传动机构及特种机器人的制作方法

1.本实用新型属于机器人传动技术领域，更具体地说，是涉及一种传动机构及特种机器人。


背景技术：

2.目前，随着科技的进步，在排雷防爆等危险领域可借助特种机器人代替人工进行排查。由于作业过程中要面对多种恶劣复杂的环境，比如泥泞、沟壑、爬坡等地面状况，所以特种机器人需要有极强的动力和越野能力。
3.现有的特种机器人在爬坡作业时，利用驱动件带动摆臂摆动并搭设于坡体上以抬升机体的前部实现机体的向上行进，但是上述过程中，常会使驱动件过载引起的损坏，严重影响了特种机器人的正常使用，增加了设备的使用成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种传动机构及特种机器人，能够通过胀紧套组件实现过载保护，避免过载造成的设备损坏。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种传动机构，设置于机体的内部前侧，包括摆臂驱动组件以及两个分别位于摆臂驱动组件两侧的行走驱动组件；
6.摆臂驱动组件包括摆臂驱动轴、以及用于驱动摆臂驱动轴的第一驱动件，摆臂驱动轴的两端分别延伸至与两个摆臂相连，摆臂驱动轴的外周与摆臂的轴孔之间设有胀紧套组件；
7.行走驱动组件包括套设于摆臂驱动轴外周的行走驱动轴、以及用于驱动行走驱动轴的第二驱动件，行走驱动轴向外延伸至行走履带轮和摆臂履带轮内，两个第二驱动件分别位于第一驱动件的两侧。
8.在一种可能的实现方式中，胀紧套组件包括：
9.内套，套设于摆臂驱动轴上，内套沿轴向自两端至中部逐渐向外凸出、并形成第一锥面和第二锥面，内套上设有第一胀紧口；
10.第一锥形盘，套设于内套的外周，且与第一锥面接触配合；
11.第二锥形盘，套设于内套的外周，且与第二锥面接触配合；
12.外套，套设于第一锥形盘和第二锥形盘的外周，外套具有与第一锥形盘接触配合的第三锥面、以及与第二锥形盘接触配合的第四锥面，外套上设有第二胀紧口；
13.其中，第二锥形盘通过螺纹连接件与第一锥形盘相连，螺纹连接件能够带动第一锥形盘与二锥形盘相向靠近以使内套抱紧于摆臂驱动轴上、并使外套抵接于摆臂的轴孔孔壁上。
14.一些实施例中，第一胀紧口沿内套的轴向直线延伸。
15.一些实施例中，第二胀紧口沿外套的轴向蛇形延伸或齿形延伸。
16.一些实施例中，第一锥面和第二锥面之间设有过渡平面，第三锥面与第四锥面之
间也设有过渡平面。
17.在一种可能的实现方式中，行走驱动轴的外周设有用于限位行走履带轮外端面的第一限位环、以及用于限位摆臂履带轮内端面的第二限位环，行走驱动轴上可拆卸连接有用于限位行走履带轮内端面的第一辅助环，第一辅助环通过第一连接件与第一限位环相连；第二限位环与摆臂履带轮通过第二连接件相连。
18.在一种可能的实现方式中，摆臂驱动轴的轴端设有端盖，摆臂与端盖通过第三连接件相连，端盖的内端面上设有供摆臂驱动轴伸入的容纳腔，摆臂驱动轴的外端面与容纳腔的腔底壁之间间隙配合。
19.在一种可能的实现方式中，第二驱动件包括驱动电机、与驱动电机相连的减速器以及连接于减速器的输出端的第一锥齿轮，行走驱动轴的内端设有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。
20.在一种可能的实现方式中，行走驱动轴的两端与摆臂驱动轴之间分别设有轴承，行走驱动轴的内壁上设有用于限位轴承的限位台，摆臂驱动轴上套设有位于轴承的外端的挡环。
21.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，本技术实施例所示的方案，分别利用两个行走驱动组件带动两侧的行走履带轮运动，便于机体实现水平行进以及拐弯等不同动作，摆动驱动轴穿设在行走驱动轴内，可对行走动作以及摆臂的摆动动作进行分别驱动，节省了结构占用的空间，另外，摆动驱动轴与摆臂之间设置有胀紧套组件，实现传动结构在爬坡等状况下的过载保护，减少了设备的损坏。
22.本实用新型还提供了一种特种机器人，特种机器人包括传动机构。具有上述传动机构的特种机器人可实现常规地形以及上下坡地形的稳定行走，同时可借助胀紧套组件实现设备的过载保护，延长了设备的使用寿命。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的传动机构的主视剖视结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例图1中ⅰ的局部放大结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例图1中ⅱ的局部放大结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例图2中胀紧套组件的爆炸结构示意图。
28.其中，图中各附图标记：
29.1、摆臂驱动组件；11、摆臂驱动轴；12、容纳腔；13、端盖；2、行走驱动组件；21、行走驱动轴；23、轴承；24、限位台；25、挡环；3、胀紧套组件；31、内套；311、第一锥面；312、第二锥面；313、第一胀紧口；32、第一锥形盘；33、第二锥形盘；34、外套；341、第三锥面；342、第四锥面；343、第二胀紧口；35、过渡平面；36、螺纹连接件；41、第一限位环；42、第二限位环；43、第一辅助环；61、摆臂履带轮；62、摆臂；63、行走履带轮。
具体实施方式
30.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
31.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本实用新型的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的传动机构及特种机器人进行说明。传动机构，设置于机体的内部前侧，包括摆臂驱动组件1以及两个分别位于摆臂驱动组件1两侧的行走驱动组件2；
33.摆臂驱动组件1包括摆臂驱动轴11、以及用于驱动摆臂驱动轴11的第一驱动件，摆臂驱动轴11的两端分别延伸至与两个摆臂62相连，摆臂驱动轴11的外周与摆臂62的轴孔之间设有胀紧套组件3；
34.行走驱动组件2包括套设于摆臂驱动轴11外周的行走驱动轴21、以及用于驱动行走驱动轴21的第二驱动件，行走驱动轴21向外延伸至行走履带轮63和摆臂履带轮61内，两个第二驱动件分别位于第一驱动件的两侧。
35.本实施例提供的传动机构，与现有技术相比，本实施例提供的传动机构，分别利用两个行走驱动组件2带动两侧的行走履带轮63运动，便于机体实现水平行进以及拐弯等不同动作，摆动驱动轴穿设在行走驱动轴21内，可对行走动作以及摆臂62的摆动动作进行分别驱动，节省了结构占用的空间，另外，摆动驱动轴与摆臂62之间设置有胀紧套组件3，实现传动结构在爬坡等状况下的过载保护，减少了设备的损坏。
36.一些可能的实现方式中，上述特征胀紧套组件3采用如图4所示结构。参见图4，胀紧套组件3包括内套31、第一锥形盘32、第二锥形盘33以及外套34，内套31套设于摆臂驱动轴11上，内套31沿轴向自两端至中部逐渐向外凸出、并形成第一锥面311和第二锥面312，内套31上设有第一胀紧口313；第一锥形盘32套设于内套31的外周，且与第一锥面311接触配合；第二锥形盘33套设于内套31的外周，且与第二锥面312接触配合；外套34套设于第一锥形盘32和第二锥形盘33的外周，外套34具有与第一锥形盘32接触配合的第三锥面341、以及与第二锥形盘33接触配合的第四锥面342，外套34上设有第二胀紧口343；
37.其中，第二锥形盘33通过螺纹连接件36与第一锥形盘32相连，螺纹连接件36能够带动第一锥形盘32与第二锥形盘33相向靠近以使内套31抱紧于摆臂驱动轴11上、并使外套34抵接于摆臂62的轴孔孔壁上。
38.本实施例中，胀紧套组件3采用无键联结的方式，通过螺纹连接件36的连接作用，在内套31与摆臂驱动轴11之间、外套34与摆臂62之间产生巨大的抱紧力，实现摆臂驱动轴
11与摆臂62的无键联结。
39.承受负荷时，靠内套31与摆臂驱动轴11之间、外套34与摆臂62之间结合的压力及由此产生的摩擦力传递转矩，在超载时可使摆臂驱动轴11发生空转，以保护第一驱动件不受损坏，适用于特种机器人爬坡等重型负荷的工况，可对构件起到良好的保护作用。
40.在一些实施例中，参见图4，第一胀紧口313沿内套31的轴向直线延伸。第二胀紧口343沿外套34的轴向蛇形延伸或齿形延伸。
41.本实施例中，第一胀紧口313沿内套31的径向贯通，且沿内套31的轴向延伸至内套31的两端。在内套31的轴向上，为直线延伸的形式。在第一锥形盘32和第二锥形盘33在相向靠近时，内套31能够借助第一胀紧口313对应收拢至抱紧于摆臂驱动轴11的外周。
42.外套34上的第二胀紧口343采用蛇形或者齿形延伸的结构，且不局限于上述结构。以蛇形延伸为例，利用蛇形结构避免外套34与第二胀紧口343相邻的两端部发生轴向位置错动，保证摆臂62与摆臂驱动轴11之间轴向位置的稳定，增强了结构的稳定性。
43.一些实施例中，参见图4，第一锥面311和第二锥面312之间设有过渡平面35，第三锥面341与第四锥面342之间也设有过渡平面35。
44.第一锥面311和第二锥面312之间的过渡平面35，使二者之间实现有效衔接，另外，在第一锥形盘32和第二锥形盘33相互靠近的过程中，过渡平面35还可以避免对上述构件的移动动作造成干涉。同样的，第三锥面341和第四锥面342之间也具有过渡平面35，效果同上，不再赘述。第一锥形盘32和第二锥形盘33靠近外端面的边缘采用过渡倒角，不仅方便加工，同时也避免了构件之间的相互干涉。
45.一些可能的实现方式中，上述特征行走驱动轴21采用如图1至图3所示结构。参见图1至图3，行走驱动轴21的外周设有用于限位行走履带轮63外端面的第一限位环41、以及用于限位摆臂履带轮61内端面的第二限位环42，行走驱动轴21上可拆卸连接有用于限位行走履带轮63内端面的第一辅助环43，第一辅助环43通过第一连接件与第一限位环41相连；第二限位环42与摆臂履带轮61通过第二连接件相连。
46.为了使行走履带轮63的轴向位置得到有效限定，在行走驱动轴21的外周设置了第一限位环41，利用第一限位环41对行走履带轮63的外端面进行限位，同时还在行走履带轮63的内端设置了第一辅助环43，通过第二连接件连接第一辅助环43、行走履带轮63以及第一限位环41，使行走履带轮63处于稳定的轴向位置。
47.另外，行走驱动轴21的外周还设置了第二限位环42，通过第二连接件将摆臂履带轮61和第二限位环42相连，第二连接件从摆臂履带轮61一侧穿入，与第二限位环42螺纹连接，保证摆臂履带轮61在行走驱动轴21的轴端位置的稳定。
48.一些可能的实现方式中，上述特征摆臂驱动轴11采用如图1至图2所示结构。参见图1至图2，摆臂驱动轴11的轴端设有端盖13，摆臂62与端盖13通过第三连接件相连，端盖13的内端面上设有供摆臂驱动轴11伸入的容纳腔12，摆臂驱动轴11的外端面与容纳腔12的腔底壁之间间隙配合。
49.摆臂驱动轴11的外端设有与摆臂62相连的端盖13，端盖13封盖在胀紧套组件3的外端，避免胀紧套组件3受外界环境的影响。端盖13上设置的容纳腔12可供摆臂驱动轴11伸入，使摆臂驱动轴11与端盖13具有良好的同轴度，借助第三连接件将端盖13连接在摆臂62上，使摆臂驱动轴11、摆臂62以及端盖13具有良好的整体性。
50.进一步的，端盖13的内端面上还可以设置向摆臂驱动轴11一侧延伸、并套设在摆臂驱动轴11外周的延伸部，增强了摆臂驱动轴11与端盖13之间的限位作用。
51.摆臂驱动轴11的外端面与容纳腔12的腔底壁之间具有间隙，以使过载状况下摆臂驱动轴11能够自行旋转，失去对摆臂62及端盖13的带动作用，实现上述构件间的有效分离，达到保护第一驱动件的效果。
52.一些可能的实现方式中，第二驱动件包括驱动电机、与驱动电机相连的减速器以及连接于减速器的输出端的第一锥齿轮，行走驱动轴21的内端设有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。
53.驱动电机利用减速器进行转速和扭矩的调节，通过减速器的输出轴驱动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮旋转，实现对行走驱动轴21的驱动作用。
54.第二驱动件设有两个，且分布在第一驱动件的两侧，两个第二驱动件能够分别对两侧的行走履带轮63和摆臂履带轮61进行驱动。当需要同步前行时，两个第二驱动件的驱动转速相等。当机体需要转弯时，其中一个第二驱动件驱动速度大于另一个行走履带轮63的驱动速度，完成行走履带轮63的转拐弯动作。
55.一些可能的实现方式中，参见图3，行走驱动轴21的两端与摆臂驱动轴11之间分别设有轴承23，行走驱动轴21的内壁上设有用于限位轴承23的限位台24，摆臂驱动轴11上套设有位于轴承23的外端的挡环25。
56.摆臂驱动轴11和行走驱动轴21二者之间相互独立、互不干扰，行走驱动轴21的轴端位置分别设置有轴承23，行走驱动轴21内壁上的限位台24可对轴承23的内侧端面进行限位。
57.同时，利用摆臂驱动轴11上的挡环25对轴承23的外端面进行限位，使行走驱动轴21在摆臂驱动轴11上的轴向位置保持稳定。在上坡或下坡时，通过摆臂驱动轴11带动摆臂62发生摆动，通过行走驱动轴21带动行走履带轮63以及摆臂履带轮61发生同步转动，轴承23可使摆臂驱动轴11与行走驱动轴21之间进行相对转动。
58.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种特种机器人，特种机器人包括传动机构。具有上述传动机构的特种机器人可实现常规地形以及上下坡地形的稳定行走，同时可借助胀紧套组件3实现设备的过载保护，延长了设备的使用寿命。
59.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。