轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人的制作方法

1.本实用新型涉及自动巡检机器人技术领域，尤其涉及一种轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人。


背景技术：

2.目前，自动巡检机器人普遍采用以下两种传动方案：行走轮和导轨的摩擦式传动、齿轮齿条传动。行走轮和导轨的摩擦式传动运动平稳，噪音小，成本低廉，但是爬坡时容易出现打滑现象。齿轮齿条传动使自动巡检装置上下坡运动时不会发生打滑，但是铺设齿条成本较高，检修工序复杂。


技术实现要素：

3.针对以上问题，本实用新型提出一种轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人，通过在轨道上下坡处铺设链条与巡检机器人链轮啮合的方式解决上述问题。
4.为实现本实用新型的目的，提供一种轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人，包括设有特制孔位的车顶板、车底板、四根位置对称的连接柱、驱动电机轴、行走轮、有齿轮通过口、电机安装支架、驱动电机、轴承座、特制轴、小齿轮、大齿轮和链轮；
5.所述车顶板与车底板通过四根位置对称的连接柱连接形成双层架构；所述车底板的四个位置对称分别设置电机安装支架，所有电机安装支架上安装驱动电机；所述驱动电机轴与行走轮连接；所述车底板的几何中心位置开有齿轮通过口；所述齿轮通过口底板上侧设有一电机安装支架，支架上安装驱动电机，齿轮通过口底板下侧位置对称安装轴承座，轴承座上安装特制轴；所述驱动电机轴上接有小齿轮，特制轴上安装大齿轮；大齿轮和小齿轮啮合；所述特制轴上接有链轮；所述链轮与带有链条的轨道啮合。
6.在一个实施例中，所述车顶板上设有摄像头支架、电机安装支架定位孔、传感器以及主板安装位置。
7.在一个实施例中，所述四根位置对称的连接柱的底部设有外螺纹，用于对应螺母在底板处固定。
8.在一个实施例中，所述车底板四个位置对称设置的电机安装支架上的驱动电机与齿轮通过口底板上侧的电机安装支架上的驱动电机的类型相同。
9.在一个实施例中，所述行走轮的中间孔与驱动电机轴的尺寸形状相匹配。
10.在一个实施例中，所述驱动电机轴上小齿轮的中间孔与驱动电机轴的尺寸形状相匹配。
11.在一个实施例中，所述特制轴上设有齿轮与链轮安装所需的键槽。
12.上述轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人具有如下有益效果：在巡检机器人运行的轨道上下坡部分铺设与轨道连为一体的可拆卸链条，确保巡检机器人在上下坡时链轮与链条啮合，防止上下坡打滑，同时运行轨道的水平轨道部分不需铺设链条，巡检机器人与运行轨道间为行走轮与导轨的摩擦，减少轨道铺设成本。采用链轮链条啮合不需太高
的精度要求，发生磨损后可直接更换。电机额定功率的提升可以有效提升该巡检机器人的抗干扰能力，材料的优化和轨道的铺设有效适应复杂环境。本实用新型零件选材和尺寸可按照作业需求定制加工，该结构设计组装简单、控制系统简易、容错率高，能够有效降低铺设齿条的成本。
附图说明
13.图1是一个实施例的轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人结构示意图；
14.图2是一个实施例的车顶板后俯视结构示意图；
15.图3是一个实施例的主要啮合部分示意图；
16.图4是一个实施例的轨道结构示意图；
17.图5是一个实施例的链轮链条啮合传动示意图；
18.图6是一个实施例的特制轴的结构示意图。
19.各个图中，1表示车顶板、2表示电机安装支架定位孔、3表示摄像头支架、4表示连接柱、5表示驱动电机轴、6表示行走轮、7表示大齿轮、8表示链轮、9表示传感器以及主板安装位置、10表示车底板、11表示齿轮通过口、12表示驱动电机、13表示电机安装支架、14表示轴承座、15表示特制轴、15
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1表示特制轴链轮键槽、15
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2表示特制轴大齿轮键槽、16表示小齿轮。
具体实施方式
20.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
21.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
22.参考图1、图2、图3和图4所示，上述轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人包括设有特制孔位的车顶板1、车底板10、四根位置对称的连接柱4、驱动电机轴5、行走轮6、有齿轮通过口11、电机安装支架13、驱动电机12、轴承座14、特制轴15、小齿轮16、大齿轮7和链轮8；
23.所述车顶板1与车底板10通过四根位置对称的连接柱4连接形成双层架构；所述车底板10的四个位置对称分别设置电机安装支架，所有电机安装支架上安装驱动电机；所述驱动电机轴5与行走轮6连接；所述车底板10的几何中心位置开有齿轮通过口11；所述齿轮通过口11底板上侧设有一电机安装支架13，支架上安装驱动电机12，齿轮通过口11底板下侧位置对称安装轴承座14，轴承座14上安装特制轴15；所述驱动电机12轴上接有小齿轮16，特制轴上安装大齿轮7；大齿轮7和小齿轮16啮合；所述特制轴15上接有链轮8；所述链轮8与带有链条的轨道啮合。
24.在一个实施例中，所述车顶板1上设有摄像头支架3、电机安装支架定位孔2、传感器(图中未示出)以及主板安装位置9。
25.在一个应用实例中，车底板10的四个对称位置设置电机安装支架，所有电机安装支架上安装驱动电机；所述驱动电机轴5与行走轮6连接；车底板10的几何中心位置开有齿轮通过口11；齿轮通过口11底板上侧设有一电机安装支架13，支架上安装驱动电机12，左前轮电机12
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1，左后轮电机12
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2，右前轮电机12
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3，右后轮电机12
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4通常选用与12同种型号的电机；齿轮通过口11底板下侧对称位置安装轴承座14，轴承座14上安装特制轴15；所述驱动电机12轴上接有小齿轮16，驱动电机12轴上小齿轮8的中间孔与驱动电机轴5的尺寸形状基本一致；特制轴上安装大齿轮7；所述大、小齿轮啮合；所述特制轴15上接有链轮8；所述链轮8可以与带有链条的轨道啮合；所述顶板1上设有摄像头支架3、电机安装支架定位孔2传感器以及主板安装位置9。
26.在一个示例中，轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人在实际应用中，其所涉及的所有驱动电机(驱动电机12，左前轮电机12
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1，左后轮电机12
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2，右前轮电机12
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3，右后轮电机12
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4)为独立驱动，其运行轨道为特制轨道(在上下坡时轨道中间位置设有链条，靠链轮链条啮合及车轮的摩擦力上下坡，其中通过链轮链条啮合来防止上下坡打滑。而在水平轨道段则为不设链条，靠车轮与轨道的摩擦行进)。通过各个驱动电机的相互配合(左前轮电机12
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1，左后轮电机12
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2，右前轮电机12
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3，右后轮电机12
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4主要驱动行进轮，驱动电机12主要驱动与链轮同轴的齿轮，以此实现对于链轮的驱动)实现巡检机器人的正常行进(水平轨道依靠行走轮与轨道摩擦，上下坡轨道依靠行走轮与链轮链条混合驱动)。同时，设置在车顶版上的传感器模块(含声音传感器、温度及湿度传感器、振动传感器等)和摄像头模块处于工作状态，完成所需数据的采集并通过无线模块上传采集到的信息。
27.在一个实施例中，所述四根位置对称的连接柱4的底部设有外螺纹，用于对应螺母在底板处固定。
28.在一个实施例中，所述车底板10四个位置对称设置的电机安装支架上的驱动电机与齿轮通过口11底板上侧的电机安装支架13上的驱动电机的类型相同。即车底板10四个对称位置设置的电机安装支架与齿轮通过口11底板上侧的电机安装支架13一致。
29.具体地，车底板10四个位置对称设置的电机安装支架上的驱动电机与齿轮通过口11底板上侧的电机安装支架13上的驱动电机通常为同一型号，可根据具体工况自行选择驱动电机型号。
30.在一个实施例中，所述行走轮6的中间孔与驱动电机轴5的尺寸形状相匹配。即行走轮6的中间孔与驱动电机轴5的尺寸形状基本一致，可根据驱动电机12的驱动轴自行修改行走轮的中间孔尺寸形状。
31.在一个实施例中，所述驱动电机12轴上小齿轮16的中间孔与驱动电机轴5的尺寸形状相匹配，驱动电机轴5上小齿轮的中间孔与驱动电机轴5的尺寸形状基本一致，可根据驱动电机12的驱动轴自行修改小齿轮的中间孔尺寸形状。
32.在一个实施例中，如图4所示，所述特制轴15上设有齿轮与链轮安装所需的键槽。
33.在一个示例中，链轮链条啮合传动示意图可以参考图5所示，特制轴的结构示意图可以参考图6所示，上述轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人在使用的时候，在上下坡时依靠链轮链条啮合传动防止打滑，在水平轨道上依靠行走轮与轨道摩擦行进。
34.上述轨道摩擦与链轮链条混合传动的巡检机器人具有如下有益效果：在巡检机器人运行的轨道上下坡部分铺设与轨道连为一体的可拆卸链条，确保巡检机器人在上下坡时
链轮与链条啮合，防止上下坡打滑，同时运行轨道的水平轨道部分不需铺设链条，巡检机器人与运行轨道间为行走轮与导轨的摩擦，减少轨道铺设成本。采用链轮链条啮合不需太高的精度要求，发生磨损后可直接更换。电机额定功率的提升可以有效提升该巡检机器人的抗干扰能力，材料的优化和轨道的铺设有效适应复杂环境。本实用新型零件选材和尺寸可按照作业需求定制加工，该结构设计组装简单、控制系统简易、容错率高，能够有效降低铺设齿条的成本。
35.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
36.需要说明的是，本技术实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
37.本技术实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
38.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。