CN109436116A - 履带装置及爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种履带装置及爬壁机器人，其中，履带装置包括：支架，所述支架上设有限位板，所述限位板沿所述支架的长度方向和高度方向延伸；主动轮，通过主动轮轴与所述支架转动连接，所述主动轮轴沿所述支架的宽度方向设置；从动轮，通过从动轮轴与所述支架转动连接，所述从动轮轴与所述主动轮轴平行并沿所述支架的长度方向间隔设置；履带件，套设在所述主动轮和从动轮外侧并与所述主动轮和从动轮相啮合，所述履带件内表面凸设有限位部，所述限位部能够与所述限位板相接触，以与所述限位板配合限制所述履带件沿所述支架的宽度方向移动。本发明可提高履带装置及爬壁机器人使用的可靠性。

Description

履带装置及爬壁机器人

技术领域

本发明涉及行走设备技术，尤其涉及一种履带装置及爬壁机器人。

背景技术

随着现代社会和科学技术的高速发展，爬壁机器人正被越来越多的应用于各种复杂环境。

现有的爬壁机器人包括相连接的机器人主体和履带装置，履带装置包括驱动轮、履带件和磁性装置，磁性装置设置在履带件的表面，履带件通过磁性装置能够吸附在工作面上，另外，履带件套设在驱动轮上并与驱动轮啮合，驱动轮用于带动履带件运转，从而使履带装置能够在工作面上行走，进而带动机器人主体沿工作面移动。

然而，现有的爬壁机器人在工作面上移动时，由于履带件通过磁性装置吸附在工作面上，因此，当磁性装置与工作面分离时，履带件会受到吸附力作用而容易与驱动轮发生偏离或脱离，降低了使用的可靠性。

发明内容

本发明提供一种履带装置及爬壁机器人，以提高使用的可靠性。

本发明一方面提供一种履带装置，包括：

支架，所述支架上设有限位板，所述限位板沿所述支架的长度方向和高度方向延伸；

主动轮，通过主动轮轴与所述支架转动连接，所述主动轮轴沿所述支架的宽度方向设置；

从动轮，通过从动轮轴与所述支架转动连接，所述从动轮轴与所述主动轮轴平行并沿所述支架的长度方向间隔设置；

履带件，套设在所述主动轮和从动轮外侧并与所述主动轮和从动轮相啮合，所述履带件内表面凸设有限位部，所述限位部能够与所述限位板相接触，以与所述限位板配合限制所述履带件沿所述支架的宽度方向移动。

本发明另一方面提供一种爬壁机器人，包括机器人主体和本发明所提供的履带装置，所述机器人主体与所述支架连接。

基于上述，本发明所提供的履带装置，当在工作面上行走时，主动轮和从动轮带动履带件运转，当履带件相对于主动轮和从动轮出现偏离的趋势时，位于履带件内表面的限位部能够与支架上的限位板相接触，从而限制履带件沿所述支架的宽度方向移动，有效防止履带件的进一步偏离，进而避免履带件与主动轮和从动轮相脱离，提高了履带装置使用的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种爬壁机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种爬壁机器人的局部透视图；

图3为本发明实施例提供的一种爬壁机器人的局部剖面图；

图4为本发明实施例提供的一种爬壁机器人的局部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种爬壁机器人的吸附装置的正面图；

图6为本发明实施例提供的一种爬壁机器人的吸附装置的立体图。

附图标记：

100：吸附装置； 101：吸附件； 102：连接板；

103：弹性件； 104：导向装置； 105：连接杆；

106：第一销轴； 107：穿孔； 108：限位件；

109：导向轮； 110：第二销轴； 111：框架；

112：磁块； 201：支架； 202：限位板；

203：主动轮； 204：主动轮轴； 205：从动轮；

206：从动轮轴； 207：履带件； 208：限位部；

209：第一连接架； 210：第二连接架； 211：定位***；

212：定位部； 213：螺杆； 214：限位装置；

215：螺纹孔； 216：导向孔； 301：机器人主体。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-4，本发明实施例提供一种履带装置，包括：支架201，所述支架201上设有限位板202，所述限位板202沿所述支架201的长度方向和高度方向延伸；主动轮203，通过主动轮轴204与所述支架201转动连接，所述主动轮轴204沿所述支架201的宽度方向设置；从动轮205，通过从动轮轴206与所述支架201转动连接，所述从动轮轴206与所述主动轮轴204平行并沿所述支架201的长度方向间隔设置；履带件207，套设在所述主动轮203和从动轮205外侧并与所述主动轮203和从动轮205相啮合，所述履带件207内表面凸设有限位部208，所述限位部208能够与所述限位板202相接触，以与所述限位板202配合限制所述履带件207沿所述支架201的宽度方向移动。

本发明实施例中的履带装置，当在工作面上行走时，主动轮203和从动轮205带动履带件207运转，当履带件207相对于主动轮203和从动轮205出现偏离的趋势时，位于履带件207内表面的限位部208能够与支架201上的限位板202相接触，从而限制履带件207沿所述支架201的宽度方向移动，有效防止履带件207的进一步偏离，进而避免履带件207与主动轮203和从动轮205相脱离，提高了履带装置使用的可靠性。

本实施例中，优选的，限位部208沿所述履带件207的周向延伸，所述限位部208为多个，多个所述限位部208沿所述支架201的宽度方向间隔设置，所述限位板202位于相邻两个所述限位部208之间。由于限位部208沿履带件207的周向延伸，因此，利于增加与限位板202的接触面积，从而提高限位效果。另外，由于限位板202位于相邻两个限位部208之间，因此，能够限制履带件207在支架201的宽度方向上的双向移动，进一步提高了限位效果。

请参考图5和图6，本实施例中，优选的，履带装置还包括吸附装置100，所述吸附装置100包括吸附件101、连接板102和弹性件103，所述吸附件101用于吸附在工作面上，所述弹性件103的两端分别与所述吸附件101和连接板102相连接，所述弹性件103支撑在所述连接板102和所述吸附件101之间以使所述连接板102与所述吸附件101能够保持相对定位状态；所述履带件207上设有连接部，所述连接部与所述连接板102相连接，所述弹性件103沿所述履带件207的径向延伸以使所述吸附件101位于所述履带件207外侧。由于通过弹性件103的伸缩或弯曲，能够使吸附件101和连接板102相对移动，当履带装置在非平面工作面上行走时，吸附件101会受到工作面的压力，在压力和弹性件103的弹性力的作用下，吸附件101会而相对于连接板102移动，从而使吸附件101能够与工作面相贴合，进而利于提高吸附件101对于工作面的吸附力，防止履带装置与工作面脱离而掉落，提高了使用的可靠性。同时，在弹性件103的支撑作用下，能够保证履带装置行走的稳定性。

本实施例中，优选的，履带装置还包括导向装置104，所述导向装置104包括连接杆105和第一销轴106，所述连接杆105的第一端通过所述第一销轴106与所述吸附件101铰接，所述第一销轴106与所述弹性件103的设置方向相垂直；所述连接板102上设有穿孔107，所述连接板102通过所述穿孔107套设在所述连接杆105的第一端和第二端之间，所述连接杆105能够在所述穿孔107中伸缩；所述连接杆105为所述限位部208，所述连接杆105的第二端能够与所述限位板202相接触，以与所述限位板202配合限制所述履带件207沿所述支架201的宽度方向移动。当履带装置在非平面工作面上行走时，吸附件101会受到工作面的压力，在压力和弹性件103的弹性力的作用下，吸附件101会带动连接杆105在穿孔107中伸缩，且吸附件101会以第一销轴106为中心相对于连接板102旋转，从而使吸附件101能够与工作面相贴合，进而利于提高吸附件101对于工作面的吸附力，防止履带装置与工作面脱离而掉落，提高了使用的可靠性。另外，导向装置104限制了吸附件101和连接板102相对移动的方向，从而提高了吸附装置100的支撑力。另外，将连接杆105作为限位部208，从而无需单独设置限位部208，利于简化履带装置的结构。

本实施例中，优选的，连接板102沿所述支架201的宽度方向设置，第一销轴106与支架201的宽度方向相垂直，所述导向装置104为多个，多个所述导向装置104沿所述支架201的宽度方向间隔设置，所述限位板202位于相邻两个所述导向装置104的连接杆105之间。由于第一销轴106与支架201的宽度方向相垂直，因此，导向装置104限制了吸附件101和连接板102在垂直于履带件207的径向和支架201的宽度方向的方向上的相对移动，进一步提高了吸附装置100的支撑力。多个导向装置104沿支架201的宽度方向间隔设置，能够有效防止吸附件101以连接杆105为中心相对于连接板102旋转，提高了吸附装置100使用的稳定性和可靠性。另外，由于限位板202位于相邻两个导向装置104的连接杆105之间，因此，能够限制履带件207在支架201的宽度方向上的双向移动，进一步提高了限位效果。

本实施例中，优选的，吸附装置100为多个，多个吸附装置100沿履带件207的周向间隔排列设置。履带装置通过多个吸附装置100配合吸附并支撑在工作面上，能够提高履带装置对于工作面的吸附力度，从而提高履带装置在工作面上行走的可靠性及稳定性。

本实施例中，优选的，吸附装置100还包括限位件108，限位件108连接在连接杆105的第二端和连接板102之间以限制连接板102朝向连接杆105的第二端移动；弹性件103为弹簧，各连接杆105上均套设有弹簧，弹簧用于对吸附件101和连接板102施加弹性压力以使吸附件101和连接板102能够保持相对定位状态。由此，通过限位件108可以限制连接板102和吸附件101之间的间距，从而使弹簧保持压缩状态，进而使弹簧能够对吸附件101和连接板102施加弹性压力以使吸附件101和连接板102能够保持相对定位状态，提高吸附装置100的支撑力。由于弹簧套设在连接杆105上，因此连接杆105能够对弹簧提供支撑力，防止弹簧过度变形而损坏，提高了吸附装置100使用的可靠性。另外，由于多个导向装置104沿支架201的宽度方向间隔设置，因此，套设在连接杆105上的弹簧自然也沿支架201的宽度方向间隔设置，因此能够提高对于吸附件101和连接板102的支撑力，使连接板102与吸附件101能够更好的保持相对定位状态，提高了吸附装置100使用的可靠性。

本实施例中，优选的，限位件108为限位螺母，连接杆105上设有螺纹段，限位螺母与螺纹段螺纹配合。在吸附装置100组装过程中，可先将连接杆105通过第一销轴106与吸附件101铰接，之后将弹簧套设在连接杆105上，再将连接板102通过穿孔107套设在连接杆105上，之后再将限位螺母套设在螺纹段上，通过旋转限位螺母使限位螺母沿螺纹段移动以压持连接板102，从而使弹簧保持压缩状态，由此使吸附装置100组装、调节方便。当然，限位件108也为设置在连接杆105上的限位凸块。

本实施例中，优选的，吸附装置100还包括导向轮109，吸附件101沿支架201的宽度方向延伸，导向轮109通过第二销轴110连接在吸附件101的端部，第二销轴110与第一销轴106相平行。当履带装置在非平面工作面上行走时，吸附件101会受到工作面的压力，在压力和弹性件103的弹性力的作用下，吸附件101会以第一销轴106为中心相对于连接板102旋转，在吸附件101相对于连接板102旋转过程中，导向轮109会与工作面相接触并在工作面上滑动，此时，导向轮109能够以第二销轴110为中心相对于吸附件101旋转，从而有效避免吸附件101的端部与工作面直接碰撞造成损坏，并使履带装置在工作面上的移动更为顺畅。

本实施例中，优选的，吸附件101的底面用于与工作面相接触，导向轮109的底端位于吸附件101的底面下方，由此能够减小吸附件101与工作面的摩擦。

本实施例中，优选的，吸附件101包括框架111和磁块112，框架111和磁块112均沿支架201的宽度方向延伸，导向轮109通过第二销轴110连接在框架111的两端，磁块112与框架111连接并位于框架111的两端之间，磁块112用于吸附在工作面上。由此，使吸附件101结构简单、吸附可靠、组装方便。当然，磁块112也可替换为真空吸附装置100。

本实施例中，优选的，支架201包括第一连接架209、第二连接架210和定位***211，所述第一连接架209与所述从动轮轴206连接，所述第二连接架210与所述主动轮轴204相连接，所述第一连接架209与所述第二连接架210沿所述支架201的长度方向滑动连接，所述第一连接架209与第二连接架210能够沿所述支架201的长度方向相对滑动以调整所述从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，所述定位***211与所述第一连接架209和第二连接架210相连接，用于使所述第一连接架209与所述第二连接架210相对定位。

当需要对履带件207进行安装时，可使第一连接架209与第二连接架210沿支架201的长度方向相对滑动，以缩短从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，因此能够方便的将履带件207套设在从动轮轴206和主动轮轴204上，之后可使第一连接架209与第二连接架210沿支架201的长度方向相对滑动以增加从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，从而将履带件207张紧，当履带件207张紧后可通过定位***211将第一连接架209与第二连接架210相对定位。当需要拆卸履带件207时，只需使定位***211解除对于第一连接架209与第二连接架210的定位，即可使第一连接架209与第二连接架210沿支架201的长度方向相对滑动，从而缩短从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，便于将履带件207卸下。由此，使履带件207安装拆卸方便，提高了履带装置使用的便利性。

本实施例中，优选的，定位***211包括定位部212、螺杆213和限位装置214，所述定位部212设置在所述第一连接架209上，所定位部212上开设有沿所述支架201的长度方向延伸的螺纹孔215，所述限位装置214设置在所述第二连接架210上，所述螺杆213沿所述支架201的长度方向设置，所述螺杆213穿设在所述螺纹孔215内并与所述限位装置214转动连接，所述限位装置214能够限制所述螺杆213在所述支架201的长度方向上相对于所述限位装置214的移动，所述螺杆213用于以轴线为中心相对于所述限位装置214旋转以带动所述定位部212在所述支架201的长度方向上相对于所述限位装置214移动，从而使所述第一连接架209与第二连接架210能够沿所述支架201的长度方向相对滑动。

当需要对履带件207进行安装时，可旋转螺杆213，以带动定位部212在支架201的长度方向上相对于所述限位装置214移动，从而带动第一连接架209与第二连接架210沿支架201的长度方向相对滑动，以缩短从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，因此能够方便的将履带件207套设在从动轮轴206和主动轮轴204上，之后可旋转螺杆213，以带动定位部212在支架201的长度方向上相对于所述限位装置214移动，从而带动第一连接架209与第二连接架210沿支架201的长度方向相对滑动以增加从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，从而将履带件207张紧，同时，由于定位部212和螺杆213之间的螺纹配合能够使定位部212和限位装置214进行定位，进而将第一连接架209与第二连接架210定位。当需要拆卸履带件207时，只需旋转螺杆213，即可带动定位部212在支架201的长度方向上相对于所述限位装置214移动，从而带动第一连接架209与第二连接架210沿支架201的长度方向相对滑动，进而缩短从动轮轴206和主动轮轴204之间的距离，便于将履带件207卸下。由此，使履带件207安装拆卸方便，且定位***211结构简单，操作方便。

本实施例中，优选的，第一连接架209为内套筒，所述第二连接架210为外套筒，所述内套筒穿设在所述外套筒内并沿所述支架201的长度方向与所述外套筒滑动连接，所述外套筒上开设有导向孔216，所述导向孔216沿所述支架201的长度方向延伸，所述定位部212穿设在所述导向孔216内并与所述导向孔216滑动连接。由此，外套筒能够对内套筒沿支架201长度方向的滑动起到导向作用，通过定位部212在导向孔216内的滑动还能够限制内套筒和外套筒之间的相对旋转。

本发明实施例提供一种爬壁机器人，包括机器人主体301和本发明任意实施例所述的履带装置，所述机器人主体301与所述支架201连接。

本发明实施例中的爬壁机器人，当在工作面上行走时，主动轮203和从动轮205带动履带件207运转，当履带件207相对于主动轮203和从动轮205出现偏离的趋势时，位于履带件207内表面的限位部208能够与支架201上的限位板202相接触，从而限制履带件207沿所述支架201的宽度方向移动，有效防止履带件207的进一步偏离，进而避免履带件207与主动轮203和从动轮205相脱离，提高了爬壁机器人使用的可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种履带装置，其特征在于，包括：

支架，所述支架上设有限位板，所述限位板沿所述支架的长度方向和高度方向延伸；

主动轮，通过主动轮轴与所述支架转动连接，所述主动轮轴沿所述支架的宽度方向设置；

从动轮，通过从动轮轴与所述支架转动连接，所述从动轮轴与所述主动轮轴平行并沿所述支架的长度方向间隔设置；

履带件，套设在所述主动轮和从动轮外侧并与所述主动轮和从动轮相啮合，所述履带件内表面凸设有限位部，所述限位部能够与所述限位板相接触，以与所述限位板配合限制所述履带件沿所述支架的宽度方向移动。

2.根据权利要求1所述的履带装置，其特征在于，所述限位部沿所述履带件的周向延伸，所述限位部为多个，多个所述限位部沿所述支架的宽度方向间隔设置，所述限位板位于相邻两个所述限位部之间。

3.根据权利要求1所述的履带装置，其特征在于，还包括吸附装置，所述吸附装置包括吸附件、连接板和弹性件，所述吸附件用于吸附在工作面上，所述弹性件的两端分别与所述吸附件和连接板相连接，所述弹性件支撑在所述连接板和所述吸附件之间以使所述连接板与所述吸附件能够保持相对定位状态；

所述履带件上设有连接部，所述连接部与所述连接板相连接，所述弹性件沿所述履带件的径向延伸以使所述吸附件位于所述履带件外侧。

4.根据权利要求3所述的履带装置，其特征在于，还包括导向装置，所述导向装置包括连接杆和第一销轴，所述连接杆的第一端通过所述第一销轴与所述吸附件铰接，所述第一销轴与所述弹性件的设置方向和所述支架的宽度方向相垂直；

所述连接板上设有穿孔，所述连接板通过所述穿孔套设在所述连接杆的第一端和第二端之间，所述连接杆能够在所述穿孔中伸缩；

所述连接杆为所述限位部，所述连接杆的第二端能够与所述限位板相接触，以与所述限位板配合限制所述履带件沿所述支架的宽度方向移动。

5.根据权利要求4所述的履带装置，其特征在于，所述连接板沿所述支架的宽度方向设置，所述导向装置为多个，多个所述导向装置沿所述支架的宽度方向间隔设置，所述限位板位于相邻两个所述导向装置的连接杆之间。

6.根据权利要求3所述的履带装置，其特征在于，所述吸附装置为多个，多个所述吸附装置沿所述履带件的周向间隔排列设置。

7.根据权利要求1-6中任一所述的履带装置，其特征在于，所述支架包括第一连接架、第二连接架和定位***，所述第一连接架与所述从动轮轴连接，所述第二连接架与所述主动轮轴相连接，所述第一连接架与所述第二连接架沿所述支架的长度方向滑动连接，所述第一连接架与第二连接架能够沿所述支架的长度方向相对滑动以调整所述从动轮轴和主动轮轴之间的距离，所述定位***与所述第一连接架和第二连接架相连接，用于使所述第一连接架与所述第二连接架相对定位。

8.根据权利要求7所述的履带装置，其特征在于，所述定位***包括定位部、螺杆和限位装置，所述定位部设置在所述第一连接架上，所定位部上开设有沿所述支架的长度方向延伸的螺纹孔，所述限位装置设置在所述第二连接架上，所述螺杆沿所述支架的长度方向设置，所述螺杆穿设在所述螺纹孔内并与所述限位装置转动连接，所述限位装置能够限制所述螺杆在所述支架的长度方向上相对于所述限位装置的移动，所述螺杆用于以轴线为中心相对于所述限位装置旋转以带动所述定位部在所述支架的长度方向上相对于所述限位装置移动，从而使所述第一连接架与第二连接架能够沿所述支架的长度方向相对滑动。

9.根据权利要求8所述的履带装置，其特征在于，所述第一连接架为内套筒，所述第二连接架为外套筒，所述内套筒穿设在所述外套筒内并沿所述支架的长度方向与所述外套筒滑动连接，所述外套筒上开设有导向孔，所述导向孔沿所述支架的长度方向延伸，所述定位部穿设在所述导向孔内并与所述导向孔滑动连接。

10.一种爬壁机器人，其特征在于，包括机器人主体和权利要求1-9中任一所述的履带装置，所述机器人主体与所述支架连接。