升机构，其特征在于，所述第一弹性件为柱形弹簧，所述抵接部为沿所述杆部的周向设置的环状凸起，所述柱形弹簧套设于所述杆部，并抵接于所述环状凸起和所述盖板之间。

5.根据权利要求1所述的抬升机构，其特征在于，所述底座包括连接座和安装板，所述安装板的一端与所述连接座相铰接，所述安装板远离所述连接座的位置延伸设置有连接部；

所述第一支架的一端与所述安装板接近所述连接部的位置铰接，所述第二支架的一端与所述连接部铰接，所述连接部与所述连接座之间设置有第二弹性件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的抬升机构，其特征在于，所述第一支架包括第一支臂、第二支臂和连杆，所述连杆一体形成于所述第一支臂和第二支臂之间，所述第一支臂、所述第二支臂和所述连杆限定形成第一U形豁口和第二U形豁口；

所述第一U形豁口和所述第二U形豁口的开口方向相反，所述底座铰接于所述第一U形豁口处，所述转动部铰接于所述第二U形豁口处，所述连杆朝向所述第一U形豁口的一侧设置有所述插接件。

7.根据权利要求6所述的抬升机构，其特征在于，所述转动部为圆形转体，所述连杆朝向所述第二U形豁口的一侧为与所述圆形转体相配合的圆弧面，当所述固定座相对所述第一支架转动时，所述圆形转体沿所述圆弧面移动。

8.根据权利要求1所述的抬升机构，其特征在于，所述第二支架包括第一摇臂和第二摇臂，所述第一摇臂的一端和所述第二摇臂的一端分别铰接于所述底座的相对两侧，所述第一摇臂的另一端和所述第二摇臂的另一端分别铰接于所述转动部的相对两侧，所述第一摇臂的中部和所述第二摇臂的中部分别开设有弧形切口。

9.根据权利要求1所述的抬升机构，其特征在于，所述第一支架与所述第二支架错位设置，所述第一支架两端之间的距离等于所述第二支架两端之间的距离。

10.一种巡检机器人，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的抬升机构。

Images