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移动机器人用模块化电驱动履带实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电驱动履带,尤其是涉及机器人用模块化电驱动履带,属于移动机器人技术领域。

相关背景技术

[0002] 在移动机器人中,履带式移动机器人因具有良好的地形通过能力,多被应用于执行复杂地形中的任务。在移动机器人设计中常需设计履带式移动机器人或将机器人转变为履带式移动机器人。目前履带式移动机器人的搭建方式一般有两种:方式一,将履带移动装置作为移动机器人的一部分,与机器人一同设计;方式二,购买模块化履带移动底盘,将机器人安装在模块化履带移动底盘的安装面上。方式一设计的履带移动装置能最大程度上满足设计需求,但移动机器人的整体设计时间长,且难以应用于现有机器人向移动机器人的转变;方式二减少了履带移动装置的设计,缩短了移动机器人的设计时间,由于是底盘式的结构,在安装方式上存在局限性,不适用于对机器人高度有要求的移动机器人。

具体实施方式

[0013] 结合图1‑12说明本发明的结构与操作。
[0014] 本申请移动机器人用模块化电驱动履带一般不单独使用,普遍的使用场景是两个相同的机器人用模块化电驱动履带组合使用,中间作为移动机器人本体通过支撑和连接装置固定在平行布置的两个相同的机器人用模块化电驱动履带中间。
[0015] 以移动机器人的搭建为例,用两个移动机器人模块化电驱动履带通过连接结构与机器人部分搭建出一个履带式移动机器人。
[0016] 移动机器人用模块化电驱动履带,包括安装支架1、驱动模块2、导向张紧装置3、负重悬挂装置4和履带5。安装支架1是整个移动机器人用模块化电驱动履带的支撑和连接装置。驱动模块2、导向张紧装置3和负重悬挂装置4通过螺栓固定安装在安装支架1上。驱动模块2固定安装在安装支架1的右侧上部。导向张紧装置3固定安装在安装支架1的左侧上部。多个负重悬挂装置4均布在安装支架1的正下部。履带5布置在整个移动机器人用模块化电驱动履带的最外侧,履带5由驱动模块2、导向张紧装置3和多个负重悬挂装置4支撑,整体成倒梯形。
[0017] 安装支架1包括连接板1‑1和L型板1‑2。两个L型板1‑2对称固定安装在连接板1‑1下部前后两侧。连接板1‑1的上下表面布置多个安装座,开设多个螺纹孔和螺栓安装孔,用于安装其他部件。
[0018] 驱动模块2包括下盖2‑1、电机2‑2、上盖2‑3、直角减速器2‑4、小同步带轮2‑5、同步带2‑6、大同步带轮2‑7、驱动轮轴2‑8和驱动轮2‑9。下盖2‑1使用螺钉安装在安装支架1上。电机2‑2为低压直流伺服电机,电机2‑2使用螺钉与直角减速器2‑4固定安装。电机2‑2与直角减速器2‑4组成的整体使用螺钉固定安装在下盖2‑1上。上盖2‑3安装在下盖2‑1上,并使用螺栓、螺母固定,上盖2‑3与直角减速器2‑4同样使用螺钉安装固定。小同步带轮2‑5安装在直角减速器2‑4的输出轴上,大同步带轮2‑7安装在驱动轮轴2‑8的前端。同步带2‑6安装在小同步带轮2‑5与大同步带轮2‑7上,形成同步带传动。驱动轮2‑9安装在驱动轮轴2‑8上,驱动轮轴2‑8通过轴承、轴承座安装在下盖2‑1上。
[0019] 导向张紧装置3包括外螺纹管臂杆3‑1、U型支撑臂3‑2、弹簧3‑3和导向轮组件3‑4。外螺纹管臂杆3‑1使用螺母固定安装在安装支架1上部左侧的安装座内。U型支撑臂3‑2包括U型座3‑2‑1和导向杆3‑2‑2,U型座3‑2‑1和导向杆3‑2‑2端部固定连接。弹簧3‑3为压簧,弹簧3‑3安装在导向杆3‑2‑2上,弹簧3‑3的两侧分别和U型座3‑2‑1、螺纹管臂杆3‑1的端面接触,产生履带所需张紧力。导向轮组件3‑4通过螺纹连接固定安装在U型支撑臂3‑2的U型座
3‑2‑1内。
[0020] 导向轮组件3‑4的包括导向轮轴3‑4‑1、导向轮轴承3‑4‑2、导向轮端盖3‑4‑3和导向轮3‑4‑4。导向轮轴3‑4‑1轴肩两侧安装有两个导向轮轴承3‑4‑2,导向轮3‑4‑4安装在导向轮轴承3‑4‑2外部,导向轮3‑4‑4两个侧面使用螺钉安装导向轮端盖3‑4‑3。
[0021] 负重悬挂装置4包括悬挂臂4‑1、弹簧减震器4‑2、轮架轴4‑3和负重轮组件4‑4。悬挂臂4‑1与弹簧减震器4‑2使用轴与轴承安装在安装支架1上。悬挂臂4‑1与弹簧减震器4‑2通过光轴、轴承连接。轮架轴4‑3两端有螺纹,使用轴承与弹性挡圈安装在悬挂臂4‑1上。负重轮组件4‑4使用螺纹连接固定安装在轮架轴4‑3上。
[0022] 负重轮组件4‑4包括两对4个负重轮。负重轮组件4‑4的一对负重轮包括轮架板4‑4‑1、负重轮轴4‑4‑2、负重轮轴承4‑4‑3、负重轮4‑4‑4和负重轮端盖4‑4‑5。两个轮架板4‑4‑
1将负重轮轴4‑4‑2夹在中间,并使用弹性挡圈轴向定位。负重轮4‑4‑4内安装有负重轮轴承
4‑4‑3,负重轮轴承4‑4‑3使用弹性挡圈安装在负重轮轴4‑4‑2端部,负重轮端盖4‑4‑5使用螺钉安装在负重轮4‑4‑4侧面,并固定负重轮轴承4‑4‑3的位置。
[0023] 本发明移动机器人用模块化电驱动履带的具体使用方法如下:(1)准备连接结构
根据机器人上的安装孔与安装位置制作合适的连接结构。
[0024] (2)机械连接将移动机器人用模块化电驱动履带安装侧的螺栓取下,使用长度合适的螺栓穿过
L型板1‑2、连接板1‑1和连接结构上对应的孔,加平垫圈并使用螺母拧紧,完成移动机器人用模块化电驱动履带与连接结构的机械连接。
[0025] 使用螺钉将连接结构安装至机器人上的对应的安装孔,实现连接结构与机器人之间的机械连接。至此完成移动机器人的机械结构的安装。
[0026] (3)控制连接将移动机器人用模块化电驱动履带电动机2‑2的电源线、控制线与机器人上的电
源、控制器连接。通电调试无误后便完成了移动机器人的搭建。
[0027] (4)机器人的运动前进:两个移动机器人用模块化电驱动履带以相同的速度向前运动,则整个移动
机器人向前运动。
[0028] 后退:两个移动机器人用模块化电驱动履带以相同的速度向后运动,则整个移动机器人向后运动。
[0029] 转向:两个移动机器人用模块化电驱动履带以不同的速度运动,则整个移动机器人实现转动。
[0030] 单个移动机器人用模块化电驱动履带的运动传递路线为:电机2‑2转动,动力通过直角减速器2‑4将方向转变90°,再依次通过小同步带轮2‑5、同步带2‑6、大同步带轮2‑7传递到驱动轮轴2‑8、驱动轮2‑9,进而拖动履带移动。

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