CN218802373U - 一种机器人导向结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种机器人导向结构，包括：驱动机构、导向机构和轨道；驱动机构和导向机构均沿轨道移动；轨道的侧壁上均沿长度方向设有凸沿；导向机构包括至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮，至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮均相对设置在轨道的两侧，第一限位轮与凸沿的下表面抵接，第二限位轮与凸沿的上表面抵接；如此，第一限位轮以及第二限位轮能够从水平方向对轨道起到限位作用，使得机器人在移动过程中不易发生水平方向的偏移，阻止机器人脱轨，而第一限位轮和第二限位轮配合，能够从竖直方向对轨道起到限位作用，使得机器人在移动过程中不易发生垂直方向的偏移，从而保证机器人移动过程中的稳定性，避免机器人发生晃动。

Description

一种机器人导向结构

技术领域

本申请涉及轨道巡检机器人技术领域，特别涉及一种机器人导向结构。

背景技术

目前绝大多数变电站都是无人值守运行，采用轨道巡检机器人进行巡检，而轨道巡检机器人是指在轨道上行进并进行巡检的智能化设备，通常用于管廊巡检作业中。现有技术中的轨道巡检机器人，其底部通常设置为常规的小车结构，即设置一对主动轮和一对从动轮，通过电机减速机对主动轮进行驱动，实现巡检机器人在轨道上的行走。在实际应用中，轨道不仅存在直线部分，还存在弯道，这种结构形式下的轨道巡检机器人在移动至弯道部分时容易出现晃动，在这种晃动下不仅会对变电站的值守产生影响，还存在脱轨风险。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种机器人导向结构，具有机器人在沿轨道移动的过程中不易与轨道脱离的效果。

本申请实施例提供的一种机器人导向结构，包括：驱动机构、导向机构和轨道；

驱动机构和导向机构均沿轨道移动；轨道的侧壁上均沿长度方向设有凸沿；

导向机构包括至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮，至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮均相对设置在轨道的两侧，第一限位轮与凸沿的下表面抵接，第二限位轮与凸沿的上表面抵接。

上述方案中，凸沿的表面倾斜设置，第二限位轮与位于轨道同一侧的第一限位轮之间形成一夹角，夹角小于或等于凸沿上表面与下表面之间形成的夹角。

上述方案中，第一限位轮上沿周向开设有限位槽，凸沿位于限位槽内。

上述方案中，限位槽的槽壁倾斜设置，限位槽的槽壁之间的夹角小于或等于凸沿上表面与下表面之间形成的夹角。

上述方案中，第二限位轮的轴向与第一限位轮的轴向垂直设置，第二限位轮的周壁与凸沿的上表面抵接。

上述方案中，轨道的侧壁上沿长度方向设有同步带；驱动机构包括电机和齿轮，电机与第一限位轮、第二限位轮设置在同一个架体上，齿轮与电机的驱动轴连接，齿轮与同步带啮合。

上述方案中，轨道上沿轨道的长度方向开设有凹槽，同步带设置在凹槽内。

上述方案中，同步带通过固定件与轨道固定连接。

上述方案中，固定件包括压板和自攻丝，压板通过自攻丝固定在轨道上，同步带位于压板和轨道之间。

上述方案中，轨道上位于同步带的周围沿长度方向设有固定槽，自攻丝贯穿压板固定在固定槽内。

本申请实施例涉及一种机器人导向结构，包括：驱动机构、导向机构和轨道；驱动机构和导向机构均沿轨道移动；轨道的侧壁上均沿长度方向设有凸沿；导向机构包括至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮，至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮均相对设置在轨道的两侧，第一限位轮与凸沿的下表面抵接，第二限位轮与凸沿的上表面抵接；如此，相对设置在轨道两侧的第一限位轮，以及相对设置在轨道两侧的第二限位轮能够从水平方向对轨道起到限位作用，使得机器人在移动过程中不易发生水平方向的偏移，阻止机器人脱轨，而第一限位轮和第二限位轮配合，能够从竖直方向对轨道起到限位作用，使得机器人在移动过程中不易发生垂直方向的偏移，从而保证机器人移动过程中的稳定性，避免机器人发生晃动。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请实施例提供的机器人导向机构的结构示意图之一；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为本申请实施例提供的机器人导向机构的结构示意图之二。

附图标记：

1、第一限位轮；11、限位槽；2、第二限位轮；3、电机；4、齿轮；5、轨道；51、同步带；52、滑触线；53、压板；54、自攻丝；55、固定槽；56、凹槽；57、凸沿；6、架体。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的塞子或辅助触头的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，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，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，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，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供一种机器人导向结构，包括：驱动机构、导向机构和轨道5，驱动机构和导向机构均沿轨道5移动。

本申请的一些实施例中，机器人导向结构还包括架体6，驱动机构和导向机构均设置在架体6上，而架体6的底部用于与机器人连接，在实际应用中，驱动机构驱动导向机构带动架体6沿轨道5移动，从而使得机器人能够沿轨道5移动对变电站进行巡查。

如图3所示，本申请的一些实施例中，第一限位轮1和第二限位轮2均设置有两个，且第一限位轮1和第二限位轮2一一对应设置，使得轨道5位于两个第一限位轮1之间或位于两个第二限位轮2之间。

本申请的实施例中，导向机构包括至少两个第一限位轮1和至少两个第二限位轮2，至少两个第一限位轮1和至少两个第二限位轮2均相对设置在轨道5的两侧，轨道5的侧壁上沿长度方向设有同步带51，同步带51通过固定件与轨道5固定连接，而固定件包括压板53和自攻丝54，压板53通过自攻丝54固定在轨道5上，同步带51位于压板53和轨道5之间，这样自攻丝54不需要贯穿同步带51，使得同步带51能够保持完整，提高同步带51的使用寿命，而自攻丝54的设置，使得能够直接对压板53进行固定，不需要提前打孔，更加方便安装。在一些可实现的技术方案中，可以将自攻丝54替换为螺钉，本申请实施例不作限定。

如图1和3所示，本申请实施例中，驱动机构包括电机3和齿轮4，电机3与第一限位轮1、第二限位轮2设置在同一个架体6上，齿轮4与电机3的驱动轴连接，齿轮4与同步带51啮合。其中，轨道5的横截面呈“工”字型，同步带51布设在轨道5的一侧，轨道5的另一个可以用于布设滑触线52，滑触线52的一端与电源电连接，另一端与驱动机构中的电机3电连接。在实际应用中，电机3通过滑触线52从电源处获取电能使得驱动轴带动齿轮4转动，随着齿轮4的转动，齿轮4将在同步带51的作用下，带动第一限位轮1、第二限位轮2、电机3和架体6沿轨道5的长度方向移动，从而使得固定在架体6上的机器人也沿轨道5的长度方向移动。

如图1和2所示，本申请实施例中，轨道上沿轨道的长度方向开设有凹槽56，同步带51设置在凹槽56内，这样更便于安装同步带51，且凹槽56能够对同步带51进行限位，能够提高同步带51固定在轨道5上的牢固程度。其中，凹槽56可以开设在轨道和凸沿57之间，压板53可以与凹槽56相对设置，使得同步带51位于凹槽56和压板53之间，凹槽56的槽口朝压板53设置，这样凹槽56与压板53配合能够对同步带51的两侧进行固定。轨道5的两侧均可以开设凹槽56，在有滑触线52的情况下，滑触线52也可以布设在凹槽56内。

本申请实施例中，轨道5上位于同步带51的周围沿长度方向设有固定槽55，自攻丝54贯穿压板53固定在固定槽55内，固定槽55能够对自攻丝54和压板53起到定位作用，这样更便于安装压板53和同步带51。其中，压板53与凹槽56相对设置在同步带51的两侧时，固定槽55应该开设在同步带51远离凹槽56的一侧。

如图1和3所示，本申请的实施例中，轨道5的侧壁上均沿长度方向设有凸沿57；第一限位轮1与凸沿57的下表面抵接，第二限位轮2与凸沿57的上表面抵接，使得凸沿57位于第一限位轮1和第二限位轮2之间。其中，凸沿57的表面倾斜设置，第二限位轮2与位于轨道5同一侧的第一限位轮1之间形成一夹角，夹角小于或等于凸沿57上表面与下表面之间形成的夹角。需要说明的是，在轨道5的横截面呈“工”字型的情况下，凸沿57可以是轨道5靠近机器人一侧凸起的部分。

本申请的一些实施例中，轨道5的两侧侧壁上均沿长度方向设有凸沿57，且凸沿57的上表面倾斜设置，使得凸沿57的厚度由靠近轨道5至远离轨道5逐渐减少。

本申请实施例中，第一限位轮1上沿周向开设有限位槽11，凸沿57位于限位槽11内；其中，限位槽11的槽壁倾斜设置，限位槽11的槽壁之间的夹角小于或等于凸沿57上表面与下表面之间形成的夹角，这样可以提高限位槽11的槽壁与凸沿57外表面的贴合度，且由于凸沿57的表面倾斜设置，使得在导向机构沿轨道5移动的过程中，凸沿57和限位槽11能够阻止彼此沿水平方向移动，以提高导向机构带动机器人移动时的稳定性。需要说明的是，由于第一限位轮1是圆形的，因此，限位槽11应该是环形的，且在实际应用中，在限位槽11的槽壁之间的夹角小于凸沿57上表面与下表面之间形成的夹角的情况下，应保证凸沿57能够在限位槽11内正常移动。

本申请的一些实施例中，凸沿57可以与限位槽11的槽底抵接，这样随着导向机构的移动，第一限位轮1将在凸沿57上进行滚动，能够减少第一限位轮1和凸沿57之间的摩擦力，降低驱动机构驱动导向机构移动时的功耗。

本申请实施例中，第二限位轮2的轴向与第一限位轮1的轴向垂直设置，第二限位轮2的周壁与凸沿57的上表面抵接，这样随着导向机构的移动，第二限位轮2将在凸沿57的上表面进行滚动，能够减少第二限位轮2和凸沿57上表面之间的摩擦力，进一步降低驱动机构驱动导向机构移动时的功耗。

本申请的一些实施例中，第二限位轮2的周壁可以由弹性材料制成，或者包裹有弹性层，弹性材料和弹性层可以是橡胶，本申请实施例不作限定；这样在导向机构移动过程中，能够起到减振和降低噪音的效果，从而保证机器人工作的稳定性，避免导向机构带动机器人移动的过程中产生晃动，影响机器人的正常工作。

工作原理：电机3通过滑触线52从电源处获取电能使得驱动轴带动齿轮4转动，随着齿轮4的转动，齿轮4将在同步带51的作用下，带动第一限位轮1、第二限位轮2、电机3和架体6沿轨道5的长度方向移动，从而使得固定在架体6上的机器人也沿轨道5的长度方向移动，此时，相对设置在轨道5两侧的第一限位轮1，以及相对设置在轨道5两侧的第二限位轮2能够从水平方向对轨道5起到限位作用，使得机器人在移动过程中不易发生水平方向的偏移，阻止机器人脱轨，而第一限位轮1和第二限位轮2配合，能够从竖直方向对轨道5起到限位作用，使得机器人在移动过程中不易发生垂直方向的偏移，从而保证机器人移动过程中的稳定性，避免机器人发生晃动。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机器人导向结构，其特征在于，包括：驱动机构、导向机构和轨道；

所述驱动机构和所述导向机构均沿所述轨道移动；所述轨道的侧壁上均沿长度方向设有凸沿；

所述导向机构包括至少两个第一限位轮和至少两个第二限位轮，至少两个所述第一限位轮和至少两个所述第二限位轮均相对设置在所述轨道的两侧，所述第一限位轮与所述凸沿的下表面抵接，所述第二限位轮与所述凸沿的上表面抵接。

2.根据权利要求1所述的机器人导向结构，其特征在于，所述凸沿的表面倾斜设置，所述第二限位轮与位于所述轨道同一侧的所述第一限位轮之间形成一夹角，所述夹角小于或等于所述凸沿上表面与下表面之间形成的夹角。

3.根据权利要求2所述的机器人导向结构，其特征在于，所述第一限位轮上沿周向开设有限位槽，所述凸沿位于所述限位槽内。

4.根据权利要求3所述的机器人导向结构，其特征在于，所述限位槽的槽壁倾斜设置，所述限位槽的槽壁之间的夹角小于或等于所述凸沿上表面与下表面之间形成的夹角。

5.根据权利要求1所述的机器人导向结构，其特征在于，所述第二限位轮的轴向与所述第一限位轮的轴向垂直设置，所述第二限位轮的周壁与所述凸沿的上表面抵接。

6.根据权利要求1所述的机器人导向结构，其特征在于，所述轨道的侧壁上沿长度方向设有同步带；所述驱动机构包括电机和齿轮，所述电机与所述第一限位轮、所述第二限位轮设置在同一个架体上，所述齿轮与所述电机的驱动轴连接，所述齿轮与所述同步带啮合。

7.根据权利要求6所述的机器人导向结构，其特征在于，所述轨道上沿轨道的长度方向开设有凹槽，所述同步带设置在所述凹槽内。

8.根据权利要求6或7所述的机器人导向结构，其特征在于，所述同步带通过固定件与所述轨道固定连接。

9.根据权利要求8所述的机器人导向结构，其特征在于，所述固定件包括压板和自攻丝，所述压板通过所述自攻丝固定在所述轨道上，所述同步带位于所述压板和所述轨道之间。

10.根据权利要求9所述的机器人导向结构，其特征在于，所述轨道上位于所述同步带的周围沿长度方向设有固定槽，所述自攻丝贯穿所述压板固定在所述固定槽内。

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