轨道机器人用运动组件的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种轨道机器人用运动组件。


背景技术：

2.随着机器人的应用场合越来越广泛，在对安全性有一定要求的场合，越来越多的会采用沿轨道行走的机器人来提高设备移动的可靠性。目前，大多数轨道机器人采用工字型轨道来安装，一般在工字型轨道两侧的凹槽来安装滚轮，再通过驱动轮与工字型轨道的横面结构贴合来驱动轨道机器人运动。
3.此外，在现有技术中也有，也有通过驱动轮与工字型轨道的纵面结构贴合来驱动轨道机器人运动的方案。但是在该技术方案中，驱动轮容易存在与轨道接触不可靠的问题，容易导致驱动轮打滑，而且限位轮也容易与轨道接触不可靠。特别是轨道机器人在转弯的过程中，让轨道机器人的整体运动组件都容易与弯曲的轨道侧面接触不可靠，致使轨道机器人的行走精度下降。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种轨道机器人用运动组件，以解决现有技术中轨道机器人的运动组件在轨道上容易与轨道接触不可靠的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种轨道机器人用运动组件，包括：第一吊座和第二吊座，第一吊座和第二吊座用于吊挂机器人主体；两个摇臂，两个摇臂的第一端与第一吊座铰接；两个摆臂，两个摆臂的第一端与第二吊座铰接，在第一吊座和第二吊座共同的一侧，一个摆臂的第二端通过复合铰链连接在一个摇臂的第二端，在第一吊座和第二吊座共同的另一侧，另一个摆臂的第二端通过复合铰链连接在另一个摇臂的第二端；两个弹性驱动件，分别安装在两个摆臂的第二端，弹性驱动件用于驱使两个摇臂相对靠近的转动；两个驱动轮组件，分别安装在两个摇臂上。
6.在一个实施方式中，摇臂的第二端上开设有滑槽，摆臂的第二端从滑槽穿过，摆臂的第二端可相对于滑槽转动、可相对于滑槽滑动以及可相对于滑槽伸出或缩回。
7.在一个实施方式中，弹性驱动件安装在摆臂的第二端从滑槽伸出的部分。
8.在一个实施方式中，在摆臂的第二端的端部安装有端帽，端帽将弹性驱动件压缩在端帽和摇臂之间。
9.在一个实施方式中，弹性驱动件安装在摆臂的未从滑槽伸出的部分和摇臂之间。
10.在一个实施方式中，弹性驱动件为弹簧或者弹性材料柱。
11.在一个实施方式中，摇臂的第一端与第一吊座通过第一转轴铰接，和/或摆臂的第一端与第二吊座通过第二转轴铰接。
12.在一个实施方式中，第一吊座上设置有第一轴座，第一轴座用于安装第一转轴和摇臂；和/或，第二吊座上设置有第二轴座，第二轴座用于安装第二转轴和摆臂。
13.在一个实施方式中，两个摇臂连同第一吊座形成u形抱卡结构。
14.在一个实施方式中，驱动轮组件包括驱动件和驱动轮，驱动件安装在摇臂上，驱动轮水平安装在驱动件上。
15.应用本发明的技术方案，两个弹性驱动件驱使两个摇臂相对靠近的转动，使得两个驱动轮组件可以加紧轨道。由于上述的摆臂与摇臂通过复合铰链连接的结构，在弹性驱动件的驱动下，可以让轨道机器人用运动组件改变与轨道的配合姿态，始终让两个驱动轮组件与轨道贴紧，提高轨道机器人的驱动轮与轨道接触的可靠性。
16.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
17.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1示出了根据本发明的轨道机器人用运动组件的实施例安装在轨道上的整体结构示意图；
19.图2示出了图1的轨道机器人用运动组件的实施例安装在轨道上的横剖结构示意图；
20.图3示出了图2的轨道机器人用运动组件的实施例安装在轨道上的b-b方向的剖视结构示意图；
21.图4示出了图1的轨道机器人用运动组件的实施例安装在轨道上的局部结构示意图；
22.图5示出了图4的轨道机器人用运动组件的俯视结构示意图；
23.图6示出了图4的轨道机器人用运动组件的从轨道上取下的俯视结构示意图；
24.图7示出了图6的轨道机器人用运动组件的在一种过弯状态下的结构示意图；
25.图8示出了图6的轨道机器人用运动组件的在另一种过弯状态下的结构示意图。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种轨道机器人用运动组件，该轨道机器人用运动组件包括第一吊座10、第二吊座20、随动支架、两个驱动轮组件60、两个转动支架70和两个限位轮组件80。其中，第一吊座10和第二吊座20用于吊挂机器人主体，随动支架可活动地安装在第一吊座10和第二吊座20之间，两个驱动轮组件60分别安装在随动支架的两侧，用于与轨道的两侧贴合。两个转动支架70分别可转动地安装在第一吊座10上和第二吊座20上，两个限位轮组件80分别安装两个转动支架70上，用于与轨道两侧贴合。
31.应用本发明的技术方案，当轨道机器人运动到弯曲的轨道h处时，随动支架通过活动可以让两个驱动轮组件60保持与轨道h贴紧，保证驱动运动的稳定性。与此同时，两个限位轮组件80分别安装两个转动支架70，随着轨道h的弯曲，限位轮组件80也可以通过转动支架70相对于第一吊座10或第二吊座20转动，保持限位轮组件80与轨道h两侧贴紧，保证限位运动的稳定性。这样，本发明的技术方案可以通过保证驱动运动的稳定性以及保证限位运动的稳定性的两方面来提高轨道机器人的运动组件在弯曲轨道上运行的稳定性。
32.可选的，在本实施例的技术方案中，两个驱动轮组件60位于两个限位轮组件80之间，这样可以借助两个限位轮组件80对于驱动轮组件60的运行起到良好的前后导向作用。作为其他的可选的实施方式，也可以将两个驱动轮组件60设置在两个限位轮组件80的一侧，因为两个驱动轮组件60相配合就能起到对于轨道机器人的限位导向作用了，只是对于限位轮组件80运动的约束稍差。
33.如图3所示，在本实施例的技术方案中，两个转动支架70分别通过竖直转轴71可转动地安装在第一吊座10上和第二吊座20上。在使用时，轨道h的弯曲，会自动让与轨道h两侧配合的限位轮组件80通过转动支架70绕竖直转轴71转动，从而与轨道h两侧适配贴近。更为优选的，如图3所示，在转动支架70和第一吊座10上或第二吊座20上还设置有与竖直转轴71相配合的轴承，可以让转动支架70转动的更加顺畅。
34.作为一种优选的实施方式，如图2和图3所示，一个限位轮组件80包括两组承重轮部件81和两组导向轮部件82。其中，两组承重轮部件81沿水平方向的轴线可转动地安装在转动支架70上，两组导向轮部件82沿竖直方向的轴线可转动地安装在转动支架70上。在使用时，两组承重轮部件81与轨道两侧的底面相接触，承重轮部件81主要用于承载轨道机器人的整体重量，两组导向轮部件82与轨道两侧的侧面相接触，导向轮部件82用于限位轨道机器人沿轨道运动。
35.如图3所示，作为一种优选的实施方式，在本实施例的技术方案中，限位轮组件80还包括弹性部件83，导向轮部件82在水平方向上可浮动地安装在转动支架70上，弹性部件83安装在导向轮部件82和转动支架70之间。弹性部件83可以持续对导向轮部件82提供压力，保持导向轮部件82与轨道两侧的侧面贴近，从而更好的限位轨道机器人的运动。优选的，在本实施例的技术方案中，导向轮部件82通过轴可浮动地安装在转动支架70上，弹性部件83为套在轴上的弹簧。作为其他的可选的实施方式，弹性部件83为弹性体也是可行的。
36.在本实施例的技术方案中，如图2所示，每组导向轮部件82包括2个导向轮部件82，
每组承重轮部件81包括1个承重轮部件81。作为其他的可选的实施方式，每组导向轮部件82也可以包括1个或者更多个导向轮部件82，每组承重轮部件81也可以包括2个或者更多个承重轮部件81。
37.如图3所示，在本实施例的技术方案中，转动支架70为u字形，两组承重轮部件81分别安装在转动支架70的相对的两侧，两组导向轮部件82也分别安装在转动支架70的相对的两侧，从而便于与轨道的两侧相配合。由此可知，本发明的技术方案更适用于工字型轨道的使用。
38.如图4、图5和图6，随动支架包括两个摇臂30、两个摆臂40何两个弹性驱动件50。两个摇臂30的第一端与第一吊座10铰接，两个驱动轮组件60分别安装在两个摇臂30上，两个摆臂40的第一端与第二吊座20铰接，在第一吊座10和第二吊座20共同的一侧，一个摆臂40的第二端通过复合铰链连接在一个摇臂30的第二端，在第一吊座10和第二吊座20共同的另一侧，另一个摆臂40的第二端通过复合铰链连接在另一个摇臂30的第二端。两个弹性驱动件50分别安装在两个摆臂40的第二端，弹性驱动件50用于驱使两个摇臂30相对靠近的转动。在使用时，两个弹性驱动件50驱使两个摇臂30相对靠近的转动，使得两个驱动轮组件60可以加紧轨道h。当轨道机器人过弯时，机器人主体的作用容易让与弯道一侧相配合的驱动轮组件60发生打滑，如图7和图8所示，在本技术的技术方案中，由于上述的摆臂40与摇臂30通过复合铰链连接的结构，在弹性驱动件50的驱动下，可以让轨道机器人用运动组件改变与轨道h的配合姿态，始终让两个驱动轮组件60与轨道h贴紧，提高轨道机器人的驱动轮与轨道接触的可靠性。
39.如图4所示，在本实施例的技术方案中，上述的复合铰链的实现方式包括：摇臂30的第二端上开设有滑槽31，摆臂40的第二端从滑槽31穿过，摆臂40的第二端可相对于滑槽31转动、可相对于滑槽31滑动以及可相对于滑槽31伸出或缩回。作为其他的可选的实施方式，上述的复合铰链还可以用其他的二级杆组结构来实现。
40.如图6所示，在本实施例的技术方案中，弹性驱动件50安装在摆臂40的第二端从滑槽31伸出的部分。更为优选的，在本实施例的技术方案中，在摆臂40的第二端的端部安装有端帽41，端帽41将弹性驱动件50压缩在端帽41和摇臂30之间。在本实施例的技术方案中，通过端帽41可以调节弹性驱动件50的张紧状态，最终使得驱动轮组件60以一定的压力压紧在轨道h。可选的，端帽41可以是封头螺帽，也可以是沿摆臂40移动的螺母。优选的，在本实施例的技术方案中，弹性驱动件50为弹簧，弹簧套设在摆臂40的第二端从滑槽31伸出的部分上。作为其他的可选的实施方式，弹性驱动件50还可以为弹性材料柱，弹性材料柱可以由弹性橡胶材料制成。
41.作为另一种图中未示出的可选的实施方式，也可以让弹性驱动件50安装在摆臂40的未从滑槽31伸出的部分和摇臂30之间，在该实施方式中，是借助弹性驱动件50的拉力使得两个摇臂30相对靠近的转动。
42.如图6所示，更为优选的，在本实施例的技术方案中，第一吊座10上设置有第一轴座11，第一轴座11用于安装第一转轴12和摇臂30，第二吊座20上设置有第二轴座21，第二轴座21用于安装第二转轴22和摆臂40。
43.作为另一种图中未示出的可选的实施方式，也可以省去第一轴座11和第二轴座21，直接将摇臂30的第一端与第一吊座10通过第一转轴12铰接，将摆臂40的第一端与第二
吊座20通过第二转轴22铰接。
44.如图6所示，在本实施例的技术方案中，两个摇臂30连同第一吊座10形成u形抱卡结构。通过u形抱卡结构，可以让两个驱动轮组件60更便于贴近到轨道h的两侧。
45.如图4所示，在本实施例的技术方案中，驱动轮组件60包括驱动件61和驱动轮62，驱动件61安装在摇臂30上，驱动轮62水平安装在驱动件61上。驱动件61可以是电机，也可以是电机和减速机的组合件，最终让驱动件61的输出轴与驱动轮62连接，实现对驱动轮62的驱动。
46.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
47.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轨道机器人用运动组件，其特征在于，包括：第一吊座(10)和第二吊座(20)，所述第一吊座(10)和所述第二吊座(20)用于吊挂机器人主体；随动支架，可活动地安装在所述第一吊座(10)和所述第二吊座(20)之间；两个驱动轮组件(60)，分别安装在所述随动支架的两侧，用于与轨道的两侧贴合；两个转动支架(70)，分别可转动地安装在所述第一吊座(10)上和所述第二吊座(20)上；两个限位轮组件(80)，分别安装两个所述转动支架(70)上，用于与轨道两侧贴合。2.根据权利要求1所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，两个所述驱动轮组件(60)位于两个所述限位轮组件(80)之间。3.根据权利要求1所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，两个所述转动支架(70)分别通过竖直转轴(71)可转动地安装在所述第一吊座(10)上和所述第二吊座(20)上。4.根据权利要求1所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，一个所述限位轮组件(80)包括：两组承重轮部件(81)，沿水平方向的轴线可转动地安装在所述转动支架(70)上，两组所述承重轮部件(81)用于与轨道两侧的底面相接触；两组导向轮部件(82)，沿竖直方向的轴线可转动地安装在所述转动支架(70)上，两组所述导向轮部件(82)用于与轨道两侧的侧面相接触。5.根据权利要求4所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，所述限位轮组件(80)还包括弹性部件(83)，所述导向轮部件(82)在水平方向上可浮动地安装在所述转动支架(70)上，所述弹性部件(83)安装在所述导向轮部件(82)和所述转动支架(70)之间。6.根据权利要求4所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，每组所述导向轮部件(82)包括多个所述导向轮部件(82)，和/或每组承重轮部件(81)包括多个所述承重轮部件(81)。7.根据权利要求4所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，所述转动支架(70)为u字形，两组所述承重轮部件(81)分别安装在所述转动支架(70)的相对的两侧，两组所述两组导向轮部件(82)也分别安装在所述转动支架(70)的相对的两侧。8.根据权利要求1所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，所述随动支架包括：两个摇臂(30)，两个所述摇臂(30)的第一端与所述第一吊座(10)铰接，两个所述驱动轮组件(60)分别安装在两个所述摇臂(30)上；两个摆臂(40)，两个所述摆臂(40)的第一端与所述第二吊座(20)铰接，在所述第一吊座(10)和所述第二吊座(20)共同的一侧，一个所述摆臂(40)的第二端通过复合铰链连接在一个所述摇臂(30)的第二端，在所述第一吊座(10)和所述第二吊座(20)共同的另一侧，另一个所述摆臂(40)的第二端通过复合铰链连接在另一个所述摇臂(30)的第二端；两个弹性驱动件(50)，分别安装在两个所述摆臂(40)的第二端，所述弹性驱动件(50)用于驱使两个所述摇臂(30)相对靠近的转动。9.根据权利要求8所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，所述摇臂(30)的第二端上开设有滑槽(31)，所述摆臂(40)的第二端从所述滑槽(31)穿过，所述摆臂(40)的第二端可相对于所述滑槽(31)转动、可相对于所述滑槽(31)滑动以及可相对于所述滑槽(31)伸出
或缩回。10.根据权利要求8所述的轨道机器人用运动组件，其特征在于，所述驱动轮组件(60)包括驱动件(61)和驱动轮(62)，所述驱动件(61)安装在所述摇臂(30)上，所述驱动轮(62)水平安装在所述驱动件(61)上。

技术总结
本发明提供了一种轨道机器人用运动组件。该轨道机器人用运动组件包括第一吊座、第二吊座、随动支架、两个驱动轮组件、两个转动支架和两个限位轮组件。其中，第一吊座和第二吊座用于吊挂机器人主体，随动支架可活动地安装在第一吊座和第二吊座之间，两个驱动轮组件分别安装在随动支架的两侧，用于与轨道的两侧贴合。两个转动支架分别可转动地安装在第一吊座上和第二吊座上，两个限位轮组件分别安装两个转动支架上，用于与轨道两侧贴合。本发明的技术方案可以通过保证驱动运动的稳定性以及保证限位运动的稳定性的两方面来提高轨道机器人的运动组件在弯曲轨道上运行的稳定性。的运动组件在弯曲轨道上运行的稳定性。的运动组件在弯曲轨道上运行的稳定性。


技术研发人员：菅磊 李志远 徐立 智效龙 王东辉
受保护的技术使用者：北京能工荟智机器人有限责任公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/10/15