CN219637707U - 一种可调距和转向的行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调距和转向的行走机构，本实用新型涉及行走机构结构的技术领域，底框的左边和右边的底表面上均固设有探距传感器；两个丝杆之间设置有两个拱形梁，拱形梁的左右端部均螺纹连接于两个丝杆上，立式舵轮总成的主动轮支撑于地面上，主动轮与从动轮平行设置；立式舵轮总成上设置有用于驱动从动轮转向的转向机构，转向机构包括转向电缸和转向杆，连杆的上端部固设有环形板，连杆上套设有弹簧，弹簧的一端固设于环形板上，另一端固设于安装板的顶表面上，在弹簧的弹力下，主动轮与地面紧密接触。本实用新型的有益效果是：能够在渐变宽度的两个H型之间行走、通用性高。

Description

一种可调距和转向的行走机构

技术领域

本实用新型涉及行走机构结构的技术领域，特别是一种可调距和转向的行走机构。

背景技术

一段桥梁修建的过程是：先在地基的基础上施工出两根混凝土墩柱，而后在墩柱之间搭建相互平行的H型钢，随后在两个H型钢之间沿其长度方向铺设多个波折板，最后进行后续的混凝土浇筑施工，从而最终完成一段桥梁的修建。为了实现波折板的快速铺设，目前采用波折板铺设机器人来将波折板快速地铺设在H型钢上，波折板铺设机器人包括行走机构、设置于行走机构上的机械手臂，机械手臂的执行端上固设有吸盘，行走机构包括车体、固设于车体底部的两个立式舵轮总成，立式舵轮总成的输出端上连接有主动轮，车体的底部还旋转安装有两个从动轮，两个从动轮分别与两个主动轮相对立设置，其中，机械手臂安装于车体的顶表面上。

工作前，通过的吊机将整个波折板铺设机器人吊装到一个墩柱的顶表面上，而后在车体的顶表面上吊装上多个波折板；工作时，工人通过远程控制器控制立式舵轮总成启动，立式舵轮总成带动主动轮转动，主动轮驱动车体运行，两个主动轮分别行驶在两个H型钢的顶表面上，当行驶一段距离后，通过远程控制器控制机械手臂动作，机械手臂带动吸盘运动到波折板的顶表面上，吸盘将一个波折板吸附住，吸附住后，控制机械手臂继续运行，机械手臂将吸附在吸盘底表面上的波折板放置在两个H型钢之间，从而完成一个波折板的铺设，铺设后，继续控制立式舵轮总成运行，以使行走机构运行到下一个工位，从而铺设第二个波折板，如此重复操作，即可在H型钢上铺满波折板。

然而，这种行走机构虽然能够确保整个波折板铺设机器人行走在两个H型钢之间，但是在实际的使用过程中，仍然会出现出以下技术问题：单跨中梁之间的两根H型钢之间的间距的是渐变的，而该行走机构中两个主动轮之间的间距是固定不变的，导致该行走机构无法在渐变宽度的两个H型钢之间行走，即根本不能在其上铺设波折板，因此这种行走机构存在通用性差的技术缺陷，为了解决这一问题，又只能通过吊车将波折板吊装在渐变宽度的两个H型钢之间，而吊车吊装效率低。因此，亟需一种能够在渐变宽度的两个H型之间行走、通用性高的可调距和转向的行走机构及其工作方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够在渐变宽度的两个H型之间行走、通用性高的可调距和转向的行走机构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种可调距和转向的行走机构，它包括底框、固设于底框后边上的减速器I和两个减速器II，减速器I的顶部固设有驱动电机，驱动电机与减速器I的输入轴连接，位于减速器I左右侧的输出轴上均连接有传动轴，两个传动轴分别与两个减速器II的输入轴连接，位于两个减速器II前侧的输出轴上均连接有丝杆，两个丝杆均旋转安装于底框的前边上；所述底框的左边和右边的底表面上均固设有探距传感器；

两个丝杆之间设置有两个拱形梁，拱形梁的左右端部均螺纹连接于两个丝杆上，拱形梁左右端部的底表面上均转轴旋转安装有转盘，转盘的底表面上固设有支撑于地面上的从动轮，两个拱形梁上均设置有立式舵轮总成，立式舵轮总成的主动轮支撑于地面上，且主动轮与从动轮平行设置；

位于前侧的立式舵轮总成包括的安装板设置于拱形梁拱形端的正下方，立式舵轮总成的舵机和行走电机设置于安装板的上方，立式舵轮总成的主动轮设置于安装板的下方，安装板与拱形梁的拱形端之间铰接有连杆，连杆的上端部固设有环形板，连杆上套设有弹簧，弹簧的一端固设于环形板上，另一端固设于安装板的顶表面上，在弹簧的弹力下，主动轮与地面紧密接触；所述立式舵轮总成上设置有用于驱动从动轮转向的转向机构，转向机构包括转向电缸和转向杆，转向杆的两端分别铰接于两个从动轮的转盘上，转向电缸的活塞杆固设于转向杆上。

所述底框的前后边之间固设有两个导向杆，导向杆设置于丝杆的下方，导向杆贯穿拱形梁设置。

所述拱形梁左右端部的内壁上均固设有螺母，两个螺母分别螺纹连接于两个丝杆上。

所述底框的顶表面上固设有电池，电池与驱动电机、行走电机、舵机和探距传感器经导线连接，所述转向电缸、探距传感器、行走电机、舵机以及驱动电机均与远程控制器连接。

所述底框的顶表面上固设有支撑架。

本实用新型具有以下优点：本实用新型能够在渐变宽度的两个H型之间行走、通用性高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为底框、丝杆和拱形梁的连接示意图；

图3为拱形梁的结构示意图；

图4为立式舵轮总成与拱形梁的连接示意图；图5为图4的仰视图；

图6为立式舵轮总成的结构示意图；

图中，1-底框，2-减速器I，3-减速器II，4-驱动电机，5-传动轴，6-丝杆，7-探距传感器，8-拱形梁，9-转盘，10-从动轮，11-连杆，12-安装板，13-舵机，14-主动轮，15-转向电缸，16-转向杆，17-环形板，18-弹簧，20-螺母，21-电池，22-行走电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1～图6所示，一种可调距和转向的行走机构，它包括底框1、固设于底框1后边上的减速器I2和两个减速器II3，底框1的顶表面上固设有支撑架，减速器I2的顶部固设有驱动电机4，驱动电机4与减速器I2的输入轴连接，位于减速器I2左右侧的输出轴上均连接有传动轴5，两个传动轴5分别与两个减速器II3的输入轴连接，位于两个减速器II3前侧的输出轴上均连接有丝杆6，两个丝杆6均旋转安装于底框1的前边上；所述底框1的左边和右边的底表面上均固设有探距传感器7；两个丝杆6之间设置有两个拱形梁8，拱形梁8的左右端部均螺纹连接于两个丝杆6上，拱形梁8左右端部的底表面上均转轴旋转安装有转盘9，转盘9的底表面上固设有支撑于地面上的从动轮10，两个拱形梁8上均设置有立式舵轮总成，立式舵轮总成的主动轮14支撑于地面上，且主动轮14与从动轮10平行设置；位于前侧的立式舵轮总成包括的安装板12设置于拱形梁8拱形端的正下方，立式舵轮总成的舵机13和行走电机22设置于安装板12的上方，立式舵轮总成的主动轮14设置于安装板12的下方，安装板12与拱形梁8的拱形端之间铰接有连杆11，连杆11的上端部固设有环形板17，连杆11上套设有弹簧18，弹簧18的一端固设于环形板17上，另一端固设于安装板12的顶表面上，在弹簧18的弹力下，主动轮14与地面紧密接触；所述立式舵轮总成上设置有用于驱动从动轮10转向的转向机构，转向机构包括转向电缸15和转向杆16，转向杆16的两端分别铰接于两个从动轮10的转盘9上，转向电缸15的活塞杆固设于转向杆16上。

所述底框1的前后边之间固设有两个导向杆，导向杆设置于丝杆6的下方，导向杆贯穿拱形梁8设置。所述拱形梁8左右端部的内壁上均固设有螺母20，两个螺母20分别螺纹连接于两个丝杆6上。所述底框1的顶表面上固设有电池21，电池21与驱动电机4、行走电机22、舵机13和探距传感器7经导线连接，所述转向电缸15、探距传感器7、行走电机22、舵机13以及驱动电机4均与远程控制器连接。

一种可调距和转向的行走机构的工作方法，它包括以下步骤：

S1、通过吊车将整个行走机构吊装在墩柱的顶表面上；

S2、控制两个立式舵轮总成的行走电机22启动，行走电机22驱动主动轮14在垂直面上旋转，主动轮14带动整个行走机构运动，两个主动轮14分别行驶在两个H型钢的顶表面上，从动轮10行驶在H型钢上，在行驶过程中，探距传感器7实时的探测两个H型钢之间的间距，若探距传感器7探测到两个H型钢之间的宽度变大时，探距传感器7发出电信号给远程控制器，远程控制器控制驱动电机4做正转，驱动电机4的转矩经减速器I2减速后带动两个传动轴5做正转，两个传动轴5的转矩经减速器II3减速后带动两个丝杆6做正转，丝杆6与螺母20的配合下，螺母20带动拱形梁8沿着丝杆6的长度方向运动，两个拱形梁8做相反的运动，拱形梁8带动各自上的立式舵轮总成做相反运动，进而带动两个主动轮14做相反的运动，从而增大两个主动轮14之间的间距，以使两个主动轮14能够在变宽的两个H型钢之间运行；

若探距传感器7探测到两个H型钢之间的宽度变小时，探距传感器7发出电信号给远程控制器，远程控制器控制驱动电机4做反转，驱动电机4的转矩经减速器I2减速后带动两个传动轴5做反转，两个传动轴5的转矩经减速器II3减速后带动两个丝杆6做反转，丝杆6与螺母20的配合下，螺母20带动拱形梁8沿着丝杆6的长度方向运动，两个拱形梁8做相对的运动，拱形梁8带动各自上的立式舵轮总成做相对运动，进而带动两个主动轮14做相对的运动，从而减小两个主动轮14之间的间距，以使两个主动轮14能够在变窄的两个H型钢之间运行；

S3、当要使行走机构在另外两个H型钢上行走时，其具体操作步骤为：

S31、先控制两个立式舵轮总成的行走电机22关闭，而后控制两个舵机13启动，舵机13驱动主动轮22在水平面上转向90°，从而实现了主动轮14的转向，而后控制转向电缸15的活塞杆伸出，活塞杆带动转向杆16运动，转向杆16带动两个转盘9转动，转盘9带动从动轮10同步转动，当转向电缸15的活塞杆完全伸出后，从动轮10刚好转向90°，从而实现了从动轮10的转向，此时主动轮14与从动轮10的方向一致；

S32、控制两个立式舵轮总的成行走电机22启动，行走电机22驱动主动轮14旋转，主动轮14驱动整个行走机构在墩柱B的顶表面上横移；当整个行走机构运动到下两个H型钢处时，先控制行走电机22关闭，而后控制舵机13启动，舵机13驱动主动轮14的方向复位，然后控制转向电缸15的活塞杆缩回，活塞杆带动转向杆16复位，转向杆16带动转盘9复位，转盘9带动从动轮10的方向复位，此时从动轮10与主动轮14的方向一致，并且行走机构的两个主动轮14刚好朝向另外两个H型钢，重复步骤S2的操作，即可使行走机构在另外两个H型钢上运行。

从步骤S2可知，通过安装在底框1左右边上的探距传感器7能够实时的测量出两个H型钢之间的间距，而后通过远程控制器控制驱动电机4做正反转，以实时的增大或减小两个主动轮14之间间距，从而确保两个主动轮14能够适应H型钢间距的变化，确保行走机构的安全运行，因此该行走机构相比于传递的行走机构能够在渐变宽度的两个H型之间行走，具有通用性更高的特点，适用于应用到波折板铺设机器人上。

此外，在步骤S3中，通过舵机13驱动主动轮14在水平方向上转向90°，并且通过转向电缸15活塞杆的伸出，以使拱形梁8上的两个从动轮10在水平方向转向90°，从而确保了主动轮14和从动轮10的方向一致，确保了整个行走机构能够平稳在墩柱上进行横移，因此，该行走机构具有平稳的转向功能。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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 (5)

1.一种可调距和转向的行走机构，其特征在于：它包括底框(1)、固设于底框(1)后边上的减速器I(2)和两个减速器II(3)，减速器I(2)的顶部固设有驱动电机(4)，驱动电机(4)与减速器I(2)的输入轴连接，位于减速器I(2)左右侧的输出轴上均连接有传动轴(5)，两个传动轴(5)分别与两个减速器II(3)的输入轴连接，位于两个减速器II(3)前侧的输出轴上均连接有丝杆(6)，两个丝杆(6)均旋转安装于底框(1)的前边上；所述底框(1)的左边和右边的底表面上均固设有探距传感器(7)；

两个丝杆(6)之间设置有两个拱形梁(8)，拱形梁(8)的左右端部均螺纹连接于两个丝杆(6)上，拱形梁(8)左右端部的底表面上均转轴旋转安装有转盘(9)，转盘(9)的底表面上固设有支撑于地面上的从动轮(10)，两个拱形梁(8)上均设置有立式舵轮总成，立式舵轮总成的主动轮(14)支撑于地面上，且主动轮(14)与从动轮(10)平行设置；

位于前侧的立式舵轮总成包括的安装板(12)设置于拱形梁(8)拱形端的正下方，立式舵轮总成的舵机(13)和行走电机(22)设置于安装板(12)的上方，立式舵轮总成的主动轮(14)设置于安装板(12)的下方，安装板(12)与拱形梁(8)的拱形端之间铰接有连杆(11)，连杆(11)的上端部固设有环形板(17)，连杆(11)上套设有弹簧(18)，弹簧(18)的一端固设于环形板(17)上，另一端固设于安装板(12)的顶表面上，在弹簧(18)的弹力下，主动轮(14)与地面紧密接触；所述立式舵轮总成上设置有用于驱动从动轮(10)转向的转向机构，转向机构包括转向电缸(15)和转向杆(16)，转向杆(16)的两端分别铰接于两个从动轮(10)的转盘(9)上，转向电缸(15)的活塞杆固设于转向杆(16)上。

2.根据权利要求1所述的一种可调距和转向的行走机构，其特征在于：所述底框(1)的前后边之间固设有两个导向杆，导向杆设置于丝杆(6)的下方，导向杆贯穿拱形梁(8)设置。

3.根据权利要求1所述的一种可调距和转向的行走机构，其特征在于：所述拱形梁(8)左右端部的内壁上均固设有螺母(20)，两个螺母(20)分别螺纹连接于两个丝杆(6)上。

4.根据权利要求1所述的一种可调距和转向的行走机构，其特征在于：所述底框(1)的顶表面上固设有电池(21)，电池(21)与驱动电机(4)、行走电机(22)、舵机(13)和探距传感器(7)经导线连接，所述转向电缸(15)、探距传感器(7)、行走电机(22)、舵机(13)以及驱动电机(4)均与远程控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种可调距和转向的行走机构，其特征在于：所述底框(1)的顶表面上固设有支撑架。