本發(fā)明涉及輪式機(jī)器人，特別涉及一種爬坡機(jī)構(gòu)及輪式巡檢機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的飛速進(jìn)步，人工智能與機(jī)器人技術(shù)逐步融合，并應(yīng)用于各行業(yè)，特別是在電力、石油、化工、安防等領(lǐng)域，輪式智能巡檢機(jī)器人以其高效、精準(zhǔn)、安全的特點(diǎn)，正逐步成為巡檢領(lǐng)域的重要工具。

2、現(xiàn)有的輪式巡檢機(jī)器人的底盤基本為四輪結(jié)構(gòu)，在平整地面上可穩(wěn)定迅速的行走，但由于四輪與底盤在高度位置上始終保持不變的結(jié)構(gòu)特性，使得四輪機(jī)器人在行駛時難以適應(yīng)復(fù)雜的地形，特別是遇到含有如石頭等障礙物、高低不平的坡面時，傳統(tǒng)的四輪結(jié)構(gòu)的輪式機(jī)器人無法順暢通過。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一就是提供一種爬坡機(jī)構(gòu)，將翻轉(zhuǎn)底盤與主底盤旋轉(zhuǎn)連接，并且翻轉(zhuǎn)底盤自身具有彈性展開的狀態(tài)，可與主底盤組成柔性的地盤結(jié)構(gòu)，使得在翻轉(zhuǎn)底盤回收的狀態(tài)下，行進(jìn)驅(qū)動組件能通過行進(jìn)傳動組件形成的配合帶動第一旋輪旋轉(zhuǎn)，在翻轉(zhuǎn)底盤展開到位后，行進(jìn)驅(qū)動組件獨(dú)立形成驅(qū)動，從而能夠適用于不同的地形環(huán)境。

2、本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種爬坡機(jī)構(gòu)，包括主底盤組件、翻轉(zhuǎn)底盤組件、行進(jìn)驅(qū)動組件、行進(jìn)傳動組件和橫向回收構(gòu)件，主底盤組件包括主底盤，翻轉(zhuǎn)底盤組件包括翻轉(zhuǎn)底盤和翻轉(zhuǎn)旋筒，行進(jìn)驅(qū)動組件包括驅(qū)動輪和隨動錐齒輪，行進(jìn)傳動組件包括傳動軸，橫向回收構(gòu)件包括滑動立柱；

3、主底盤的一端成對的旋接有轉(zhuǎn)向架，每組轉(zhuǎn)向架的下端外側(cè)都旋接有第一旋輪，翻轉(zhuǎn)底盤通過兩側(cè)的翻轉(zhuǎn)旋筒旋接在主底盤的另一端，且翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤能夠自然彈性展開；

4、翻轉(zhuǎn)底盤的另一端橫向的成對固定有滑軸，滑軸的兩端都向外彈動的滑接有驅(qū)動輪架，驅(qū)動輪旋接在驅(qū)動輪架的一端外側(cè)，且可自動旋轉(zhuǎn)，隨動錐齒輪與驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)軸固定連接，傳動軸對稱的旋接在主底盤的一端主體中，每組傳動軸的頂端都插固有隨動連接錐齒輪，傳動軸的底端與第一旋輪的轉(zhuǎn)軸傳動連接，滑動立柱對稱的固定在主底盤的一端頂部，每組驅(qū)動輪架的另一端都固接有傾斜座，且翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置時，同側(cè)的傾斜座與滑動立柱形滑切配合，并在翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤回收到位后，驅(qū)動輪架向內(nèi)回收到位，同側(cè)的隨動錐齒輪與隨動連接錐齒輪嚙合。

5、本發(fā)明的技術(shù)方案的使用過程如下：

6、主底盤組件底部的輪體用于機(jī)器人的常規(guī)行進(jìn)，翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤展開后，能夠形成爬坡狀態(tài)；

7、常規(guī)行進(jìn)時，翻轉(zhuǎn)底盤處于相對主底盤回收到位的位置，此時帶動驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)可帶動隨動錐齒輪的旋轉(zhuǎn)，且隨動錐齒輪處于與隨動連接錐齒輪嚙合的位置，隨著隨動錐齒輪與隨動連接錐齒輪形成的配合傳動，可帶動傳動軸的旋轉(zhuǎn)，使得同側(cè)的傳動軸與第一旋輪形成配合傳動，從而可帶動第一旋輪的主動旋轉(zhuǎn)，并配合成對的轉(zhuǎn)向架形成的同步自動轉(zhuǎn)向，可實現(xiàn)機(jī)器人的常規(guī)行進(jìn)與轉(zhuǎn)向動作；

8、在遇到不平的坡面時，翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤展開，翻轉(zhuǎn)底盤與主底盤形成組合式的底盤結(jié)構(gòu)，且在翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤展開到位后，翻轉(zhuǎn)底盤底端的驅(qū)動輪與主底盤之間的高度距離大于第一旋輪與主底盤之間的高度距離，并且由于翻轉(zhuǎn)底盤具有相對于主底盤自然展開的彈性推力，可使得主底盤和翻轉(zhuǎn)底盤組成柔性底盤，驅(qū)動輪不僅能夠主動旋轉(zhuǎn)，還能在遇到不平的坡面時，隨著翻轉(zhuǎn)底盤的彈性旋轉(zhuǎn)，在高度上進(jìn)行自主的彈性調(diào)節(jié)，配合主底盤底部固定高度位置上設(shè)置的輪組，能夠形成適應(yīng)凹凸不平坡面的爬坡機(jī)構(gòu)。

9、本發(fā)明的另一目的是提供一種輪式巡檢機(jī)器人，還包括安全卡扣構(gòu)件，安全卡扣構(gòu)件包括回收卡套，每組滑動立柱的一側(cè)都設(shè)有電缸，且電缸固定安裝在主底盤的頂部，回收卡套與電缸的伸縮桿頂端固定連接，可使得在翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤回收到位后，傾斜座向內(nèi)側(cè)移動到設(shè)定位置，電缸伸縮桿向下移動，回收卡套的卡孔套入到傾斜座的頂端外面，將傾斜座鎖定在當(dāng)前的停留位置。

10、通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可形成如下有益效果：

11、(1)本發(fā)明將翻轉(zhuǎn)底盤與主底盤的旋接，并將翻轉(zhuǎn)底盤設(shè)置成相對于主底盤自然彈性展開的狀態(tài)，不僅可使得在常規(guī)行進(jìn)時，翻轉(zhuǎn)固軸能夠相對于主底盤回收，還能在爬坡行進(jìn)時，翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤展開到位后，形成柔性連接的底盤結(jié)構(gòu)；

12、(2)且本發(fā)明創(chuàng)造性的將主動旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪安裝在翻轉(zhuǎn)底盤中，并將驅(qū)動輪架與滑軸形成向外彈動滑接的狀態(tài)，可使得在翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤形成回收動作時，傾斜座能夠與滑動立柱滑切配合，從而不僅可形成在翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤回收到位后，驅(qū)動輪向內(nèi)側(cè)回收的目的，使得在翻轉(zhuǎn)底盤回收狀態(tài)下，兩組驅(qū)動輪的相對距離拉近到最小的設(shè)置位置，不會影響到機(jī)器人的行進(jìn)，還能形成隨動錐齒輪與隨動連接錐齒輪嚙合的狀態(tài)，使得隨著驅(qū)動輪的自動旋轉(zhuǎn)，能夠通過傳動機(jī)構(gòu)帶動第一旋輪的旋轉(zhuǎn)，方便形成常規(guī)行進(jìn)的動作；

13、(3)且在翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤展開到位后，不僅可使得驅(qū)動輪與主底盤之間的高度距離大于第一旋輪與主底盤之間的高度距離，還能使得在驅(qū)動輪架外移到最大的彈性位置后，兩組驅(qū)動輪的相對距離被推動到最大的設(shè)置位置，從而不僅能使得驅(qū)動輪隨著翻轉(zhuǎn)底盤與主底盤形成的柔性底盤結(jié)構(gòu)與設(shè)置在主底盤底部的輪組組成爬坡機(jī)構(gòu)，還能提高驅(qū)動輪支撐的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種爬坡機(jī)構(gòu)，包括主底盤組件(1)，其特征在于：還包括翻轉(zhuǎn)底盤組件(2)、行進(jìn)驅(qū)動組件(3)、行進(jìn)傳動組件(4)和橫向回收構(gòu)件(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：行進(jìn)驅(qū)動組件(3)包括驅(qū)動輪(306)和隨動錐齒輪(308)，行進(jìn)傳動組件(4)包括傳動軸(401)，橫向回收構(gòu)件(5)包括滑動立柱(502)，翻轉(zhuǎn)底盤(202)的另一端成對固定有滑軸(301)，滑軸(301)的兩端都向外彈動的滑接有驅(qū)動輪架(303)，驅(qū)動輪(306)旋接在驅(qū)動輪架(303)的一端外側(cè)，且可自動旋轉(zhuǎn)，隨動錐齒輪(308)與驅(qū)動輪(306)的轉(zhuǎn)軸固定連接，傳動軸(401)對稱的旋接在主底盤(101)的一端主體中，每組傳動軸(401)的頂端都插固有隨動連接錐齒輪(402)，傳動軸(401)的底端與第一旋輪(109)的轉(zhuǎn)軸傳動連接，滑動立柱(502)對稱的固定在主底盤(101)的一端頂部，每組驅(qū)動輪架(303)的另一端都固接有傾斜座(503)，且翻轉(zhuǎn)底盤(202)相對于主底盤(101)旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置時，同側(cè)的傾斜座(503)與滑動立柱(502)形滑切配合，并在翻轉(zhuǎn)底盤(202)相對于主底盤(101)回收到位后，驅(qū)動輪架(303)向內(nèi)回收到位，同側(cè)的隨動錐齒輪(308)與隨動連接錐齒輪(402)嚙合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：主底盤組件(1)還包括固輪轉(zhuǎn)架(103)、轉(zhuǎn)向座(105)、第一輪軸(108)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(111)和旋轉(zhuǎn)連桿(112)，主底盤(101)的另一端對稱的固定安裝有固輪座(102)，固輪轉(zhuǎn)架(103)與固輪座(102)固定連接，每組固輪轉(zhuǎn)架(103)的外側(cè)都旋轉(zhuǎn)連接有從動固輪(104)，轉(zhuǎn)向座(105)對稱的固定安裝在主底盤(101)的一端，每組轉(zhuǎn)向座(105)中都旋轉(zhuǎn)連接有轉(zhuǎn)向軸(106)，轉(zhuǎn)向架(107)的一端與轉(zhuǎn)向軸(106)的外面固定連接，第一輪軸(108)固定安裝在轉(zhuǎn)向架(107)的底端，第一旋輪(109)的轉(zhuǎn)軸與第一輪軸(108)旋轉(zhuǎn)連接，每組轉(zhuǎn)向軸(106)的頂端都固定連接有轉(zhuǎn)向桿(110)，轉(zhuǎn)向電機(jī)(111)安裝固定在主底盤(101)的外底端，每組轉(zhuǎn)向桿(110)的主體中都開設(shè)有轉(zhuǎn)向滑槽(114)，轉(zhuǎn)向電機(jī)(111)的轉(zhuǎn)軸穿過主底盤(101)的主體后與旋轉(zhuǎn)連桿(112)固定連接，旋轉(zhuǎn)連桿(112)的底端兩側(cè)都固定有轉(zhuǎn)向滑柱(113)，同側(cè)的轉(zhuǎn)向滑柱(113)滑動連接在轉(zhuǎn)向滑槽(114)中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：翻轉(zhuǎn)底盤組件(2)還包括翻轉(zhuǎn)固軸(201)、橫向連接臂(204)、翻轉(zhuǎn)連接齒輪(208)、滑柱固座(210)、滑動座(211)、連接軸(217)、換向旋柱(220)和橫向旋套(221)，翻轉(zhuǎn)固軸(201)對稱的固定在主底盤(101)的另一端內(nèi)側(cè)，翻轉(zhuǎn)旋筒(203)與翻轉(zhuǎn)固軸(201)旋轉(zhuǎn)連接，橫向連接臂(204)的兩端分別套接固定在不同的翻轉(zhuǎn)旋筒(203)的外面，主底盤(101)的另一端頂部固定連接有中固架(205)，翻轉(zhuǎn)電機(jī)(206)的頂端固定安裝有翻轉(zhuǎn)電機(jī)(206)，翻轉(zhuǎn)電機(jī)(206)的轉(zhuǎn)軸中插接固定有翻轉(zhuǎn)齒輪(207)，翻轉(zhuǎn)連接齒輪(208)嚙合在翻轉(zhuǎn)齒輪(207)的一側(cè)，且與橫向連接臂(204)的主體外面?zhèn)鲃舆B接，中固架(205)的頂端一側(cè)滑接有從動齒條(209)，且從動齒條(209)與翻轉(zhuǎn)連接齒輪(208)嚙合，滑柱固座(210)固定在從動齒條(209)的一側(cè)，滑動座(211)固定在中固架(205)的頂端外側(cè)面，滑柱固座(210)的一端固定有從動滑柱(212)，且從動滑柱(212)與滑動座(211)滑動連接，從動滑柱(212)的外面套接安裝有翻轉(zhuǎn)推動簧(213)，翻轉(zhuǎn)推動簧(213)的一端與滑柱固座(210)卡固，另一端與滑動座(211)卡固，中固架(205)的頂端一側(cè)橫向的固定有齒條滑道(214)，從動齒條(209)的一側(cè)固定安裝有齒條滑塊(215)，齒條滑塊(215)與齒條滑道(214)滑動連接，中固架(205)的頂端主體中固定安裝有連接軸座(216)，連接軸(217)旋轉(zhuǎn)連接在連接軸座(216)中，翻轉(zhuǎn)連接齒輪(208)插接固定在連接軸(217)的頂端，連接軸(217)的底端固定有連接旋臂(218)，橫向旋套(221)旋插在橫向連接臂(204)的主體外面，換向旋柱(220)與橫向旋套(221)的外面固定連接，連接旋臂(218)的另一端安裝固定有外旋座(219)，換向旋柱(220)旋插在外旋座(219)內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：行進(jìn)驅(qū)動組件(3)還包括中固套(302)和驅(qū)動旋軸(305)，中固套(302)固定在滑軸(301)的中部，每組滑軸(301)的外面都套接安裝有壓簧(309)，壓簧(309)的一端與翻轉(zhuǎn)固軸(201)卡固，另一端與驅(qū)動輪架(303)卡固，每組驅(qū)動輪架(303)的主體中都安裝固定有驅(qū)動旋座(304)，驅(qū)動旋軸(305)橫向的旋轉(zhuǎn)連接在驅(qū)動旋座(304)中，隨動錐齒輪(308)和驅(qū)動輪(306)都與驅(qū)動旋軸(305)的外端固定連接，驅(qū)動輪架(303)的內(nèi)側(cè)面安裝固定有驅(qū)動電機(jī)(307)，驅(qū)動旋軸(305)的內(nèi)端與驅(qū)動電機(jī)(307)的轉(zhuǎn)軸固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：行進(jìn)傳動組件(4)還包括第一連接錐齒輪(404)，第一連接錐齒輪(404)與第一旋輪(109)轉(zhuǎn)軸的內(nèi)端固定連接，傳動軸(401)的底端插接固定有第一旋轉(zhuǎn)錐齒輪(403)，且第一旋轉(zhuǎn)錐齒輪(403)與第一連接錐齒輪(404)嚙合，主底盤(101)的一端內(nèi)側(cè)對稱的固定有傳動軸座(405)，同側(cè)的傳動軸(401)旋轉(zhuǎn)連接在傳動軸座(405)中。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：橫向回收構(gòu)件(5)還包括底橫座(501)，傾斜座(503)通過底橫座(501)與驅(qū)動輪架(303)固定連接。

8.一種輪式巡檢機(jī)器人，其包括權(quán)利要求2到7任一權(quán)利要求所述的一種爬坡機(jī)構(gòu)，其特征在于：還包括安全卡扣構(gòu)件(6)，安全卡扣構(gòu)件(6)包括回收卡套(602)，每組滑動立柱(502)的一側(cè)都設(shè)有電缸(601)，且電缸(601)固定安裝在主底盤(101)的頂部，回收卡套(602)與電缸(601)的伸縮桿頂端固定連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種爬坡機(jī)構(gòu)及輪式巡檢機(jī)器人，屬于輪式機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，包括主底盤組件、翻轉(zhuǎn)底盤組件、行進(jìn)驅(qū)動組件、行進(jìn)傳動組件、橫向回收構(gòu)件、安全卡扣構(gòu)件，翻轉(zhuǎn)底盤與主底盤旋接，且翻轉(zhuǎn)底盤相對于主底盤呈彈性展開的狀態(tài)，可共同構(gòu)成柔性適合爬坡的柔性底盤結(jié)構(gòu)，行進(jìn)驅(qū)動組件安裝在翻轉(zhuǎn)底盤的一端，既能使得驅(qū)動輪自主旋轉(zhuǎn)，形成主動輪，又能在翻轉(zhuǎn)底盤回收到位的情況下，使得驅(qū)動輪向內(nèi)回收，且隨動錐齒輪與隨動連接錐齒輪形成嚙合，可帶動第一旋輪形成主動輪，既適用于常規(guī)的行進(jìn)，又能夠組成爬坡機(jī)構(gòu)；且在翻轉(zhuǎn)底盤回收到位后，通過電缸的伸縮桿帶動回收卡套的移動，可使得回收卡套的卡孔插接到滑動立柱的頂端外面，安全可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：朱冬,方向明,宋雯,唐國梅,張建,胡小東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：七騰機(jī)器人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8