CN113696986B - 一种柔性履带机器人联接装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种柔性履带机器人联接装置，包括行走装置和柔性杆；所述行走机构包括相互平行的两组骨架；两所述骨架沿第一方向排布；所述骨架包括相互铰接的前骨架和后骨架，铰接轴方向与所述第一方向平行；所述柔性杆安装在两所述骨架之间，位于所述骨架两端处。增强了履带机器人作业时曲面适应能力。

Description

一种柔性履带机器人联接装置
技术领域
本发明具体公开了一种柔性履带机器人联接装置。
背景技术
爬壁机器人可搭载多种工具在壁面上进行移动，执行高难度高危险工作，在多个行业应用前景广阔。对于导磁性壁面，多采用永磁性履带吸附机器人进行壁面移动，现有的永磁式履带行走机器人大多能够在地面和垂直平面上进行吸附移动，但在大曲率壁面上不能进行有效的贴合吸附壁面，曲面适应能力差，还会导致整体机构的变形、脱落，影响机器人的安全性。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种柔性履带机器人联接装置，包括行走装置和柔性杆；所述行走机构包括相互平行的两组骨架；每一个所述骨架沿第一方向延伸；两组所述骨架沿第二方向排布，所第二方向与第一方向垂直；每一组所述骨架包括沿第一方向排布且相互铰接的前骨架和后骨架，铰接轴方向与所述第二方向平行；两个所述骨架的第一端通过一个柔性杆连接，以使两个所述骨架的第一端可以相对第三方向位移，所述第三方向与所述第一方向垂直，且与所述第二方向垂直；两个所述骨架的第二端通过一个柔性杆连接，以使两个所述骨架的第二端可以相对第三方向位移。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述前骨架包括第一连接件，所述第一连接件远离后骨架一端设有两组平行的前骨段，所述第一连接件远离后骨架一端设有两组平行的前骨段，所述前骨段沿第一方向延伸。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述后骨架包括第二连接件，所述第二连接件远离前骨架一端设有两组平行的后骨段，所述后骨段沿第一方向延伸。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一连接件呈工字型，且一侧设有可与前骨架连接的连接法兰，另一侧设有铰接孔；所述第二工字件呈工字型，且一侧设有可与后骨架连接的连接法兰。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一位工字件与所述第二连接件之间还设有限位器，所述所述第一连接件与所述第二连接件之间还设有限位器，所述限位器一侧设有可***第一连接件一支端的槽口，且所述槽口内壁设有与铰接孔对应的通孔，所述限位器与第一连接件铰接；所述第二连接件远离后骨架一端与限位器固定连接。根据本申请实施例提供的技术方案，所述柔性杆包括弹性元件，所述弹性元件两端设有套筒，所述套筒轴线方向与第一方向垂直。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述骨架两端设有套轴，所述套轴与所述套筒铰接，铰接轴方向与第一方向垂直。
根据本申请实施例提供的技术方案，两所述后骨段间沿第二方向安装有主动轴，所述主动轴上设有可沿自身轴线旋转主动齿轮，两所述前骨段间沿第二方向安装有从动轴，所述从动轴上谁有可沿自身轴线旋转的从动齿轮，对应所述主动齿轮和所述从动齿轮设有匹配的链条，所述链条远离所述主动齿轮与所述从动齿轮一侧设有沿行走方向依次排列的磁吸附单元。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述后骨段上设有电机安装孔，所述驱动齿轮通过电机驱动。
本发明的有益效果：通过两个平行行走装置之间设置柔性杆，增强机器人转向时的贴合能力；通过前骨架与后骨架的铰接，实现了履带机器人垂直于壁面的曲面适应能力。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本申请的一种柔性履带机器人联接装置的应用示意图；
图2是本申请的一种柔性履带机器人联接装置的一种实施例示意图；
图3是本申请的一种柔性履带机器人联接装置的一种柔性杆示意图；
图4是本申请的一种柔性履带机器人联接装置的一种行走装置示意图；
1、骨架；2、柔性杆；3、限位器；4、主动齿轮；5、从动齿轮；6、链条；7、磁吸附单元；11、前骨段；12、后骨段；110、第一连接件；120、第二连接件；21、弹性元件；22、套筒；23、套轴。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1所示，一种柔性履带机器人联接装置，包括行走装置和柔性杆2；所述行走机构包括相互平行的两组骨架1；每一个所述骨架1沿第一方向延伸；两组所述骨架1沿第二方向排布，所第二方向与第一方向垂直；每一组所述骨架1包括沿第一方向排布且相互铰接的前骨架和后骨架，铰接轴方向与所述第二方向平行；两个所述骨架1的第一端通过一个柔性杆连接，以使两个所述骨架的第一端可以相对第三方向位移，所述第三方向与所述第一方向垂直，且与所述第二方向垂直；两个所述骨架1的第二端通过一个柔性杆连接，以使两个所述骨架的第二端可以相对第三方向位移。
优选地，所述两骨架1的排列方式平行，且朝向相反，所述柔性杆2垂直于骨架1的安装在俩骨架两端，从而形成中心对称的四边形。所述柔性杆的两端分别与两组骨架1铰接，且交接轴垂直于第一方向。有利于整个履带机器人的对称性，进一步保证了履带机器人的稳定性。
如图2所述，所述前骨架包括第一连接件110，所述第一连接件110远离后骨架一端设有两组平行的前骨段11，所述前骨段11沿第一方向延伸。通过设置两组平行的骨段，有利于增加骨架的刚性。
进一步地，所述第一连接件110与前骨段11之间设有连接法兰，连接法兰上设有通孔，所述第一工件110与两前骨段11均通过螺栓连接。可拆卸设计，有利于当零件损坏时，单独更换各部件。
进一步地，所述后骨架包括第二连接件120，所述第二连接件120远离前骨架一端设有两组平行的后骨段12，所述后骨段12沿第一方向延伸。
进一步地，所述第二连接件120与后骨段12之间设有连接法兰，连接法兰上设有通孔，所述第一工件120与两后骨段12均通过螺栓连接。
优选地，所述第一连接件110呈工字型，且一侧设有可与前骨架连接的连接法兰，另一侧设有铰接孔；所述第二连接件120呈工字型，且一侧设有可与后骨架连接的连接法兰。
可选地，第一连接件110与第二连接件120采用PPS材料，减轻骨架重量的同时有良好的机械性能。
优选地，所述第一连接件110与所述第二连接件120之间还设有限位器3，所述限位器3一侧设有可***第一连接件110一支端的槽口，且所述槽口内壁设有与铰接孔对应的通孔，所述限位器3与第一连接件110铰接；所述第二连接件120远离后骨架12一端与限位器3固定连接。
优选地，所述限位器3设置两组安装在第一连接件110与第二连接件120之间，所述限位器上设有通孔，第一连接件110远离前骨架的一端设有限位器3铰接的通孔。
优选地。限位器3的槽口可限制相互铰接的第一连接件110和第二连接件120的角度，角度范围0°至30°。通过限位器的设置，防止前后骨架发生较大角度的旋转，从而降低对墙壁的吸附能力，导致机器人掉落情况的发生。
进一步地，所述柔性杆2包括弹性元件21，所述弹性元件21两端设有套筒22，所述套筒22轴线方向与第一方向垂直。
优选地，柔性杆2中间的弹性元件21为碳素弹簧钢丝，两边固定连接的套筒22内壁精细打磨；进一步地，所述套筒22可选转的安装在弹性元件21两端，进一步增加曲面适应力。
进一步地，述骨架1两端设有套轴23，所述套轴23与所述套筒22铰接，铰接轴方向与第一方向垂直。
如图3所示，两所述后骨段12间沿第二方向安装有主动轴，所述主动轴上设有可沿自身轴线旋转主动齿轮4，两所述前骨段11间沿第二方向安装有从动轴，所述从动轴上谁有可沿自身轴线旋转的从动齿轮5，对应所述主动齿轮4和所述从动齿轮5设有匹配的链条6，所述链条6远离所述主动齿轮4与所述从动齿轮5一侧设有沿行走方向依次排列的磁吸附单元7。
进一步地，所述后骨段12上设有电机安装孔，所述驱动齿轮4通过电机驱动。
工作原理：电机驱动启动齿轮4，通过链条6带动从动齿轮5旋转，从而带动外部的磁吸附单元7行走。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种柔性履带机器人联接装置，其特征在于：包括行走装置和柔性杆（2）；
所述行走装置包括相互平行的两组骨架（1）；每一个所述骨架（1）沿第一方向延伸；两组所述骨架（1）沿第二方向排布，所第二方向与第一方向垂直；每一组所述骨架（1）包括沿第一方向排布且相互铰接的前骨架和后骨架，铰接轴方向与所述第二方向平行；
两个所述骨架（1）的第一端通过一个柔性杆连接，以使两个所述骨架的第一端可以相对第三方向位移，所述第三方向与所述第一方向垂直，且与所述第二方向垂直；所述柔性杆（2）包括弹性元件（21），所述弹性元件（21）两端设有固定连接的套筒（22），所述套筒（22）轴线方向与第一方向垂直; 所述骨架（1）两端设有套轴（23），所述套轴（23）与所述套筒（22）铰接，铰接轴方向与第一方向垂直；
两个所述骨架（1）的第二端通过一个柔性杆连接，以使两个所述骨架的第二端可以相对第三方向位移; 所述两骨架（1）的排列方式平行，且朝向相反，所述柔性杆（2）垂直于骨架（1）的安装在两骨架两端，从而形成中心对称的四边形；所述柔性杆的两端分别与两组骨架（1）铰接，且铰接轴垂直于第一方向，有利于整个履带机器人的对称性；
所述前骨架包括第一连接件（110），所述第一连接件（110）远离后骨架一端设有两组平行的前骨段（11），所述前骨段（11）沿第一方向延伸；
所述后骨架包括第二连接件（120），所述第二连接件（120）远离前骨架一端设有两组平行的后骨段（12），所述后骨段（12）沿第一方向延伸；所述第一连接件（110）呈工字型，且一侧设有可与前骨架连接的连接法兰，另一侧设有铰接孔；所述第二连接件（120）呈工字型，且一侧设有可与后骨架连接的连接法兰；
所述第一连接件（110）与所述第二连接件（120）之间还设有限位器（3），所述限位器（3）一侧设有可***第一连接件（110）一支端的槽口，且所述槽口内壁设有与铰接孔对应的通孔，所述限位器（3）与第一连接件（110）铰接；所述第二连接件（120）远离后骨架一端与限位器（3）固定连接；
所述限位器（3）设置两组安装在第一连接件（110）与第二连接件（120）之间，所述限位器上设有通孔，第一连接件（110）远离前骨架的一端设有限位器（3）铰接的通孔；
限位器（3）的槽口可限制相互铰接的第一连接件（110）和第二连接件（120）的角度，角度范围0°至30°，通过限位器的设置，防止前后骨架发生较大角度的旋转，从而降低对墙壁的吸附能力，导致机器人掉落情况的发生。
2.根据权利要求1所述的一种柔性履带机器人联接装置，其特征在于：两所述后骨段（12）间沿第二方向安装有主动轴，所述主动轴上设有可沿自身轴线旋转主动齿轮（4），两所述前骨段（11）间沿第二方向安装有从动轴，所述从动轴上设有可沿自身轴线旋转的从动齿轮（5），对应所述主动齿轮（4）和所述从动齿轮（5）设有匹配的链条（6），所述链条（6）远离所述主动齿轮（4）与所述从动齿轮（5）一侧设有沿行走方向依次排列的磁吸附单元（7）。
3.根据权利要求2所述的一种柔性履带机器人联接装置，其特征在于：所述后骨段（12）上设有电机安装孔，所述主动齿轮（4）通过电机驱动。
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