CN112356040A - 一种侦察机器人抗冲击保护离合装置 - Google Patents

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裴文良
陆文涛
朱宇昌
蔡海廷
王永军
张宗江
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Abstract

本发明公开了一种侦察机器人抗冲击保护离合装置，该装置由摆臂、摆臂减震座、后轴、限位套、摩擦片、离合弹簧、离合电机、平键、离合齿轮一、离合电机安装架、离合齿轮二、离合齿轮三、轴承、后轴套、V型密封圈和后轴端盖组成。该保护离合装置与机器人从动车轮机构和机器人后壳体配合、安装；通过离合齿轮一和离合齿轮三的啮合与分离，实现后轴和摆臂与离合电机的断开。当机器人从高空坠落对摆臂产生较大冲击时，该离合装置的离合齿轮一与离合齿轮三自动脱离，从而保护摆臂及离合电机不会导致损坏。

Description

一种侦察机器人抗冲击保护离合装置
技术领域
本发明属于侦察机器人领域，具体说是一种侦察机器人抗冲击保护离合装置。
背景技术
随着电脑技术、光电子技术、通信技术以及自动化技术的不断完善和进步，机器人正在向更高的层次发展，其中军用侦察机器人越来越多的担负起前方或敌后的侦察任务。侦察机器人是一种小型智能机器人，可携带侦察雷达、红外摄像仪以及各种传感器等，既可依靠本身的机动能力自主进行观察和侦察，还能通过空投、抛射到敌人纵深，选择适当位置进行侦察，并能将侦察结果及时报告有关部门。由于侦察机器人的使用工况非常复杂、恶劣，要经受抛投、高空坠落时的冲击、高速行走时路面的颠簸以及急速碰撞等。因此，侦察机器人本体必须具备良好的抗冲击性能和稳定的行走性能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种侦察机器人抗冲击保护离合装置。该装置安装于侦察机器人本体上，可承受机器人抛投、高空坠落的冲击；通过机器人本体两侧的360°旋转摆臂机构，辅助机器人越过障碍。通过独特的设计使机器人能够适应广泛的地形，提高其灵活性，提高侦察任务成功率。
本发明采用的技术方案是：一种侦察机器人抗冲击保护离合装置，该装置由摆臂（1）、摆臂减震座（2）、后轴（4）、限位套（7）、摩擦片（8）、离合弹簧（9）、离合电机（10）、平键（11）、离合齿轮一（12）、离合电机安装架（13）、离合齿轮二（14）、离合齿轮三（15）、轴承（16）、后轴套（17）、V型密封圈（18）和后轴端盖（19）组成。
所述侦察机器人包括机器人前壳体（20）、驱动车轮机构（21）、从动车轮机构（3）、履带（22）和机器人后壳体（6）。所述侦察机器人抗冲击保护离合装置与机器人从动车轮机构（3）和机器人后壳体（6）配合、安装。
所述轴承（16）安装于机器人后壳体（6）的轴承安装孔内并通过后轴端盖（19）、螺栓与机器人后壳体（6）固定，后轴端盖（19）与机器人后壳体（6）之间有O型密封圈。后轴（4）依次穿过轴承（16）、限位套（7）、离合弹簧（9）、离合齿轮一（12）、后轴套（17）和V型密封圈（18）；平键（11）安装于后轴（4）的键槽内。离合齿轮一（12）通过平键（11）的限制只能在后轴（4）上沿轴向直线运动，不能旋转。当离合齿轮一（12）和离合齿轮三（15）脱离时，离合齿轮三（15）可由离合齿轮二（14）驱动在后轴（4）上旋转，此时后轴（4）不与之随动旋转。
摆臂（1）与摆臂减震座（2）通过螺栓连接、紧固，从动车轮机构（3）、摆臂减震座（2）依次穿过后轴（4），通过螺栓连接、紧固，左右对称安装在后轴（4）的两端。限位套（7）在后轴（4）上的位置可调，并可通过紧定螺钉固定。通过调整限位套（7）的位置，可调整离合弹簧（9）的压缩量，以此来改变对离合齿轮一（12）的压力。离合齿轮一（12）安装在后轴（4）上，可带动后轴（4）一起旋转；离合齿轮一（12）为凸出外齿型，离合齿轮三（15）内圆为凹进内齿型，外圆为凸出外齿型；在离合弹簧（9）的作用下，离合齿轮一（12）的外齿可嵌入到离合齿轮三（15）的内圆中，其配合面处为内外齿啮合；当离合齿轮一（12）和离合齿轮三（15）啮合在一起时，离合齿轮三（15）可带动后轴（4）旋转；离合电机（10）通过离合电机安装架（13）、螺栓与机器人后壳体（6）固定，离合齿轮二（14）与离合电机（10）的输出轴配合并通过紧定螺钉固定。离合齿轮二（14）与离合齿轮三（15）相互啮合；因此，通过离合齿轮一（12）、离合齿轮二（14）与离合齿轮三（15）的相互啮合，离合电机（10）可带动后轴（4）旋转。当离合齿轮一（12）和离合齿轮三（15）脱离时，离合齿轮三（15）可由离合齿轮二（14）驱动在后轴（4）上旋转，此时后轴（4）不与之随动旋转。
本发明的有益效果是：该侦察机器人抗冲击保护离合装置，可保证侦察机器人在抛投、高空坠落、颠簸路面高速行走以及急速碰撞时驱动电机不受损坏，使侦察机器人能够适应复杂地形，提高灵活性和广泛应用性，有效提升侦察效率。
附图说明
图1为侦察机器人抗冲击保护离合装置剖面示意图；
图2为后轴及相关部件安装位置示意图；
图3为侦察机器人抗冲击保护离合装置啮合状态示意图；
图4为侦察机器人抗冲击保护离合装置脱离状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、图2所示，一种侦察机器人抗冲击保护离合装置，该装置由摆臂（1）、摆臂减震座（2）、后轴（4）、限位套（7）、摩擦片（8）、离合弹簧（9）、离合电机（10）、平键（11）、离合齿轮一（12）、离合电机安装架（13）、离合齿轮二（14）、离合齿轮三（15）、轴承（16）、后轴套（17）、V型密封圈（18）和后轴端盖（19）组成。
所述侦察机器人由机器人前壳体（20）、驱动车轮机构（21）、从动车轮机构（3）、履带（22）、机器人后壳体（6）组成。所述侦察机器人抗冲击保护离合装置与机器人从动车轮机构（3）和机器人后壳体（6）配合、安装。
所述轴承（16）安装于机器人后壳体（6）的轴承安装孔内并通过后轴端盖（19）、螺栓与机器人后壳体（6）固定，后轴端盖（19）与机器人后壳体（6）之间有O型密封圈。后轴（4）依次穿过轴承（16）、限位套（7）、离合弹簧（9）、离合齿轮一（12）、后轴套（17）和V型密封圈（18）；平键（11）安装于后轴（4）的键槽内。限位套（7）通过平键（11）的限制只能在后轴（4）上沿轴向直线运动，不能旋转。
摆臂（1）与摆臂减震座（2）通过螺栓连接、紧固，从动车轮机构（3）、摆臂减震座（2）依次穿过后轴（4），通过螺栓连接、紧固，左右对称安装在后轴（4）的两端。限位套（7）在后轴（4）上的位置可调，并可通过紧定螺钉固定。通过调整限位套（7）的位置，可调整离合弹簧（9）的压缩量，以此来改变对离合齿轮一（12）的压力。离合齿轮一（12）安装在后轴（4）上，可带动后轴（4）一起旋转；离合齿轮一（12）为凸出外齿型，离合齿轮三（15）内圆为凹进内齿型，外圆为凸出外齿型；在离合弹簧（9）的作用下，离合齿轮一（12）的外齿可嵌入到离合齿轮三（15）的内圆中，其配合面处为内外齿啮合；当离合齿轮一（12）和离合齿轮三（15）啮合在一起时，离合齿轮三（15）可带动后轴（4）旋转；离合电机（10）通过离合电机安装架（13）、螺栓与机器人后壳体（6）固定，离合齿轮二（14）与离合电机（10）的输出轴配合并通过紧定螺钉固定。离合齿轮二（14）与离合齿轮三（15）相互啮合；因此，通过离合齿轮一（12）、离合齿轮二（14）与离合齿轮三（15）的相互啮合，离合电机（10）可带动后轴（4）旋转。离合弹簧（9）的作用是利用其压缩力来决定离合齿轮一（12）与离合齿轮三（15）沿后轴（4）的轴向方向的啮合、脱离状态。当离合齿轮一（12）和离合齿轮三（15）脱离时，离合齿轮三（15）可由离合齿轮二（14）驱动在后轴（4）上旋转，此时后轴不与之随动旋转。
侦察机器人抗冲击保护离合装置的工作过程是：当侦察机器人在进行侦察任务时，机器人在正常翻转机身、越障情况下，离合齿轮一（12）与离合齿轮三（15）处于啮合状态，如图3所示。离合齿轮三（15）与离合齿轮一（12）啮合时，离合齿轮三（15）与离合齿轮一（12）结合在一起，离合电机（10）通过离合齿轮一（12）、离合齿轮二（14）和离合齿轮三（15）的相互啮合，带动后轴（4）旋转，从而使摆臂（1）转动，完成越障等功能。
当侦察机器人被抛投、从高空坠落或高速行走在颠簸路面而发生猛烈碰撞时，摆臂（1）会受到较大的冲击，此时离合齿轮一（12）与离合齿轮三（15）将自动脱离，从而使后轴（4）和摆臂（1）失去离合电机（10）的驱动力，以此来保护摆臂（1）和离合电机（10）不受损坏。
当侦察机器人正常行走，摆臂（1）不需要转动时，离合电机（10）停止工作。
本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。

Claims (1)

1.一种侦察机器人抗冲击保护离合装置，其特征在于：该装置由摆臂（1）、摆臂减震座（2）、后轴（4）、限位套（7）、摩擦片（8）、离合弹簧（9）、离合电机（10）、平键（11）、离合齿轮一（12）、离合电机安装架（13）、离合齿轮二（14）、离合齿轮三（15）、轴承（16）、后轴套（17）、V型密封圈（18）和后轴端盖（19）组成；所述侦察机器人包括机器人前壳体（20）、驱动车轮机构（21）、从动车轮机构（3）、履带（22）和机器人后壳体（6）；所述侦察机器人抗冲击保护离合装置与机器人从动车轮机构（3）和机器人后壳体（6）配合、安装；所述轴承（16）安装于机器人后壳体（6）的轴承安装孔内并通过后轴端盖（19）、螺栓与机器人后壳体（6）固定，后轴端盖（19）与机器人后壳体（6）之间有O型密封圈；后轴（4）依次穿过轴承（16）、限位套（7）、离合弹簧（9）、离合齿轮一（12）、后轴套（17）和V型密封圈（18）；平键（11）安装于后轴（4）的键槽内；离合齿轮一（12）通过平键（11）的限制只能在后轴（4）上沿轴向直线运动，不能旋转,离合齿轮一（12）安装在后轴（4）上，可带动后轴（4）一起旋转；离合齿轮三（15）与后轴（4）通过轴孔配合，当摆臂（1）与摆臂减震座（2）通过螺栓连接、紧固，从动车轮机构（3）、摆臂减震座（2）依次穿过后轴（4），通过螺栓连接、紧固，左右对称安装在后轴（4）的两端；限位套（7）在后轴（4）上的位置可调，并可通过紧定螺钉固定；离合齿轮一（12）为凸出外齿型，离合齿轮三（15）内圆为凹进内齿型，外圆为凸出外齿型；在离合弹簧（9）的作用下，离合齿轮一（12）的外齿可嵌入到离合齿轮三（15）的内圆中；当离合齿轮一（12）和离合齿轮三（15）啮合在一起时，离合齿轮三（15）可带动后轴（4）旋转；离合电机（10）通过离合电机安装架（13）、螺栓与机器人后壳体（6）固定，离合齿轮二（14）与离合电机（10）的输出轴配合并通过紧定螺钉固定；离合齿轮二（14）与离合齿轮三（15）相互啮合。
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