CN115107896B - 一种爬楼机器人传动装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种爬楼机器人传动装置，涉及爬楼机器人领域，包括：底盘，所述底盘的内部横向通过转轴转动连接有两个主传动轴，两个所述主传动轴分别延伸至底盘的外部两侧，且底盘的内部远离主传动轴的一侧安装有控制器；第一电机，所述第一电机安装于底盘的内部，且第一电机与两个主传动轴之间安装有差速器；主传动轴转动过程中，配合蜗杆与主传动轴之间的锥齿轮，以及蜗杆与主链轮之间的传动部，因此，可带动主履带轮中的两个主链轮会同步转动，以进一步提高主履带爬楼时的稳定性和抓地力。

Description

一种爬楼机器人传动装置
技术领域
本发明属于爬楼机器人领域，具体是一种爬楼机器人传动装置。
背景技术
人们在日常生活中，需要携带货物爬楼，当货物的重量过大、或者人力所不能及的情况下，需要借助工具进行提物，一般常用爬楼机器人进行。
但是目前市场的爬楼机器人，在使用时，发现上至少存在如下问题：一、爬楼机器人的运动方式多为履带式，履带的长度一般难以改变，致使爬楼机器人难以应对台阶宽度较大的楼梯，二、同侧履带轮中的链轮难以同步转动，致使履带轮抓地力较小且不稳定，三、履带式爬楼机器人不含或极少配备副履带轮，且副履带轮使用时难以稳定传动。
发明内容
解决的技术问题：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种爬楼机器人传动装置，解决了背景技术中提到的问题。
技术方案：
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种爬楼机器人传动装置，包括：
底盘，所述底盘的内部横向通过转轴转动连接有两个主传动轴，两个所述主传动轴分别延伸至底盘的外部两侧，且底盘的内部远离主传动轴的一侧安装有控制器；
第一电机，所述第一电机安装于底盘的内部，且第一电机与两个主传动轴之间安装有差速器；
两个主履带轮，所述主履带轮包括主履带、第一固定架、主传动箱、两个主链轮，所述主传动箱固定于第一固定架上，所述第一固定架与底盘之间连接有连接柱，所述主传动箱固定于第一固定架上，所述第一固定架通过第一传动机构带动两个主链轮同步转动，所述第一电机与控制器电性连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一传动机构包括蜗杆，所述蜗杆通过轴承安装于主传动箱的内部，两个所述主链轮的轴杆均延伸至主传动箱的内部，所述主链轮的轴杆与蜗杆之间通过传动部进行传动，所述主传动轴的一端延伸至主传动箱的内部，所述蜗杆与主传动轴之间通过锥形齿轮进行传动。
在一种可能的实现方式中，所述传动部包括两个涡轮，两个所述涡轮分别安装在两个主链轮的轴杆上，所述蜗杆的两端均设置有螺旋槽，两个所述涡轮分别与蜗杆两端的螺旋槽啮合连接。
在一种可能的实现方式中，所述传动部包括四个锥齿轮，其中两个锥齿轮固定于蜗杆的两端，另外两个锥齿轮固定分别固定于两个主链轮的轴杆上，所述主链轮轴杆上的锥齿轮与蜗杆端部的锥齿轮啮合连接。
在一种可能的实现方式中，第一固定架与底盘之间固定有防护管，所述防护管套设于主传动轴的外部。
在一种可能的实现方式中，所述底盘的内部前后两端均通过移动机构连接有连接板，所述连接板横向设置于底盘的内部，所述底盘的内部设置有用于连接板前后移动的滑轨，所述连接板的两端分别延伸至底盘的外部两侧，且连接板的端部固定有第二固定架，所述第二固定架的一侧安装有两个副履带轮；
所述副履带轮包括副履带、第二固定架、副传动箱、两个副链轮，所述副传动箱固定于第二固定架上，所述第二固定架与连接板相连接，所述副传动箱固定于第二固定架上，所述第二固定架通过第二传动机构带动两个副链轮同步转动。
在一种可能的实现方式中，所述移动机构包括第二电机、丝杆、固定环和连接板，所述第二电机安装于底盘的内部，所述固定环固定于连接板上，所述第二电机固定于底盘的内部，所述丝杆与固定环螺纹连接，所述丝杆的一端与第二电机的传动轴相连接，所述丝杆的另一端与底盘相连接，所述第二电机与控制器电性连接。
在一种可能的实现方式中，所述第二传动机构包括液压油箱和两个叶轮，两个所述叶轮安装于副传动箱的内部，且两个叶轮的中轴分别与两个两个副链轮的中轴相连接，所述副传动箱的内部位于两个叶轮之间开设有过油槽，所述过油槽的两端分别连接有进油管和回油管，所述进油管和回油管的末端均与液压油箱相连通，所述液压油箱的内部、进油管的内部、回油管的内部和过油槽的内部均填满液压油，所述液压油箱的内部通过加压部对液压油进行加压。
在一种可能的实现方式中，所述加压部包括增压箱，所述增压箱固定于液压油箱的内部，且增压箱的内部安装有下齿轮和上齿轮，所述下齿轮和上齿轮啮合连接，所述液压油箱的内部位于下齿轮和上齿轮啮合处开设有导油孔，所述导油孔的一端与进油管相连通，所述下齿轮的中轴延伸至液压油箱的外部，且下齿轮的中轴与主传动轴通过齿轮相连接。
有益效果:
主传动轴转动过程中，配合蜗杆与主传动轴之间的锥齿轮，以及蜗杆与主链轮之间的传动部，因此，可带动主履带轮中的两个主链轮会同步转动，以进一步提高主履带爬楼时的稳定性和抓地力；
通过第二电机控制丝杆的转动方向和圈数，并配合固定环，能够使连接板带动副履带轮向底盘的前方或后方进行移动，以进一步提高装置上履带的占地长度，从而使装置能够适用于不同宽度的台阶；
主传动轴转动过程中，通过齿轮会带动液压油箱内部的上齿轮和下齿轮进行转动，以强行将液压油箱内部的液压油通过导油孔挤入到进油管中，配合过油槽，可使液压油对叶轮进行转动，以带动副链轮转动，进而带动副履带转动，以在主履带轮损坏的情况下，仍能够使装置进行移动，大大提高了装置的适应能力。
附图说明
图1是本发明实施例一的俯视图；
图2是本发明实施例一中第一固定架的侧视图；
图3是本发明实施例一中主传动箱的内部结构示意图；
图4是本发明实施例二的俯视图；
图5是本发明实施例二的结构示意图；
图6是本发明实施例二中副传动箱的俯视图；
图7是本发明副传动箱的侧面剖视图；
图8是本发明增压箱的俯视图；
图9是本发明增压箱的主视图；
图10是本发明增压箱的正面剖视图；
图11是本发明增压箱的侧面剖视图。
附图标记：1、底盘；2、第一电机；3、差速器；4、主传动轴；5、防护管；6、连接柱；7、主履带；8、第一固定架；9、主传动箱；10、进油管；11、回油管；12、涡轮；13、蜗杆；14、第二固定架；15、副链轮；16、主链轮；17、导油孔；18、下齿轮；19、上齿轮；20、增压箱；21、过油槽；22、副传动箱；23、副履带；24、叶轮；25、丝杆；26、固定环；27、连接板；28、液压油箱；29、控制器；30、第二电机。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种爬楼机器人传动装置，解决现有技术中的问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
实施例1：
本实施例的具体结构，如图1和3所示，一种爬楼机器人传动装置，包括：
底盘1，底盘1的内部横向通过转轴转动连接有两个主传动轴4，两个主传动轴4分别延伸至底盘1的外部两侧，且底盘1的内部远离主传动轴4的一侧安装有控制器29；
第一电机2，第一电机2安装于底盘1的内部，且第一电机2与两个主传动轴4之间安装有差速器3；
两个主履带轮，主履带轮包括主履带7、第一固定架8、主传动箱9、两个主链轮16，主传动箱9固定于第一固定架8上，第一固定架8与底盘1之间连接有连接柱6，主传动箱9固定于第一固定架8上，第一固定架8通过第一传动机构带动两个主链轮16同步转动，第一电机2与控制器29电性连接。
在一些示例中，第一传动机构包括蜗杆13，蜗杆13通过轴承安装于主传动箱9的内部，两个主链轮16的轴杆均延伸至主传动箱9的内部，主链轮16的轴杆与蜗杆13之间通过传动部进行传动，主传动轴4的一端延伸至主传动箱9的内部，蜗杆13与主传动轴4之间通过锥形齿轮进行传动。
在一些示例中，传动部包括两个涡轮12，两个涡轮12分别安装在两个主链轮16的轴杆上，蜗杆13的两端均设置有螺旋槽，两个涡轮12分别与蜗杆13两端的螺旋槽啮合连接，蜗杆13转动过程中，会带动两个涡轮12转动，进而带动两个主链轮16转动。
在一些示例中，传动部包括四个锥齿轮，其中两个锥齿轮固定于蜗杆13的两端，另外两个锥齿轮固定分别固定于两个主链轮16的轴杆上，主链轮16轴杆上的锥齿轮与蜗杆13端部的锥齿轮啮合连接，同样的，通过四个锥齿轮，可在蜗杆13转动的同时带动两个主链轮16转动。
在一些示例中，第一固定架8与底盘1之间固定有防护管5，防护管5套设于主传动轴4的外部，利用防护管5可防止外界物体直接与主传动轴4相接触，进而提高主传动轴4的安全性。
通过采用上述技术方案：
通过第一电机2并配合差速器3，可使两个主传动轴4以不同的速度转动，主传动轴4转动过程中，配合蜗杆13与主传动轴之间的锥齿轮，可带动蜗杆13进行转动，由于蜗杆13的两端均通过传动部与主链轮16的中轴相连接，因此，主履带轮中的两个主链轮16会同步转动，以进一步提高主履带7爬楼时的稳定性和抓地力。
实施例2：
本实施例的具体结构，如图4-11所示，底盘1的内部前后两端均通过移动机构连接有连接板27，连接板27横向设置于底盘1的内部，底盘1的内部设置有用于连接板27前后移动的滑轨，连接板27的两端分别延伸至底盘1的外部两侧，且连接板27的端部固定有第二固定架14，第二固定架14的一侧安装有两个副履带轮；
副履带轮包括副履带23、第二固定架14、副传动箱22、两个副链轮15，副传动箱22固定于第二固定架14上，第二固定架14与连接板27相连接，副传动箱22固定于第二固定架14上，第二固定架14通过第二传动机构带动两个副链轮15同步转动。
在一些示例中，移动机构包括第二电机30、丝杆25、固定环26和连接板27，第二电机30安装于底盘1的内部，固定环26固定于连接板27上，第二电机30固定于底盘1的内部，丝杆25与固定环26螺纹连接，丝杆25的一端与第二电机30的传动轴相连接，丝杆25的另一端与底盘1相连接，第二电机30与控制器29电性连接，通过第二电机30控制丝杆25的转动方向和圈数，并配合固定环26，能够使连接板27带动副履带轮向底盘1的前方或后方进行移动，以进一步提高装置上履带的占地长度，从而使装置能够适用于不同宽度的台阶。
在一些示例中，第二传动机构包括液压油箱28和两个叶轮24，两个叶轮24安装于副传动箱22的内部，且两个叶轮24的中轴分别与两个两个副链轮15的中轴相连接，副传动箱22的内部位于两个叶轮24之间开设有过油槽21，过油槽21的两端分别连接有进油管10和回油管11，进油管10和回油管11的末端均与液压油箱28相连通，液压油箱28的内部、进油管10的内部、回油管11的内部和过油槽21的内部均填满液压油，液压油箱28的内部通过加压部对液压油进行加压。
在一些示例中，加压部包括增压箱20，增压箱20固定于液压油箱28的内部，且增压箱20的内部安装有下齿轮18和上齿轮19，下齿轮18和上齿轮19啮合连接，液压油箱28的内部位于下齿轮18和上齿轮19啮合处开设有导油孔17，导油孔17的一端与进油管10相连通，下齿轮18的中轴延伸至液压油箱28的外部，且下齿轮18的中轴与主传动轴4通过齿轮相连接。
通过采用上述技术方案：通过移动机构可带动两个副履带轮分别向底盘1的前后进行移动，进而增加装置整体的长度，使装置能够适应台阶宽度较大的楼梯；
主传动轴4转动过程中，通过齿轮会带动液压油箱28内部的上齿轮19和下齿轮18进行转动，上齿轮19和下齿轮18在转动过程中，会强行将液压油箱28内部的液压油通过导油孔17挤入到进油管10中，接着液压油会在副传动箱22内部的过油槽21中流动，进而使液压油对叶轮24进行转动，以带动副链轮15转动，从而在主履带轮损坏的情况下，仍然能够使装置进行移动，大大提高了装置的适应能力。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种爬楼机器人传动装置，其特征在于，包括：
底盘（1），所述底盘（1）的内部横向通过转轴转动连接有两个主传动轴（4），两个所述主传动轴（4）分别延伸至底盘（1）的外部两侧，且底盘（1）的内部远离主传动轴（4）的一侧安装有控制器（29）；
第一电机（2），所述第一电机（2）安装于底盘（1）的内部，且第一电机（2）与两个主传动轴（4）之间安装有差速器（3）；
两个主履带轮，所述主履带轮包括主履带（7）、第一固定架（8）、主传动箱（9）、两个主链轮（16），所述主传动箱（9）固定于第一固定架（8）上，所述第一固定架（8）与底盘（1）之间连接有连接柱（6），所述主传动轴（4）通过第一传动机构带动两个主链轮（16）同步转动，所述第一电机（2）与控制器（29）电性连接；
底盘（1）的内部前后两端均通过移动机构连接有连接板（27），所述连接板（27）横向设置于底盘（1）的内部，所述底盘（1）的内部设置有用于连接板（27）前后移动的滑轨，所述连接板（27）的两端分别延伸至底盘（1）的外部两侧，且连接板（27）的端部固定有第二固定架（14），所述第二固定架（14）的一侧安装有两个副履带轮；
所述副履带轮包括副履带（23）、第二固定架（14）、副传动箱（22）、两个副链轮（15），所述副传动箱（22）固定于第二固定架（14）上，所述第二固定架（14）与连接板（27）相连接，所述第二固定架（14）通过第二传动机构带动两个副链轮（15）同步转动。
2.如权利要求1所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：所述第一传动机构包括蜗杆（13），所述蜗杆（13）通过轴承安装于主传动箱（9）的内部，两个所述主链轮（16）的轴杆均延伸至主传动箱（9）的内部，所述主链轮（16）的轴杆与蜗杆（13）之间通过传动部进行传动，所述主传动轴（4）的一端延伸至主传动箱（9）的内部，所述蜗杆（13）与主传动轴（4）之间通过锥形齿轮进行传动。
3.如权利要求2所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：所述传动部包括两个涡轮（12），两个所述涡轮（12）分别安装在两个主链轮（16）的轴杆上，所述蜗杆（13）的两端均设置有螺旋槽，两个所述涡轮（12）分别与蜗杆（13）两端的螺旋槽啮合连接。
4.如权利要求2所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：所述传动部包括四个锥齿轮，其中两个锥齿轮固定于蜗杆（13）的两端，另外两个锥齿轮固定分别固定于两个主链轮（16）的轴杆上，所述主链轮（16）轴杆上的锥齿轮与蜗杆（13）端部的锥齿轮啮合连接。
5.如权利要求3或4所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：第一固定架（8）与底盘（1）之间固定有防护管（5），所述防护管（5）套设于主传动轴（4）的外部。
6.如权利要求1所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：所述移动机构包括第二电机（30）、丝杆（25）、固定环（26）和连接板（27），所述第二电机（30）安装于底盘（1）的内部，所述固定环（26）固定于连接板（27）上，所述第二电机（30）固定于底盘（1）的内部，所述丝杆（25）与固定环（26）螺纹连接，所述丝杆（25）的一端与第二电机（30）的传动轴相连接，所述丝杆（25）的另一端与底盘（1）相连接，所述第二电机（30）与控制器（29）电性连接。
7.如权利要求6所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：所述第二传动机构包括液压油箱（28）和两个叶轮（24），两个所述叶轮（24）安装于副传动箱（22）的内部，且两个叶轮（24）的中轴分别与两个副链轮（15）的中轴相连接，所述副传动箱（22）的内部位于两个叶轮（24）之间开设有过油槽（21），所述过油槽（21）的两端分别连接有进油管（10）和回油管（11），所述进油管（10）和回油管（11）的末端均与液压油箱（28）相连通，所述液压油箱（28）的内部、进油管（10）的内部、回油管（11）的内部和过油槽（21）的内部均填满液压油，所述液压油箱（28）的内部通过加压部对液压油进行加压。
8.如权利要求7所述的一种爬楼机器人传动装置，其特征在于：所述加压部包括增压箱（20），所述增压箱（20）固定于液压油箱（28）的内部，且增压箱（20）的内部安装有下齿轮（18）和上齿轮（19），所述下齿轮（18）和上齿轮（19）啮合连接，所述液压油箱（28）的内部位于下齿轮（18）和上齿轮（19）啮合处开设有导油孔（17），所述导油孔（17）的一端与进油管（10）相连通，所述下齿轮（18）的中轴延伸至液压油箱（28）的外部，且下齿轮（18）的中轴与主传动轴（4）通过齿轮相连接。
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