變電站輪履復(fù)合可切換式移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種可以應(yīng)用于變電站復(fù)雜環(huán)境中的移動(dòng)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著勞動(dòng)力成本的不斷提高，以及考慮到變電站室外環(huán)境的復(fù)雜多樣，傳統(tǒng)的人力巡檢已經(jīng)不能滿足日常的變電站巡檢要求。目前現(xiàn)有的移動(dòng)機(jī)器人大多都只采用輪式或者履帶式其中一種移動(dòng)方式，移動(dòng)效率低；而部分采用兩種移動(dòng)方式的移動(dòng)機(jī)器人，其大多采用兩套單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)單元，分別驅(qū)動(dòng)輪子或者履帶，兩套驅(qū)動(dòng)單元難免造成機(jī)構(gòu)笨重，繁瑣；剩余部分機(jī)器人將輪子和履帶串接在同一根輸出軸上，需要手動(dòng)拆卸輪子達(dá)到輪履式切換的目標(biāo)，無(wú)法達(dá)到自動(dòng)切換輪式或履帶式行走的目標(biāo)，自動(dòng)化程度低。另外，現(xiàn)有的機(jī)器人還存在著體積大，重量重，可攜帶性也差等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了變電站輪履復(fù)合可切換式移動(dòng)機(jī)器人，該機(jī)器人適用于變電站復(fù)雜環(huán)境的并且可以自由切換運(yùn)動(dòng)方式的移動(dòng)機(jī)器人，它具有在室外復(fù)雜環(huán)境表面爬坡、越障的履帶機(jī)構(gòu)，同時(shí)，也可以在平面切換到輪式移動(dòng)，降低功耗。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:
[0005]變電站輪履復(fù)合可切換式移動(dòng)機(jī)器人，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、箱體兩側(cè)的越障支臂機(jī)構(gòu)及布置在支臂機(jī)構(gòu)上的行駛輪機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的輪、支臂履帶及行走履帶；
[0006]越障支臂機(jī)構(gòu)的支臂軸分別套合在驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸內(nèi)，支臂軸穿過(guò)箱體連接到擺動(dòng)電機(jī)上，越障支臂機(jī)構(gòu)的支臂履帶套合在驅(qū)動(dòng)輪上，擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)越障支臂機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)；
[0007]輪及輪式從動(dòng)鏈輪通過(guò)鍵連接固定在輪式傳動(dòng)軸上，輪式傳動(dòng)軸通過(guò)軸承套瓦固定在支臂架上，輪式傳動(dòng)軸固定在輪軸擋板上，輪式主動(dòng)鏈輪通過(guò)螺釘與軸承擋瓦連接，軸承擋瓦與驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)連接，輪與支臂架中軸線偏心設(shè)置；
[0008]移動(dòng)機(jī)器人的履帶式行走方式和輪式行走方式能夠任意切換，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人通過(guò)擺動(dòng)電機(jī)將越障支臂機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到與地面水平的位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)輪式主動(dòng)鏈輪，輪式主動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)輪式從動(dòng)鏈輪，輪式從動(dòng)鏈輪輪通過(guò)輪式傳動(dòng)軸帶動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輪接觸地面，此時(shí)為輪式移動(dòng)狀態(tài)，反之，則切換為履帶式移動(dòng)狀態(tài)。
[0009]輪式從動(dòng)鏈輪具體為鏈輪，輪式傳動(dòng)軸通過(guò)螺釘固定在輪軸擋板上。
[0010]所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括通過(guò)驅(qū)動(dòng)安裝板連接在一起的驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)行走履帶連接在一起，移動(dòng)機(jī)器人通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)。
[0011]所述箱體包括位于移動(dòng)機(jī)器人前端的第一箱體及位于移動(dòng)機(jī)器人尾部的第二箱體，所述第一箱體及第二箱體通過(guò)兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接板連接在一起，所述箱體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接板上還固定有電池盒。
[0012]所述擺動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)支臂軸使支臂在平面內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)。
[0013]所述越障支臂機(jī)構(gòu)包括第二軸承擋瓦，第二軸承擋瓦固定在支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸承外，第二軸承擋瓦內(nèi)固定有用于間隔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸承及轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)套的轉(zhuǎn)動(dòng)軸定位套，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)套通過(guò)平鍵固定在支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一頭，支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一頭通過(guò)平鍵與支臂架固定，擺動(dòng)電機(jī)通過(guò)支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸及轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)套驅(qū)動(dòng)支臂架轉(zhuǎn)動(dòng)，支臂架上固定有軸承座，支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸上還擰緊有轉(zhuǎn)動(dòng)軸定位螺母，
[0014]所述越障支臂機(jī)構(gòu)還包括第一軸承擋瓦，第一軸承擋瓦契合在軸承上，支臂架上通過(guò)螺釘固定有軸承瓦，支臂軸穿在軸承瓦內(nèi)，支臂軸兩側(cè)分別安裝有支臂小輪，支臂軸通過(guò)螺釘固定有支臂擋圈，支臂架上通過(guò)螺釘固定有履帶導(dǎo)槽。
[0015]所述移動(dòng)機(jī)器人的履帶式行走方式及輪式行走方式這兩種驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)共用一套動(dòng)力。移動(dòng)機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)履帶式行走方式和輪式行走方式相互切換，兩種驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)共用一套動(dòng)力。
[0016]履帶式行走方式時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)越障支臂機(jī)構(gòu)上的支臂履帶，擺臂電機(jī)通過(guò)支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)整個(gè)支臂轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)電機(jī)將支臂軸旋轉(zhuǎn)成與地面一定角度，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪同時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪上的行走履帶及支臂上的支臂履帶轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)機(jī)器人利用越障支臂機(jī)構(gòu)上的履帶翻越一定高度的障礙。
[0017]輪式行走方式時(shí)，擺動(dòng)電機(jī)將支臂旋轉(zhuǎn)到越障支臂機(jī)構(gòu)履帶面與地面平行的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)輪式主動(dòng)鏈輪，輪式主動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)輪式從動(dòng)鏈輪，從動(dòng)輪通過(guò)輪式傳動(dòng)軸帶動(dòng)輪行駛在平地上。
[0018]當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人前面有障礙時(shí)，前面的越障支臂機(jī)構(gòu)會(huì)先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)好越障角度，將越障支臂機(jī)構(gòu)搭在障礙上，在履帶的把持下，機(jī)器人開(kāi)始攀爬障礙；在升到一定高度后，后面的越障支臂機(jī)構(gòu)開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而抬高機(jī)器人后半部分箱體，直至機(jī)器人重新回到水平狀態(tài)。此時(shí)，機(jī)器人水平行走，完成越障。
[0019]本發(fā)明所述的箱體上可以搭載兩個(gè)電池箱，內(nèi)置鋰電池，最大限度的利用箱體空間；其箱體上是多接口的載荷平臺(tái)，可以搭載多種儀器設(shè)備，方便數(shù)據(jù)采集，及電力環(huán)境中的各種巡檢項(xiàng)目。
[0020]本發(fā)明機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的四套越障支臂機(jī)構(gòu)幾何尺寸對(duì)稱，可以完全收回到機(jī)器人兩側(cè)，通過(guò)擺動(dòng)電機(jī)可以分別控制前后兩套越障支臂，可操作性高。本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、越障支臂機(jī)構(gòu)、箱體等主要組件都為硬鋁材料制成。本發(fā)明外觀簡(jiǎn)潔大方，可擴(kuò)展性強(qiáng)。驅(qū)動(dòng)輪及越障支臂機(jī)構(gòu)上安裝有履帶支撐架，行走履帶及支臂履帶上也有導(dǎo)條，可以有效防止履帶跑偏的同時(shí)起到支撐的作用。傳動(dòng)系統(tǒng)采用鏈條，鏈條為卡丁車鏈條。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]1.本發(fā)明移動(dòng)機(jī)器人具有體積小、重量輕、爬坡和越障功能優(yōu)良的特點(diǎn)。普通的車輛都可以攜帶運(yùn)輸。
[0023]2.可以方便的從履帶式行走方式切換到輪式行走方式，兩種驅(qū)動(dòng)方式共用一套動(dòng)力，極大的提高了設(shè)備使用率。
[0024]3.本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活可靠。機(jī)體內(nèi)主要傳動(dòng)系統(tǒng)采用鏈條傳動(dòng)，其鏈接可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，采用特殊鏈條的鏈輪，其精度也可以得到保證；越障支臂機(jī)構(gòu)上的輪，通過(guò)鍵連接在支臂從動(dòng)軸上，可以拆卸，方便維護(hù)。
[0025]4.驅(qū)動(dòng)輪及越障支臂機(jī)構(gòu)上安裝有履帶支撐架，行走履帶及支臂履帶上也有導(dǎo)條，可以有效防止履帶跑偏的同時(shí)起到支撐的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為變電站輪履復(fù)合可切換式移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖1 (a)為變電站輪履復(fù)合可切換式移動(dòng)機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為右驅(qū)動(dòng)輪裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為左驅(qū)動(dòng)輪裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為越障支臂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4(a)為越障支臂輪式傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為越障狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為平地狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖中，I第一箱體、2第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、3第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、4第二箱體、5第一電池盒、6第二電池盒、7第一履帶支撐輪系、8第二履帶支撐輪系、9第一越障支臂機(jī)構(gòu)、10第二越障支臂機(jī)構(gòu)、11行走履帶，111第一行走履帶，112第二行走履帶，12第一驅(qū)動(dòng)安裝板、13第一驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)、14第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)，15第二驅(qū)動(dòng)安裝板、133第二驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)、144第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)、16第一軸承擋瓦(108AT)、17轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)套、18軸承座-108AT18、19轉(zhuǎn)動(dòng)軸定位螺母、20轉(zhuǎn)動(dòng)軸定位套、21履帶導(dǎo)槽、22支臂小輪、23軸承瓦、24支臂軸、25支臂擋圈、26支臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸、27第二軸承擋瓦、28支臂架、29輪式傳動(dòng)軸、30行走從動(dòng)輪、31行走主動(dòng)輪、32軸承套瓦、33輪軸擋板、34軸承間隔套、35輪、36支臂履帶，37防護(hù)蓋板。
【具體實(shí)施方式】
:
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0036]如圖1所示，本發(fā)明移動(dòng)機(jī)器人包括第一箱體1、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、第二箱體4、第一電池盒5、第二電池盒6、第一履帶支撐輪系7、第二履帶支撐輪系8、第一越障支臂機(jī)構(gòu)9、第二越障支臂機(jī)構(gòu)10、行走履帶11。第一箱體I和第二箱體4通過(guò)左右兩側(cè)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3連接在一起，形成一個(gè)由第一箱體1、第二箱體4、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3組合成的穩(wěn)定的箱體結(jié)構(gòu)。第一電池盒5、第二電池盒6固定在左右兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3上。第一履帶支撐輪系7及第二履帶支撐輪系8固定在左右兩側(cè)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3上。在第一箱體I及第二箱體4的上方均設(shè)置有防護(hù)蓋板37。移動(dòng)機(jī)器人其尺寸為785 X