CN105620575A - 一种复杂路面搬运机器人的转向装置 - Google Patents

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李民智
于鑫
朱继鹏
吴宇祥
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Abstract

本发明涉及运载机械领域，具体说是一种复杂路面搬运机器人的转向装置，包括第一支撑机构、推进装置、第二支撑机构；所述的第一支撑机构与推进装置相连接，第一支撑装置位于推进装置下方；所述的第二支撑机构安装在推进装置上，第二支撑装置位于推进装置上方，第一支撑机构和第二支撑机构可在推进装置的作用下间歇式的完成机器人的前进和转向的功能。本发明提供了一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其能够利用机械化装置实现无轨式转向功能，可辅助复杂路面搬运机器完成楼梯、山体等复杂路面上的运输工作，解放了劳动力，极大的提高了运输效率。

Description

一种复杂路面搬运机器人的转向装置
技术领域
本发明涉及运载机械领域，具体说是一种复杂路面搬运机器人的转向装置。
背景技术
现如今，我国经济正处于的飞速发展的状态，在经济发展的过程中，运输一直占据着非常重要的地位，无论是大面积的货物调配还是小面积的货物调整，这些环节都离不开运输，运输过程中运输工具的选择也是十分重要的，不同的运输条件所选择的运输工具也不相同，针对大面积的货物调配，可以选择飞机、船舶、卡车和拖拉机等运输工具进行货物运输，在面临小面积的货物调整时我们可以选择叉车、手推车和三轮车等，这些运输工具也是目前我国所使用的主要运输工具，在我国的经济发展中也占据着不可替代的地位，但是这些运输工具在使用过程中也具有一定的局限性，如面对毛坯房装修材料的运输问题、旅游景点货物栈道运输的问题、楼层居民房家具搬运的问题和山区农作物运输的问题等小面积复杂路面的运输问题时，以上所述的运输工具似乎就不能大展神威了，因此，复杂路面的货物运输问题已经成为目前我国经济发展的一块绊脚石。近年来，市场上出现了具有在特殊复杂路面运输功能的机械，申请号为200710007471.5的中国专利公开了楼梯道自动搬运机，申请号为201010225320.9的中国专利公开了简易折叠式楼梯搬运车，申请号为200810048808.1的中国专利公开了一种家用楼梯搬运工机器人，以上所述的三项中国专利只能完成特殊的复杂路面运输工作，即楼梯道上的运输，且他们在楼梯运输的过程中也缺少相应的机械化转向装置，其在使用过程中仍然具有一定的局限性。
随着我国经济的不断发展，所面临的运输环境也在不断变化，平整路面上的运输问题已经基本上得到缓解，但复杂路面的运输问题却一直困扰着人们，极大地影响了人们的生产生活，人们急需一种机械化装置或者设备来完成复杂路面的运输工作，而在复杂路面运输的设备中，转向装置的设计往往是极为复杂的，鉴于此，本发明提供了一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其能够利用机械化装置实现无轨式转向功能，可辅助复杂路面搬运机器完成楼梯、山体等复杂路面上的运输工作，解放了劳动力，极大的提高了运输效率。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明提供了一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其能够利用机械化装置实现无轨式转向功能，可辅助复杂路面搬运机器完成楼梯、山体等复杂路面上的运输工作，解放了劳动力，极大的提高了运输效率。
本发明所要解决其技术问题采用以下技术方案来实现。
一种复杂路面搬运机器人的转向装置，包括第一支撑机构、推进装置、第二支撑机构；所述的第一支撑机构与推进装置相连接；所述的第二支撑机构安装在推进装置上，第一支撑机构和第二支撑机构可在推进装置的作用下间歇式的完成机器人的前进和转向的功能，从而，为复杂路面机器提供了一种新型的转向装置。
所述的推进装置包括两根滑块纵梁、两根环形横梁、四根转轴、四个小齿轮、两根环形齿条、四个环形滑槽、四个电机、四个减速箱、两个一号支座、两个电动推杆和两个二号支座，两根滑块纵梁与第二支撑机构相连接，滑块纵梁可在第二支撑机构上前后滑动，两根环形横梁安装在滑块纵梁两端，且环形横梁上设有两根对称支撑柱，四根转轴通过轴承安装在支撑柱中部，小齿轮通过键与转轴外端相连接，环形齿条与第一支撑机构相固连，且环形齿条与小齿轮相啮合，环形滑槽与支撑柱底部相固连，电机通过螺栓安装在环形滑槽下方，减速箱与环形滑槽内侧相固连，且减速箱上部分可与转轴内端相连接，减速箱下部分可与电机主轴相连接，电机可通过减速箱对小齿轮进行周期性驱动，通过小齿轮的周期性转动从而实现转向的功能，两个一号支座分别对称安装在环形横梁上，两个电动推杆底端通过销钉与一号支座相连接，其顶端与二号支座相连接，且二号支座与第二支撑机构相固连，通过电动推杆的往复伸缩可使运输物发生正向的位移。
所述的第一支撑机构包括两根一号纵梁、四个行走足和两根环形滑块横梁，四个行走足分别与两根一号纵梁两端相固连，两根环形滑块横梁与两根一号纵梁相连接，第二支撑机构包括两根二号纵梁、两根滑槽横梁、安装板和四个行走足，两根滑槽横梁与两根二号纵梁相固连，滑槽横梁内部设有方形滑槽，安装板与滑槽横梁相固连，四个行走足分别安装在两根纵梁两端，行走足包括液压缸、支腿、球铰链和橡胶垫，支腿与液压缸相连接，球铰链一端与支腿相固连，另一端与橡胶垫相固连，橡胶垫可实现多自由度转动，使行走足可满足不同地形的行走要求，第一支撑机构和第二支撑机构在推进装置的作用下可实现物体的前进和转向的功能，以上所述的环形滑槽、环形横梁、环形齿条、和环形滑块横梁的圆心在同一垂直轴线上，且其可绕此轴线转动，从而可以实现转向的功能。
本发明的有益效果是：一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其能够利用机械化装置实现无轨式转向功能，可辅助复杂路面搬运机器完成楼梯、山体等复杂路面上的运输工作，解放了劳动力，极大的提高了运输效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的第一支撑装置的立体结构示意图；
图3是本发明的第一支撑装置和推进装置部分构件装配立体结构示意图；
图4是本发明的第二支撑装置的结构示意图；
图5是本发明的主视图的局部剖视图；
图6是本发明的图5的A-A剖视图；
图7是本发明的行走足的结构示意图；
图中1.第一支撑机构，2.推进装置，3.第二支撑机构，11.一号纵梁，12.行走足，13.环形滑块横梁，121.液压缸，122.支腿，123.万向铰，124.橡胶垫，125.传感器，201.滑块纵梁，202.环形横梁，203.转轴，204.小齿轮，205.环形齿条，206.环形滑槽，207.电机，208.减速箱，209.一号支座，210.电动推杆，211.二号支座，31.二号纵梁，32.滑槽横梁，33.安装板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1、图2和图3所示，一种复杂路面搬运机器人的转向装置，所述的推进装置2包括两根滑块纵梁201、两根环形横梁202、四根转轴203、四个小齿轮204、两根环形齿条205、四个环形滑槽206、四个电机207、四个减速箱208、两个一号支座209、两个电动推杆210和两个二号支座211，两根滑块纵梁201与第二支撑机构3相连接，两根环形横梁202安装在滑块纵梁201两端，且环形横梁202上设有两根对称支撑柱，四根转轴203通过轴承安装在支撑柱中部，小齿轮204通过键与转轴203外端相连接，环形齿条205与第一支撑机构1相固连，且环形齿条205与小齿轮204相啮合，环形滑槽206与支撑柱底部相固连，电机207通过螺栓安装在环形滑槽206下方，减速箱208与环形滑槽206内侧相固连，且减速箱208上部分可与转轴203内端相连接，减速箱208下部分可与电机207主轴相连接，电机207可通过减速箱208对小齿轮204进行周期性驱动，通过小齿轮204的周期性转动从而实现转向的功能，两个一号支座209分别对称安装在环形横梁202上，两个电动推杆210底端通过销钉与一号支座209相连接，其顶端通过二号支座211与第二支撑机构3相连接，通过电动推杆210的往复伸缩可使运输物发生正向的位移。
如图1、图2、图4、图5、图6和图7所示，所述的第一支撑机构1包括两根一号纵梁11、四个行走足12和两根环形滑块横梁13，四个行走足12分别与两根一号纵梁11两端相固连，所述的两根环形滑块横梁13与两根一号纵梁11相连接，第二支撑机构3包括两根二号纵梁31、两根滑槽横梁32、安装板33和四个行走足12，两根滑槽横梁32与两根二号纵梁31相固连，滑槽横梁32内部设有方形滑槽，安装板33与滑槽横梁32相固连，四个行走足12分别安装在两根二号纵梁31两端，行走足12包括液压缸121、支腿122、万向铰123、橡胶垫124和传感器125，所述的支腿122与液压缸121相连接；所述的万向铰123一端与支腿122相固连，另一端与橡胶垫124相固连，橡胶垫124可实现多自由度转动，所述的传感器125安装在液压缸121上，第一支撑机构1和第二支撑机构3在推进装置2的作用下可实现物体的前进和转向的功能，以上所述的环形滑块横梁13、环形横梁202、环形齿条205和环形滑槽206的圆心在同一垂直轴线上，且其可绕此轴线转动，从而可以实现转向的功能。
工作时，第一支撑结构1可在液压泵的作用下率先工作，行走足12上的传感器125可对地面高度进行判断，然后将信号反馈至控制器，控制器根据前后两处的高度差驱动液压缸伸缩，使第一支撑机构可以适应多种复杂路面，同时，第二支撑机构在电动推杆的作用下在沿滑块纵梁上滑动前进，安装在第二支撑机构上的构件也会随之前进，第二支撑机构根据地形前进一定距离后，第二支撑机构上的液压缸在传感器的作用下开始伸展，第一支撑机构上的行走足开始收缩，同时电动推杆收缩，第一支撑机构前进，从而实现了本发明的前进的功能，当遇到转向路况时，电机带动小齿轮转动，可使第二支撑机构转动，从而第二支撑机构上的构件也随之转动，当第二支撑机构着地时，电机带动小齿轮回转，从而使第一支撑机构转向，此处第一支撑机构和第二支撑机构3的转向顺序可根据条件进行交换，通过以上各个构件的相互配合，最终实现了本发明在复杂路面上的无轨式转向功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其特征在于：包括第一支撑机构(1)、推进装置(2)、第二支撑机构(3)；所述的第一支撑机构(1)与推进装置(2)相连接；所述的第二支撑机构(3)安装在推进装置(2)上；其中：
所述的推进装置(2)包括两根滑块纵梁(201)、两根环形横梁(202)、四根转轴(203)、四个小齿轮(204)、两根环形齿条(205)、四个环形滑槽(206)、四个电机(207)、四个减速箱(208)、两个一号支座(209)、两个电动推杆(210)和两个二号支座(211)，所述的两根滑块纵梁(201)与第二支撑机构(3)相连接；所述的两根环形横梁(202)安装在滑块纵梁(201)两端，且环形横梁(202)上设有两根对称支撑柱；所述的四根转轴(203)通过轴承安装在支撑柱中部；所述的小齿轮(204)通过键与转轴(203)外端相连接；所述的环形齿条(205)与第一支撑机构(1)相固连，且环形齿条(205)与小齿轮(204)相啮合；所述的环形滑槽(206)与支撑柱底部相固连；所述的电机(207)通过螺栓安装在环形滑槽(206)下方；所述的减速箱(208)与环形滑槽(206)内侧相固连，且减速箱(208)上部分可与转轴(203)内端相连接，减速箱(208)下部分可与电机(207)主轴相连接；所述的两个一号支座(209)分别对称安装在环形横梁(202)上，且位于支撑柱外侧；所述的两个电动推杆(210)底端与一号支座(209)相连接，顶端通过二号支座(211)与第二支撑机构(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其特征在于：所述的第一支撑机构(1)包括两根一号纵梁(11)、四个行走足(12)和两根环形滑块横梁(13)，所述的四个行走足(12)分别与两根一号纵梁(11)两端相固连；所述的两根环形滑块横梁(13)与两根一号纵梁(11)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其特征在于：所述的第二支撑机构(3)包括两根二号纵梁(31)、两根滑槽横梁(32)、安装板(33)和四个行走足(12)，所述的两根滑槽横梁(32)与两根二号纵梁(31)相固连，滑槽横梁(32)内部设有方形滑槽；所述的安装板(33)与滑槽横梁(32)相固连；所述的四个行走足(12)分别安装在两根二号纵梁(31)两端。
4.根据权利要求2所述的一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其特征在于：所述的行走足(12)包括液压缸(121)、支腿(122)、万向铰(123)、橡胶垫(124)和传感器(125)，所述的支腿(122)与液压缸(121)相连接；所述的万向铰(123)一端与支腿(122)相固连，另一端与橡胶垫(124)相固连；橡胶垫(124)可实现多自由转动；所述的传感器(125)安装在液压缸(121)上。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的一种复杂路面搬运机器人的转向装置，其特征在于：所述的环形滑块横梁(13)、环形横梁(202)、环形齿条(205)和环形滑槽(206)的圆心在同一垂直轴线上。
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