CN210680275U - 一种机器人用越障车轮*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机器人用越障车轮***，其包括有副行走轮及副行走轮支架，在副行走轮支架的两端分别设置有副行走轮，副行走轮支架传动连接于传动芯轴的端部由传动芯轴带动运动，副行走轮分布于主行走轮的前后方，传动芯轴上还设置有第一传动齿轮，所述的主行走轮可转动的套设在传动芯轴上，所述的主行走轮上设置有用于带动其传动的第二传动齿轮，第一、第二传动齿轮分别由同步变速器驱动，动力源输送动力给同步变速器。本实用新型可大大提高机器人的越障能力，同时可以保护主行走轮，降低主行走轮与地同面的摩擦，提高主行走轮寿命，主、副行走轮可以灵活更换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人，特别是一种机器人用越障车轮***。
背景技术
近年来，随着自动化和智能化的发展，地面巡检机器人应用越来越广泛，要求机器人不仅需要有正常路况优越的动力性能，还对恶劣的路况的动力性能提出了要求，特别是越障的适应性要求越来高。现今机器人的发展趋势主要往小型化发展，在对机器人整体高度有所要求的情况下，机器人的车轮大小会受到控制，而对于障碍，一般机器人的越障高度不能超过车轮的半径，于是在同样大小的车轮情况下增大越障高度的要求则应运而生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种在同等轮径的车轮情况下能增大越障高度的一种机器人用越障车轮***。
一种机器人用越障车轮***，包括有动力源、主行走轮、传动芯轴，其结构要点在于，还包括有副行走轮及副行走轮支架，在副行走轮支架的两端分别设置有副行走轮，副行走轮支架传动连接于传动芯轴的端部由传动芯轴带动运动，副行走轮分布于主行走轮的前后方，传动芯轴上还设置有第一传动齿轮，所述的主行走轮可转动的套设在传动芯轴上，所述的主行走轮上设置有用于带动其传动的第二传动齿轮，第一、第二传动齿轮分别由同步变速器驱动，动力源输送动力给同步变速器。
本实用新型的机器人用越障车轮***，利用同步变速器分别带动主行走轮与副行走轮运动，在需要越障时，同步变速器停止向主行走轮传送动力，主行走轮停止转动，同步变速器控制副行走轮支架转动，从而带动副行走轮运动，当主行走轮达到障碍物处时，由于位于主行走轮前方的副行走轮已跨到障碍物上，到副行走轮支架转动时，位于主行走轮前方的副行走轮将于障碍物接触，主行走轮前方的副行走轮与地面的摩擦系数非常大，随着副行走轮支架的转动，将机器人前部整个抬起，最终可以保证整个机器人越过障碍。
在副行走轮支架上设置有滚轮，在主行走轮朝向副行走轮支架的那一侧面上设置有环形槽，所述的副行走轮支架上的滚轮在主行走轮上的环形槽中运动。
在副行走轮上设置滚轮，在主行走轮上设置环形槽，并使滚轮在环形槽中移动，这样一方面可起到精确定位副行走轮运动的作用，同时还能起到支撑副行直支架的作用。
所述的滚轮前后成对的设置于副行走轮支架与传动芯轴的连接点两侧。
成对的设置滚轮，可使副行走轮支架平衡。
在副行走轮支架上设置有检测副行走轮支架与水平面夹角的定位传感器，通过定位传感器控制副行走轮支架处于不转动状态时与水平面保持相应的角度。
通过设置定位传感器控制副行走轮支架与水平面的夹角，从而保证副行走轮的前端即可越过障碍、而后端又不会与地面接触。
所述的同步变速器为电动推杆控制的惯性式同步变速器，将动力源提供的动力分别独立传递主行走轮，副行走轮，并提供不同的传动比，保证主行走轮高转速低扭矩，副行走轮低转速高扭矩。
带动主行走轮运动的第二传动齿轮为小齿轮。
第二传动齿轮为小齿轮可使主行走轮转速快，扭矩相对较小。
带动副行走轮运动的第一传动齿轮为大齿轮。
第一传动齿轮为大齿轮可使副行走轮转速慢，扭矩相对较大。
所述的主行走轮包括有轮毂与套在轮毂上的橡胶轮构成，主行走轮上的环形槽设置于轮毂上。
所述的副行走轮为橡胶轮。
传动芯轴通过滚动轴承安装于主行走轮的轴孔中，
所述的主行走轮通过滚动轴承安装于轴承座上。
所述的轴承座、动力源及同步变速器均安装于机架上。
所述的主行走轮包含有轮毂与管状支撑部，所述的管状支撑部与轮毂为一体式结构，管状支撑部的外径小于轮毂的外径，所述的第二传动齿轮设置于管状支撑部上，轴承座支撑在管状支撑部外。
综上所述的，本实用新型相比现有技术如下优点：
本实用新型的机器人用越障车轮***，主行走轮主要功能为行驶，副行走轮的主要功能为越障。主副行走轮通过电动推杆控制的惯性式同步器变速机构实现独立运行输出动力。通过电动推杆控制的惯性式同步器变速机构可以使主行走轮转速快，扭矩相对较小，副行走轮转速慢，扭矩相对较大。此***可以保证越过超过车轮半径高度的障碍。本实用新型可大大提高机器人的越障能力，同时可以保护主行走轮，降低主行走轮与地同面的摩擦，提高主行走轮寿命，主、副行走轮可以灵活更换。
附图说明
图1是本实用新型的主行走轮靠近障碍物的示意图。
图2是本实用新型的位于前端副行走轮接触障碍物的示意图。
图3是本实用新型的主行走轮离开地面的示意图。
图4是本实用新型的主行走轮向上继续离开地面的示意图。
图5是本实用新型的主行走轮位于前端的副行走轮正上方的示意图。
图6是本实用新型的主行走轮接触障碍物的示意图。
图7是本实用新型的越障车轮***的内部示意图。
图8是本实用新型的越障车轮***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行更详细的描述。
实施例1
一种机器人用越障车轮***，包括有动力源、主行走轮、传动芯轴，其结构要点在于，还包括有副行走轮及副行走轮支架，在副行走轮支架的两端分别设置有副行走轮，副行走轮支架传动连接于传动芯轴的端部由传动芯轴带动运动，副行走轮分布于主行走轮的前后方，传动芯轴上还设置有第一传动齿轮，所述的主行走轮可转动的套设在传动芯轴上，所述的主行走轮上设置有用于带动其传动的第二传动齿轮，第一、第二传动齿轮分别由同步变速器驱动，动力源输送动力给同步变速器。在副行走轮支架上设置有滚轮，在主行走轮朝向副行走轮支架的那一侧面上设置有环形槽，所述的副行走轮支架上的滚轮在主行走轮上的环形槽中运动。在副行走轮支架上设置有检测副行走轮支架与水平面夹角的定位传感器，通过定位传感器控制副行走轮支架处于不转动状态时与水平面保持相应的角度。所述的同步变速器为电动推杆控制的惯性式同步变速器。所述的主行走轮包含有轮毂与管状支撑部，所述的管状支撑部与轮毂为一体式结构，管状支撑部的外径小于轮毂的外径，所述的第二传动齿轮设置于管状支撑部上，轴承座支撑在管状支撑部外
如图1，增加了副行走轮3，副行走轮平时处于与地面的夹角处于30°左右，通过定位传感器20控制副行走轮的定位位置，保证副行走轮后端行驶时不与地面4接触，副行走轮前端可以越过障碍1，不会撞上障碍；
如图2至图6，为越障车轮通过副行走轮越过障碍的流程，主行走轮行驶到障碍前后，电动推杆18控制的惯性式同步器变速机构控制动力停止传向主行走轮2，主行走轮停止转动，随后控制将动力传向副行走轮，此时副行走轮前段已经完整越过障碍，副行走轮开始转动，前端将会接触障碍，副行走轮前后端与地面的摩擦系数非常大，随着副行走轮的转动，将机器人前部整个抬起，最终可以保证整个机器人越过障碍；
如图7，副行走轮与传动芯轴11连接通过前后两个第二深沟球轴承15安装至主行走轮，两个轴承中间用第二轴套13顶住，最后轴用弹性挡圈16卡死，主行走轮通过前后两个第一深沟球轴承14安装至轴承座5，两个轴承中间用第一轴套12顶住，随后安装第一键7，并将小齿轮6套入，最后采用第一锁紧螺母8锁紧，然后在传动芯轴上安装第二键17，并将大齿轮9套入，最后采用第二锁紧螺母10锁紧，至此主副行走轮部分组装完成；
主行走轮轮毂2.2与主行走轮橡胶轮2.1安装后组成主行走轮，副行走轮支架3.2与副行走轮橡胶轮3.1，副行走轮滚轮3.3连接构成副行轮走装置，其中主行走轮轮毂有滑槽与副行走轮滚轮配合保证副行走轮的旋转精度与负重。
主副行走轮部分组装完成后，通过轴承座5与车架21连接，车架上安装了电动推杆18控制的惯性式同步器变速机构，动力源19，定位传感器20，其中电动推杆控制的惯性式同步器变速机构实现动力的切换，将动力源提供的动力可以分别独立传递给主行走轮，副行走轮，并提供不同的传动比，保证主行走轮高转速低扭矩，副行走轮低转速高扭矩，而定位传感器主要用于副行走轮的定位，保证副行走轮非工装状态时如图1，始终与地面呈30°左右的夹角。
机器人行驶到障碍前时，由于副行走轮非工作状态时，定位传感器始终保证副行走轮支架与地面呈30°夹角，这样能使副行走轮的-副行走轮橡胶轮顺利越过障碍，随后通过电动推杆控制的惯性式同步器变速机构控制切断动力源传递向主行走轮的动力，同时将动力传递到副行走轮，副行走轮开始转动完成越障，随后在定位传感器的控制下回到与地面呈30°夹角的固定位置，整个越障流程完成。
动力源通过电动推杆控制的惯性式同步器变速机构可以将动力分别传递给小齿轮与大齿轮，通过不同的减速比，小齿轮可以提供高转速低扭矩给主行走轮，大齿轮可以提供低转速高扭矩给副行走轮。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (10)
1.一种机器人用越障车轮***，包括有动力源、主行走轮、传动芯轴，其特征在于：还包括有副行走轮及副行走轮支架，在副行走轮支架的两端分别设置有副行走轮，副行走轮支架传动连接于传动芯轴的端部由传动芯轴带动运动，副行走轮分布于主行走轮的前后方，传动芯轴上还设置有第一传动齿轮，所述的主行走轮可转动的套设在传动芯轴上，所述的主行走轮上设置有用于带动其传动的第二传动齿轮，第一、第二传动齿轮分别由同步变速器驱动，动力源输送动力给同步变速器。
2.根据权利要求1所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：在副行走轮支架上设置有滚轮，在主行走轮朝向副行走轮支架的那一侧面上设置有环形槽，所述的副行走轮支架上的滚轮在主行走轮上的环形槽中运动。
3.根据权利要求2所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：所述的滚轮前后成对的设置于副行走轮支架与传动芯轴的连接点两侧。
4.根据权利要求1所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：在副行走轮支架上设置有检测副行走轮支架与水平面夹角的定位传感器，通过定位传感器控制副行走轮支架处于不转动状态时与水平面保持相应的角度。
5.根据权利要求1所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：所述的同步变速器为电动推杆控制的惯性式同步变速器，将动力源提供的动力分别独立传递主行走轮，副行走轮，并提供不同的传动比，保证主行走轮高转速低扭矩，副行走轮低转速高扭矩。
6.根据权利要求1所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：带动主行走轮运动的第二传动齿轮为小齿轮。
7.根据权利要求6所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：带动副行走轮运动的第一传动齿轮为大齿轮。
8.根据权利要求7所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：所述的主行走轮包括有轮毂与套在轮毂上的橡胶轮构成，主行走轮上的环形槽设置于轮毂上。
9.根据权利要求8所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：传动芯轴通过滚动轴承安装于主行走轮的轴孔中，所述的主行走轮通过滚动轴承安装于轴承座上。
10.根据权利要求9所述的机器人用越障车轮***，其特征在于：所述的主行走轮包含有轮毂与管状支撑部，所述的管状支撑部与轮毂为一体式结构，管状支撑部的外径小于轮毂的外径，所述的第二传动齿轮设置于管状支撑部上，轴承座支撑在管状支撑部外。
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| CN201920960529.6U CN210680275U (zh) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | 一种机器人用越障车轮*** |
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Cited By (1)
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| CN110239275A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-17 | 国网信息通信产业集团有限公司 | 一种机器人用越障车轮*** |
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