CN220882335U - 一种轮式驱动的蛇形机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种轮式驱动的蛇形机器人，包括壳体，壳体呈桶状，壳体内部两端分别转动连接有外螺纹接头和内螺纹接头，壳体内部一侧设置有箱体，箱体底部固定连接有齿轮盖，箱体顶部固定连接有电路板支架，电路板支架上通过螺纹固定连接有驱动板，齿轮盖内部设置有齿轮传动系统，箱体远离齿轮盖的一端设有套环，通过壳体两端设置内螺纹接头与外螺纹接头可连接重构其他模块，能够实现多位置多数量放置移动模块，提供更高效的运动并降低运动过程中的能量损耗，并且沟道与若干滚动体的配合，增强其承载能力并保证减小转动摩擦，提高移动速度及其越障能力。

Description

一种轮式驱动的蛇形机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种轮式驱动的蛇形机器人。

背景技术

受蛇形构型及尺寸限制，现有的蛇形机器人的移动结构大部分采用从轮式关节或者在关节两侧外置主动轮，这些机器人可具有一定的避障和越障能力，但主动轮尺寸过小且易缠连杂物，导致无法顺利通过碎石等障碍物。且目前大多数蛇形机器人移动模块是在蛇身两侧安置转轮，转轮尺寸较小，运动局限性大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的蛇形机器人的移动模块在蛇身两侧安置转轮，转轮尺寸较小，运动局限性大的问题，因此，本实用新型提供了一种轮式驱动的蛇形机器人。

本实用新型提供的一种轮式驱动的蛇形机器人，包括壳体，所述壳体呈桶状，所述壳体内部两端分别转动连接有外螺纹接头和内螺纹接头，所述壳体内部一侧设置有箱体，所述箱体底部固定连接有齿轮盖，所述箱体顶部固定连接有电路板支架，所述电路板支架上通过螺纹固定连接有驱动板，所述齿轮盖内部设置有齿轮传动系统，所述箱体远离齿轮盖的一端设有套环，所述套环通过螺钉与外螺纹接头固定连接，所述壳体内部靠近内螺纹接头一侧设置有轮毂，所述轮毂与箱体固定连接，所述轮毂另一侧通过螺纹连接有压环，所述压环套设于内螺纹接头内部，且与所述内螺纹接头相适配，所述套环外部远离电路板支架一侧通过轴承转动连接有空心锥齿轮，所述空心锥齿轮与齿轮传动系统传动连接，所述壳体远离内螺纹接头的一端固定连接有凸台定位，所述凸台定位与空心锥齿轮尾端固定连接。

优选的，所述齿轮传动系统包括电机、传动齿轮和齿轮组，所述电机固定安装在箱体上，所述传动齿轮与所述电机的驱动轴固定连接，所述齿轮组包括第一减速齿轮、第二减速齿轮和第三减速齿轮，所述第一减速齿轮、第二减速齿轮和第三减速齿轮分别转动设置在若干个两端固定于箱体和齿轮盖的销轴上，且所述第一减速齿轮与第二减速齿轮相啮合，第二减速齿轮与第三减速齿轮相啮合，所述第一减速齿轮与传动齿轮相啮合，所述第三减速齿轮与空心锥齿轮相啮合。

优选的，所述壳体外端包覆有橡胶。

优选的，所述套环内部为空心设置，所述箱体内部与外螺纹接头连通。

优选的，所述轮毂与壳体之间开设有沟道，所述沟道内部活动连接有若干滚动体。

优选的，所述轮毂的外圈与壳体的内圈均开设有供滚动体安装的缺口，两个所述缺口相适配。

优选的，所述轮毂内部固定安装有电池，所述驱动板和电机均与电池电性连接。

优选的，所述箱体底部设置有刹车装置，所述刹车装置的齿轮与第二减速齿轮相啮合。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人，通过壳体的桶状设置，并且其两端设置的内螺纹接头与外螺纹接头可连接重构其他模块，在外螺纹接头与内螺纹接头与重构模块化机器人兼容性连接结构连接后，能够实现多位置多数量放置移动模块，提供更高效的运动并降低运动过程中的能量损耗。

2、本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人，通过沟道与若干滚动体一并构成球轴承的内外径，通过装载滚动体，形成能够旋转并不可拆分的一体化轴承，从而支撑壳体旋转，沟道与若干滚动体的配合能够作为一体化轴承设计省去了轴承外径及内径，减小了蛇形机器人整体机构尺寸，实现一种轮式驱动的蛇形机器人在限制尺寸内，最大整体转动直径，既增强壳体的承载能力，并保证减小壳体转动摩擦的同时，又能够增强了越障能力及移动速度。

3、本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人，通过刹车装置的设置能够实现更精准的运动控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人的整体结构立体示意图；

图2为本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人的局部结构剖面图；

图4为齿轮传动系统的连接结构示意图一；

图5为齿轮传动系统的连接结构示意图二；

图6为轮毂与内螺纹接头的连接结构示意图。

附图标记：1、壳体；2、外螺纹接头；3、内螺纹接头；4、箱体；5、电路板支架；6、驱动板；7、齿轮盖；8、齿轮传动系统；9、轮毂；10、压环；11、空心锥齿轮；12、凸台定位；13、沟道；14、滚动体；15、缺口；16、电池；17、刹车装置；18、套环；

81、电机；82、传动齿轮；83、齿轮组；84、第一减速齿轮；85、第二减速齿轮；86、第三减速齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-图6所示，一种轮式驱动的蛇形机器人，包括壳体，壳体1呈桶状，壳体1内部两端分别转动连接有外螺纹接头2和内螺纹接头3，壳体1内部一侧设置有箱体4，箱体4底部固定连接有齿轮盖7，箱体4顶部固定连接有电路板支架5，电路板支架5上通过螺纹固定连接有驱动板6，齿轮盖7内部设置有齿轮传动系统8，箱体4远离齿轮盖7的一端设有套环18，套环18通过螺钉与外螺纹接头固定连接，壳体1内部靠近内螺纹接头3一侧设置有轮毂9，轮毂9与箱体4固定连接，轮毂9另一侧通过螺纹连接有压环10，压环10套设于内螺纹接头3内部，且与内螺纹接头相适配，套环18外部远离电路板支架5一侧通过轴承转动连接有空心锥齿轮11，空心锥齿轮11与齿轮传动系统8传动连接，壳体1远离内螺纹接头3的一端固定连接有凸台定位12，凸台定位12与空心锥齿轮11尾端固定连接。

具体地，通过齿轮传动系统8带动空心锥齿轮11转动，齿轮传动系统8包括电机81、传动齿轮82和齿轮组83，电机81固定安装在箱体4上，传动齿轮82与电机81的驱动轴固定连接，齿轮组83包括第一减速齿轮84、第二减速齿轮85和第三减速齿轮86，第一减速齿轮84、第二减速齿轮85和第三减速齿轮86分别转动设置在若干个两端固定于箱体4和齿轮盖7的销轴上，且第一减速齿轮84与第二减速齿轮85相啮合，第二减速齿轮85与第三减速齿轮86相啮合，第一减速齿轮84与传动齿轮82相啮合，第三减速齿轮86与空心锥齿轮11相啮合。

通过电机81驱动传动齿轮82进行转动，从而使传动齿轮82带动第一减速齿轮84进行转动，第一减速齿轮84带动第二减速齿轮85转动，第二减速齿轮85带动第三减速齿轮86进行转动，使第三减速齿轮86带动空心锥齿轮11进行转动，从而使与空心锥齿轮11带动壳体1沿套环18和轮毂9外部转动，而壳体1两端的外螺纹接头和内螺纹接头固定不动，并且外螺纹接头和内螺纹接头能够连接其他模组，在外螺纹接头和内螺纹接头与重构模块化机器人兼容性连接结构连接后，能够实现多位置多数量放置移动模块，提供更高效的运动并降低运动过程中的能量损耗。

本实用新型的一种轮式驱动的蛇形机器人整体结构为桶状，两端外螺纹接头和内螺纹接头可连接重构其他模块，并且轮毂9与壳体1之间设置了沟道13，轮毂9与壳体1之间开设有沟道13，沟道13内部活动连接有若干滚动体14。

沟道13与若干滚动体14一并构成球轴承的内外径，通过装载滚动体14，形成能够旋转并不可拆分的一体化轴承，从而支撑壳体1旋转，沟道13与若干滚动体14的配合能够作为一体化轴承设计省去了轴承外径及内径，在保证壳体1旋转精度的同时避开了由于安装位置内径过大，导致所需轴承体积重量过大，以及装配轴承增加的多余零件的问题，减小了蛇形机器人整体机构尺寸，简化了机构复杂度，实现蛇形机器人在限制尺寸内，最大转动直径，既增强壳体1的承载能力，并保证减小壳体1转动摩擦的同时，又能够增强了越障能力及移动速度。

进一步地，轮毂9的外圈与壳体1的内圈均开设有供滚动体14安装的缺口15，两个缺口15相适配。通过两个缺口15的设置，能够对若干滚动体14进行装配，便于快速安装和后续维修。

轮毂9内部固定安装有电池16，驱动板6和电机81均与电池16电性连接。电池16安装在轮毂9内，便于充电或电池16的更换

壳体1外端包覆有橡胶，橡胶可随壳体1一同转动，从而增加壳体1移动时的摩擦力。

套环18内部为空心设置，箱体4内部与外螺纹接头2连通，可用于通线，提高实用性。

箱体4底部设置有刹车装置17，刹车装置17的齿轮与第二减速齿轮85相啮合，通过刹车装置17的设置能够实现更精准的运动控制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种轮式驱动的蛇形机器人，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)呈桶状，所述壳体(1)内部两端分别转动连接有外螺纹接头(2)和内螺纹接头(3)，所述壳体(1)内部一侧设置有箱体(4)，所述箱体(4)底部固定连接有齿轮盖(7)，所述箱体(4)顶部固定连接有电路板支架(5)，所述电路板支架(5)上通过螺纹固定连接有驱动板(6)，所述齿轮盖(7)内部设置有齿轮传动系统(8)，所述箱体(4)远离齿轮盖(7)的一端设有套环(18)，所述套环(18)通过螺钉与外螺纹接头固定连接，所述壳体(1)内部靠近内螺纹接头(3)一侧设置有轮毂(9)，所述轮毂(9)与箱体(4)固定连接，所述轮毂(9)另一侧通过螺纹连接有压环(10)，所述压环(10)套设于内螺纹接头(3)内部，且与所述内螺纹接头(3)相适配，所述套环(18)外部远离电路板支架(5)一侧通过轴承转动连接有空心锥齿轮(11)，所述空心锥齿轮(11)与齿轮传动系统(8)传动连接，所述壳体(1)远离内螺纹接头(3)的一端固定连接有凸台定位(12)，所述凸台定位(12)与空心锥齿轮(11)尾端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述齿轮传动系统(8)包括电机(81)、传动齿轮(82)和齿轮组(83)，所述电机(81)固定安装在箱体(4)上，所述传动齿轮(82)与所述电机(81)的驱动轴固定连接，所述齿轮组(83)包括第一减速齿轮(84)、第二减速齿轮(85)和第三减速齿轮(86)，所述第一减速齿轮(84)、第二减速齿轮(85)和第三减速齿轮(86)分别转动设置在若干个两端固定于箱体(4)和齿轮盖(7)的销轴上，且所述第一减速齿轮(84)与第二减速齿轮(85)相啮合，第二减速齿轮(85)与第三减速齿轮(86)相啮合，所述第一减速齿轮(84)与传动齿轮(82)相啮合，所述第三减速齿轮(86)与空心锥齿轮(11)相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述壳体(1)外端包覆有橡胶。

4.根据权利要求2所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述套环(18)内部为空心设置，所述箱体(4)内部与外螺纹接头(2)连通。

5.根据权利要求1所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述轮毂(9)与壳体(1)之间开设有沟道(13)，所述沟道(13)内部活动连接有若干滚动体(14)。

6.根据权利要求5所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述轮毂(9)的外圈与壳体(1)的内圈均开设有供滚动体(14)安装的缺口(15)，两个所述缺口(15)相适配。

7.根据权利要求1所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述轮毂(9)内部固定安装有电池(16)，所述驱动板(6)和电机(81)均与电池(16)电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种轮式驱动的蛇形机器人，其特征在于：所述箱体(4)底部设置有刹车装置(17)，所述刹车装置(17)的齿轮与第二减速齿轮(85)相啮合。