[发明专利]单轨道机器人行走装置

说明书

本发明公开了一种单轨道机器人行走装置，包括底板、电机和云台电机，所述陀螺仪、云台电机和电机固定连接于所述底板的下面，所述底板的上面、电机的正上方水平设置有主动轮，所述主动轮的同侧水平设置从动轮、所述主动轮的对侧水平设置辅助轮，所述主动轮和辅助轮分别位于轨道的两侧对所述轨道进行夹持；所述云台电机的下面设置有用于安装末端工具的末端工具安装版。本发明具有结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳等优点；所有轮子横向排列布置，有效减小机器人的体积体积和重量，节约空间，降低驱动电机功率；采用机械方式与电子方式相结合，有效限制机器人运行前后、上下、左右的振动、晃动，确保机器人在单轨道上平稳运行。

技术领域

本发明涉及一种机器人行走装置，尤其涉及一种单轨道机器人行走装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，轨道机器人也应运而生。在电力机房、铁路隧道以及地下电缆隧道等智能机器人巡检系统得到越来越多的应用。现有的轨道机器人大多通过运行在多根轨道或者复杂轨道上来实现机器人运行的稳定性；为了保证轨道机器人运行的平稳，现有轨道机器人的体积和质量都较大。如何实现轨道机器人小型化、轻量化、轨道的简洁化，以及如何实现轨道机器人的稳定性是轨道机器人研究中最需要解决的问题。研究一款能在单轨道上稳定运行的机器人行走装置，对轨道机器人的发展和普及有着重要的价值和意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种结构紧凑、体积小、重量轻、能在单轨道上平稳运行的单轨道机器人行走装置。

为了解决以上所述技术问题，本发明所述单轨道机器人行走装置，包括底板、电机和云台电机，所述云台电机和电机固定连接于所述底板的下面，所述底板的上面、电机的正上方水平设置有主动轮，所述主动轮的同侧水平设置从动轮、所述主动轮的对侧水平设置辅助轮，所述主动轮和辅助轮分别位于轨道的两侧对所述轨道进行夹持；所述云台电机的下面设置有用于安装末端工具的末端工具安装版。

进一步，本发明所述辅助轮的旁边设置有扭簧，所述扭簧与连接件通过旋转副的方式连接并通过连接件与所述辅助轮的轴连接，从而达到辅助轮张紧效果。

进一步，本发明所述行走装置的外部设置有外壳。

进一步，本发明所述末端工具的外部设置有护罩。

进一步，本发明所述末端工具为相机或夹持器。

进一步，本发明所述轨道为圆管。

进一步，本发明所述电机与电缆导线以受电弓方式滑动连接为所述行走装置供电。

进一步，本发明所述主动轮、从动轮和辅助轮三者的排列位置为等腰三角形，所述辅助轮至主动轮之间的距离与辅助轮至从动轮之间的距离相等，并且可以根据张紧力度受扭簧影响实时同步改变其之间的距离。

本发明所述主动轮、从动轮、辅助轮、电机和云台电机都是安装在底板上，电机驱动主动轮让机器人在轨道上运行。相机作为末端工具安装在末端工具安装版上，机器人可以通过滑触线和电缆进行供电。本发明通过机械和电子两种方式保证运行稳定使机器人整体结构保持稳定，机械方式指通过辅助轮和从动轮将机器人牢固地固定在轨道上，防止机器人运行时的前后振动；带有扭簧的辅助轮一方面通过主动轮与从动轮的自动调节能保证机器人运行过程中从动轮与主动轮对轨道的夹紧力，让机器人运行平稳，在通过弯道时，还能保证一定的转弯半径，使机器人在转向过程中依旧保持顺畅；电子方式指机器人在运行过程中如果出现摆动现象，则陀螺仪可以通过检测机器人末端工具（如相机）的偏移量，发出指令使云台电机向相反方向转动机器人云台偏移量，以使机器人始终保持水平状态。机械部分限制了机器人运行方向前后和上下的振动，电子部分限制了机器人运行方向左右的晃动。