[实用新型]一种行走机构

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人行走装置技术领域，涉及一种行走机构。

背景技术

随着社会进步，人们日益注重对于机器人的服务功能，对机器人的轻量化、和平稳性能有了更迫切更高的要求；对于机器人的使用方便性提出了更高的用户体验；对于轨道式行走机构，当前市面上行走机构驱动主要是以摩擦轮为主，此结构容易打滑；要想避免打滑，增加预紧力提高摩擦力，带来的问题就是电机功率增大，这样会增加成本，机构没办法轻量化；由于有预紧力，将行走机构悬挂到轨道上很不方便。当前主要动力源主要是电动，电源主要是电池供电。电池的续航能力越大，电池体积越大。并且电池安全隐患当前仍没有一个很好地解决方案，并且市场需求急需要有一个代替电池的解决方案。

中国发明专利文献CN201510159496.1《一种电缆隧道巡检机器人行走机构》中公开了一种电缆隧道巡检机器人行走机构，包括导轨和驱动导向机构，所述导轨具有中空的腔室，所述驱动导向机构包括安装在导轨的中空腔室内的车架，车架设有水平导向轮组，水平导向轮组在导轨的中空腔室内起水平导向作用，机器人悬挂在车架下方，车架设有承重轮组，导轨的中空腔室内设有承重轨道用于支撑承重轮组，车架下方设有驱动轮组，驱动轮组在导轨的下方与导轨的下表面滚动配合。驱动导向机构前端上部具有磁性传感器，用于行走过程中感知安装在导轨顶部的磁钢定位点，磁性传感器下部安装一个前端导向轮，磁性传感器水平轴线位置一次设置三个水平导向轮，前后两个水平导向轮下各设置一对承重导向轮，承重导向轮正下方安装两个水平导向轮并通过轴承与承重导向轮组上方的两个水平导向轮组成前、后水平导向轮组；主、从驱动轮分别安装于前后端水平导向轮组下方，主从驱动轮之间为机器人悬挂点，编码器与从驱动轮通过轴承连接在一个水平线上。

驱动轮依靠和轨道底部摩擦实现驱动，运行时间较长后，摩擦系数减小容易打滑。此行走机构具有承重轮组，适合负载较重的机器人，但导向轮机构车沉重轮和导向轮机构无法水平转动只能在直行轨道上行走，需要辅助装置实现转弯。整个行走机构重量较大，不适合小型机器人的应用场景。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种行走机构，悬挂导向系统及驱动系统在弯道可自适应，无需借助辅助装置进行转弯，结构简单。

本实用新型提供的机器人行走机构，包括底座、驱动系统、悬挂导向系统，悬挂导向系统包括结构相同的前悬挂导向系统和后悬挂导向系统，前悬挂导向系统和后悬挂导向系统分别安装在底座的两端，所述驱动系统可左右移动地安装在所述底座上，其特征在于：前、后悬挂导向系统包括旋转座，所述旋转座可转动地安装在底座上，所述旋转座的两端分别安装有支撑导向轮，支撑导向轮与底座所在的平面之间具有夹角。

本实用新型前、后悬挂导向系统的支撑导向轮夹持在轨道上，当行走到弯轨处时，由于旋转座可以旋转，使得旋转座与支撑导向轮顺着弯道转动，同时，驱动系统可以左右移动，以自适应弯道，无需借助辅助装置实现转弯。本实用新型旋转座通过轴承安装在底座上。

本实用新型支撑导向轮夹持在轨道上，当机器人行走机构位于轨道的弯轨处，支撑导向轮与轨道的接触线在平行于底座所在平面的投影所形成的投影线，在旋转座的中心与轨道的弯轨圆心的连线上。该连线刚好是弯轨中心的转弯半径，当旋转座旋转到投影线和连接线共线时，即可实现过弯，所以本实用新型提供的行走机构可以适应更小的转弯半径。

为实现驱动系统的左右移动以实现转弯，所述驱动系统包括齿轮、驱动导向轮、直线导轨和滑块；所述齿轮安装在齿轮安装座上，驱动导向轮安装在驱动导向轮安装座上，所述齿轮安装座、驱动导向轮安装座分别安装在滑块的两端，所述滑块安装在直线导轨上。当行走机构进入弯道时，滑块在直线导轨上滑动以适应弯道，驱动导向轮与齿轮夹持轨道，驱动导向轮可有微量伸缩，通过驱动导向轮与齿轮法兰配合，始终保持齿轮与轨道上的齿条之间的中心距离，使其持续啮合，从而行走。

为避免使用电池供电，实现行走机构持续行走，所述驱动导向轮安装座上还安装有碳刷，该碳刷位于驱动导向轮的上方。分上下两极，每极两个碳刷，每个碳刷可伸缩回弹，保证与轨道上的滑触线接触，滑触线有相应两级铜皮裸露，在任意时刻保持接触。从而持续从轨道取电。

为保持行走的稳定，所述旋转座的两端还分别安装有辅助支撑轮，所述辅助支撑轮位于支撑导向轮的上方，辅助支撑轮与支撑导向轮配合，可以有效抑制行走机构偏摆，增加了行走机构与轨道的重合度。

为方便支撑导向轮等的安装，所述旋转座成U形，所述支撑导向轮安装在U形旋转座的两个竖边的内侧。