CN102730009A - 一种小型单轨道移动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特种机器人的行走机构，具体地说是一种小型单轨道移动机构，包括底盘及两个相互独立、结构相同的转向架，每个转向架分别在轨道上运行，底盘分别与两个转向架相连；转向架包括驱动电机、固定架、主动行走轮、从动行走轮、导向轮及转盘，其中主动行走轮及从动行走轮相互独立、分别可转动地安装在固定架上，驱动电机固接在固定架上，主动行走轮与驱动电机的输出轴相连；在固定架的顶部设有转盘，底盘置于转盘上，转盘相对于底盘可转动，固定架的底部安装有多个导向轮。本发明适合各种弯轨形状，转弯半径小而灵活，转盘可相对于底盘有角度上的变化，避免移动机构自身干涉，实现了移动机构在各种弯道上的平稳运行。

Description

一种小型单轨道移动机构

技术领域

本发明涉及特种机器人的行走机构，具体地说是一种小型单轨道移动机构。

背景技术

轨道作为铁路线路的重要组成部分，是一个整体性的工程结构。轨道通常由两条相互平行的钢轨组成，钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为道床。现有的双轨轨道的优点是移动载体运行平稳，承载能力高；但由于轨道的支撑固定结构比较复杂，占地面积大，移动载体在转弯时的半径也较大，使得移动载体在转弯处时，需要减速慢行，否则易发生脱轨事故。

发明内容

为了解决现有移动载体在双轨移动需要在转弯处减速及脱轨的问题，本发明的目的在于提供一种小型单轨道移动机构。该移动机构可作为行走机构应用于移动机器人平台进行探测侦察等。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括底盘及两个相互独立、结构相同的转向架，每个转向架分别在轨道上运行，所述底盘分别与两个转向架相连；所述转向架包括驱动电机、固定架、主动行走轮、从动行走轮、导向轮及转盘，其中主动行走轮及从动行走轮相互独立、分别可转动地安装在固定架上，驱动电机固接在固定架上，所述主动行走轮与驱动电机的输出轴相连；在固定架的顶部设有转盘，底盘置于转盘上，所述转盘相对于底盘可转动，固定架的底部安装有多个导向轮。

其中：所述固定架为长方体，长度方向的两端均为“凹”形，在每个“凹”形的两个分支上均设有可转动的导向轮(8)，两端的导向轮分别位于轨道的外侧、与轨道的两个侧面滚动接触；各导向轮的中心轴线相平行，并垂直于主动行走轮及从动行走轮的中心轴线；所述固定架上对称开有两个通孔，主动行走轮及从动行走轮分别容置于两个通孔内，主动行走轮及从动行走轮均与轨道的上表面接触；所述主动行走轮的中心轴线与从动行走轮的中心轴线在水平面内相互平行；所述固定架的中间部位为中空结构，向上延伸形成一支撑架，所述转盘可转动地安装在该支撑架的顶部；移动机构中的底盘通过连接轴与

下一个移动机构的底盘串联，每个移动机构中均有一个底盘及两个转向架。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明采用双转向架结构，适合各种弯轨形状，转弯半径小而灵活，转盘可相对于底盘有角度上的变化，避免移动机构自身干涉，实现了移动机构在各种弯道上的平稳运行。

2.本发明重心稳定，承载能力高，在轨道上运动平稳。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明在轨道上的应用示意图；

图3为本发明转向架的结构主视图；

图4为本发明转向架的右视图；

其中：1为转向架，2为底盘，3为轨道，4为驱动电机，5为固定架，6为主动行走轮，7为从动行走轮，8为导向轮，9为转盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～2所示，本发明包括底盘2及两个转向架1，两个转向架1分别位于底盘2长度方向的两端。

两个转向架1相互独立，结构相同，如图3～4所示，包括驱动电机4、固定架5、主动行走轮6、从动行走轮7、导向轮8及转盘9，其中固定架5为长方体，固定架长度方向的两端均为“凹”形，在每个“凹”形的两个分支上均设有可转动的导向轮8，即每个转向架1上共设有四个导向轮8；两端的导向轮8分别位于轨道3的外侧，与轨道3的两个侧面滚动接触。固定架5的中间部位为中空结构，向上延伸形成一支撑架，所述转盘9通过轴承可转动地安装在该支撑架的顶部、可绕自身轴线任意角度旋转，底盘2放置于转盘9上，转盘9相对于底盘2可转动，底盘2通过转盘9与各转向架1相连。在固定架5的中空部位与每端的“凹”形结构之间还各开有一通孔，两个通孔以固定架5的中心轴线对称；主动行走轮6及从动行走轮7分别通过轴承安装在一个通孔内，主动行走轮6及从动行走轮7均与轨道3的上表面接触，用以支撑移动机构自身的重量。在一端的“凹”形结构处，固接有驱动电机4，主动行走轮6与驱动电机4的输出轴键连接。主动行走轮6与从动行走轮7相互独立，主动行走轮6与从动行走轮7不共轴，即主动行走轮6与从动行走轮7有各自的中心轴，两个中心轴的轴线共线。四个导向轮8两个在前，两个在后，安装在固定架5上，各导向轮8的中心轴线相互平行，且分别垂直于主动行走轮6及从动行走轮7的中心轴线。

本发明的工作原理为：

驱动电机4为移动机构在轨道3上的行走提供动力，两个转向架1中的驱动电机4同步工作。主动行走轮6在驱动电机4的带动下，为转向架1提供在轨道3上行走的动力；当移动机构行驶在直轨道上时，转向架1在平衡位置没有位移，各导向轮8将以有效半径向前滚动，引导转向架1在轨道3的方向上前进或后退的平顺行驶；当移动机构行驶在弯轨道上时，由于从动行走轮7是被动轮，与主动行走轮6不共轴，相互独立，因此当转向架1处于弯轨道时，从动行走轮7的被动行走解决了两个行走轮的差速问题。单侧或双侧的导向轮8会受到轨道3侧面的径向压力，这种压力将迫使转向架1回到平衡位置；此外，两个独立的转向架1在转盘9的作用下，可分别与底盘2有角度上的变化，避免移动机构自身干涉，实现了移动机构在各种弯道上的平稳运行。

单轨道的特点是使用一条轨道，占地面积小；此外，轨道宽度窄，轨道支撑架结构简单，占用的空间小。本发明单轨道移动机构就是通过单轨道来支撑、稳定和导向移动机构，移动机构通过其特有的结构形式卡在轨道梁上，能够平稳地运行，在转弯处无需考虑机构的减速问题，没有出轨的可能。

本发明移动机构中的底盘2可通过连接轴与下一个移动机构的底盘串联，依此，可串联多个移动机构，如火车的每一节车箱一样；每个移动机构中均有一个底盘2及两个转向架1。当移动机构处于直轨道时，一个底盘2可对应两个或多个转向架1；但若处于弯轨道时，则只能是一个底盘对应两个转向架，否则，在转弯处将无法实现转弯。

Claims (6)

1.一种小型单轨道移动机构，其特征在于：包括底盘(2)及两个相互独立、结构相同的转向架(1)，每个转向架(1)分别在轨道(3)上运行，所述底盘(2)分别与两个转向架(1)相连；所述转向架(1)包括驱动电机(4)、固定架(5)、主动行走轮(6)、从动行走轮(7)、导向轮(8)及转盘(9)，其中主动行走轮(6)及从动行走轮(7)相互独立、分别可转动地安装在固定架(5)上，驱动电机(4)固接在固定架(5)上，所述主动行走轮(6)与驱动电机(4)的输出轴相连；在固定架(5)的顶部设有转盘(9)，底盘(2)置于转盘(9)上，所述转盘(9)相对于底盘(2)可转动，固定架(5)的底部安装有多个导向轮(8)。

2.按权利要求1所述的小型单轨道移动机构，其特征在于：所述固定架(5)为长方体，长度方向的两端均为“凹”形，在每个“凹”形的两个分支上均设有可转动的导向轮(8)，两端的导向轮(8)分别位于轨道(3)的外侧、与轨道(3)的两个侧面滚动接触。

3.按权利要求2所述的小型单轨道移动机构，其特征在于：所述各导向轮(8)的中心轴线相平行，并垂直于主动行走轮(6)及从动行走轮(7)的中心轴线。

4.按权利要求1或2所述的小型单轨道移动机构，其特征在于：所述固定架(5)上对称开有两个通孔，主动行走轮(6)及从动行走轮(7)分别容置于两个通孔内，主动行走轮(6)及从动行走轮(7)均与轨道(3)的上表面接触；所述主动行走轮(6)的中心轴线与从动行走轮(7)的中心轴线在水平面内相互平行。

5.按权利要求1或2所述的小型单轨道移动机构，其特征在于：所述固定架(5)的中间部位为中空结构，向上延伸形成一支撑架，所述转盘(9)可转动地安装在该支撑架的顶部。

6.按权利要求1所述的小型单轨道移动机构，其特征在于：移动机构中的底盘(2)通过连接轴与下一个移动机构的底盘串联，每个移动机构中均有一个底盘(2)及两个转向架(1)。

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