[发明专利]一种铰链机构、机械设备和爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种铰链机构，包括铰座和旋转块，所述铰座与所述旋转块铰接；所述旋转块的一端设置有限位装置和连接装置，所述限位装置用于限制所述铰座与旋转块在相对转动时的位置关系，所述连接装置用于降低所述铰座与旋转块在相对转动时的角速度。本发明能够显著提高铰链机构的安全性能。

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种铰链机构、机械设备和爬壁机器人。

背景技术

铰链是一种用于连接两个主体并允许两主体之间做相对转动的机械机构。铰链一般包括铰座和旋转块，铰座和旋转块可以做相对转动。随着科学技术的快速发展，人们对铰链的结构和应用提出了更高的安全要求。在目前的市场上，由于结构不尽合理，铰座和旋转块之间的相对转动的调节难以通过内部结构的改进来实现，而需要外力或其他辅助机构来解决。因此需要重新设计一种性能较好的铰链机构来解决铰座和旋转块做安全的相对转动的问题。

发明内容

本发明提供一种铰链机构，以提高铰链转动的安全性能。

本发明一方面提供一种铰链机构，包括铰座和旋转块，所述铰座与所述旋转块铰接；所述旋转块的一端设置有限位装置和连接装置，所述限位装置用于限制所述铰座与旋转块在相对转动时的位置关系，所述连接装置用于降低所述铰座与旋转块在相对转动时的角速度。

在一种可实施方式中，所述限位装置包括第一限位面和第二限位面，所述第一限位面和第二限位面连接，并形成一个设定角度，所述第一限位面用于限制所述旋转块与所述铰座在相对转动时的最大角度，所述第二限位面用于限制所述旋转块绕所述铰座相对转动的最小角度。

在一种可实施方式中，所述限位装置还包括光滑曲面，所述第一限位面和第二限位面通过光滑曲面相连；所述铰座设置有基准面，在所述旋转块与所述铰座相对转动的过程中，所述基准面与所述第一限位面、第二限位面或光滑曲面相接触。

在一种可实施方式中，所述连接装置包括弹簧，所述弹簧与所述铰座相连，并与所述旋转块可拆卸连接，所述弹簧用于降低所述铰座与旋转块在相对转动时的角速度。

在一种可实施方式中，所述弹簧为双扭簧，双扭簧的两端与铰座相连，双扭簧的中部与所述旋转块可拆卸连接。

在一种可实施方式中，所述连接装置还包括与所述双扭簧套接的铰接轴，所述铰接轴依次穿过铰座的一侧、双扭簧、旋转块，并从铰座的另一侧穿出，所述铰接轴用于所述双扭簧的定位，并用于所述铰座与旋转块的铰接。

在一种可实施方式中，所述连接装置还包括压块，所述压块设置有与所述双扭簧的中部相适配的凹槽，所述压块与旋转块可拆卸连接。

在一种可实施方式中，所述连接装置还包括开口销和挡片，所述挡片均与铰接轴套接，所述开口销与所述铰接轴的端部相固定，并与对应的所述挡片相适配。

本发明另一方面提供一种机械设备，包括第一主体、第二主体和上述的铰链机构，所述铰座用于连接第二主体，所述旋转块的另一端用于连接第一主体。

本发明第三方面提供一种爬壁机器人，包括上述的机械设备，所述第一主体为机器人主体，所述第二主体为驱动装置，所述机器人主体用于执行在攀爬面上的作业任务并控制所述驱动装置的动作，所述驱动装置用于根据所述机器人主体的控制指令带动所述机器人主体在攀爬面上沿着设定方向移动。

本发明通过创新设计用于限制铰座与旋转块在相对转动时的位置关系的限位装置，限制了铰座与旋转块的展开空间，避免铰链机构与外界发生干涩，保证铰链机构在工作时的安全性；通过创新设计用于降低所述铰座与旋转块在相对转动时的角速度的连接装置，降低了铰座与旋转块的位置关系的变化速率，刚性碰撞的几率和严重程度都得到显著的改进，进一步提高安全性能。

需要理解的是，本发明的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本发明的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。