一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构制造技术

本发明专利技术公开了一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构。所述履带驱动机构包括：带车轮的支撑底座；履带底盘，设置于所述支撑底座下方，所述履带底盘包括第一履带和驱动所述第一履带运动的第一驱动装置；爬楼梯机构，所述爬楼梯机构的一端与所述履带底盘连接，所述爬楼梯机构包括第二履带和第二驱动装置，所述第二履带与所述第一履带成夹角，所述第一履带通过第二驱动装置驱动第二履带运动；伸缩机构，设置于所述撑底座和履带底盘之间，用于驱动所述履带底盘相对支撑底座伸缩。本发明专利技术提供的履带驱动机构通过特定的爬楼梯结构和伸缩结构设计，可实现机器人在陡坡或楼梯上的行走，可替代人工在高压下作业，大大提升了用户体验，扩大了其应用范围。

A Track Driving Mechanism for Stair Climbing Robot

【技术实现步骤摘要】
一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构
本专利技术涉及电力
，特别是涉及一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构。
技术介绍
随着经济和社会的发展，人们对电力安全的要求越来越高，而为了适应市场的需求，市面上广泛出现了越来越多的机器人，可通过机器人代替人工执行危险性作业。变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。变电站包括高压开关柜、变压器和发电机等设备，而这些设备都是变电站内不可或缺的一种配电开关设备，用于电能的传输和控制。一般情况下，变电站的相关设备会需要不定时检测及维修，由于是高压作业，因此危险性极高，因此需要机器人来代替人工作业。然而，目前市面上的机器人只能在平稳的道路行走，无法在陡坡的道路行走，更无法在楼梯上行走，大大降低了用户的体验。因此，开发一种履带驱动机构以赋予机器人爬楼梯的功能具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中机器人无法在陡坡或楼梯上行走，用户体验差的缺陷与不足，提供一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构。本专利技术提供的履带驱动机构可驱动机器人在陡坡及楼梯上行走，大大提升了用户的体验。本专利技术的另一目的在于提供一种爬楼梯机器人。为实现上述专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构，包括支撑底座；履带底盘，设置于所述支撑底座下方，所述履带底盘包括第一履带和驱动所述第一履带运动的第一驱动装置；爬楼梯机构，所述爬楼梯机构的一端与所述履带底盘连接，所述爬楼梯机构包括第二履带和第二驱动装置，所述第二履带与所述第一履带成夹角，所述第一履带通过第二驱动装置驱动第二履带运动；伸缩机构，设置于所述撑底座和履带底盘之间，用于驱动所述履带底盘相对支撑底座伸缩。履带驱动机构中的伸缩机构用于驱动履带底盘相对支撑底座伸缩，当伸缩机构驱动履带底盘相对支撑底座向下伸出时，支撑底座上的车轮相对位置升高，第一履带相对位置降低并接触地面，第一履带在第一驱动装置的驱动下带动支撑底座和第二履带运动；由于第二履带与第一履带成夹角，故第二履带在第一履带的驱动下具有向上运动的趋势，从而实现机器人在陡坡或楼梯上的行走，可替代人工在高压下作业，大大提升了用户体验，扩大了其应用范围。当然，在不需要爬楼梯或陡坡时，伸缩机构收容在支撑底座的底部内，支撑底座可在车轮的带动下运动。第二履带与第一履带的夹角范围根据实际需要进行调节选取。优选地，所述第二履带与所述第一履带之间的夹角为20~80℃。优选地，所述第一驱动装置包括设置在履带底盘上的第一电机、设置在所述履带底盘的前端且通过第一转动轴对称设置的2个第一主动轮和设置在所述履带底盘的后端且通过第二转动轴对称设置的2个第一从动轮，所述第一主动轮通过第一履带带动第一从动轮转动。通过第一主动轮和第一从动轮转动的设计，可实现第一履带的运动。优选地，所述第一履带上间隔设置有若干个滚轮。优选地，所述第二驱动装置包括与所述第二履带相匹配的履带罩，所述履带罩上设置有收容开槽、第二主动轮、第二从动轮和第三转动轴，所述收容开槽内设置有轴承座，所述第二转动轴穿设在所述轴承座中，所述第二主动轮套设于所述第二转动轴上，所述第二从动轮套设在所述第三转动轴上，所述第二主动轮通过第二履带带动所述第二从动轮转动。将第二主动轮套设于第二转动轴上，可在第一从动轮的驱动下实现第二主动轮的运动，从而带动第二履带向上运动。为了更好地适用于不同坡度的陡坡和楼梯，第二履带与所述第一履带之间的夹角设计为可调节，优选地，所述履带驱动机构还包括调节所述第二履带与第一履带的夹角的角度调节机构。更为优选地，所述履带底盘连接有底盘连接件，所述底盘连接件的另一端与所述第二驱动装置铰接。通过底盘连接件及铰链结构可实现第二履带绕所述第一履带旋转，从而实现两者间夹角的调节。优选地，所述底盘连接件包括水平连接板和设置在所述水平连接板两侧的连接侧板，所述第二驱动装置通过螺钉结构与所述水平连接板和所述连接侧板铰接。更为优选地，所述水平连接板两侧的连接侧板上设有第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述第二驱动装置上设置有第三螺纹孔，第一螺杆依次穿设第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔。该螺杆设计可实现第二驱动装置与底盘连接件的铰接。另外，当第二驱动装置包括履带罩时，第三螺纹杆设置在履带罩上，从而实现履带罩与底盘连接件的铰接。优选地，所述伸缩机构为剪叉式升降台。更为优选地，所述伸缩机构包括设置在所述支撑底座的底部且与所述履带底盘平行的车底支撑板、活动设置在所述车底支撑板上的第一轴座和固定设置在所述车底支撑板上的第二轴座、固定设置在所述履带底盘上的第三轴座和活动设置在所述履带底盘上的第四轴座，所述第一轴座和第四轴座间铰链连接有第一连杆，所述第二轴座和第三轴座间铰链连接有第二连杆，所述第一连杆和第二连杆呈X型活动连接。本专利技术提供了一种具体的剪叉式升降台，其它设计或多个剪叉式升降台组合叠加也可应用于本专利技术中。该特定结构的剪叉式升降台可实现履带底盘相对支撑底座平。为了实现伸缩机构更好的驱动，优选地，所述车底支撑板上设置有第一滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述第一滑块上设置有第一轴座；所述履带底盘上设置有第二滑轨，所述第二滑轨上设置有第二滑块，所述第二滑块上设置有第四轴座。通过第一滑块可带动第一轴座移动；通过第二滑块可带动第四轴座移动。优选地，所述第一轴座和第三轴座分别设置在所述车底支撑板和履带底盘的中部；所述第二轴座和第四轴座分别设置在所述车底支撑板和履带底盘的一端。优选地，第一连杆的中部设有收容槽，所述收容槽的两侧分别设有第一通孔和第二通孔，所述第二连杆的中部设有第三通孔，所述第二连杆穿设于收容槽，所述第一通孔、第三通孔和第二通孔依次通过铰接转动轴。该设计可使得第一连杆与第二连杆铰接。优选地，所述伸缩机构还包括第一电推杆和/或第二电推杆；所述第一电推杆的一端固定在所述车底支撑板，另一端与所述第一轴座连接；所述第二电推杆一端固定在所述履带底盘上，另一端与所述第四轴座连接。第一轴座朝靠近第二轴座方向移动时，第一连杆和第二连杆驱动履带底盘伸出，此时第一履带与支撑底座的距离比车轮与支撑底座的距离长，此时抬起车轮离开地面，而履带底盘的第一履带接触地面行走，并通过第二履带爬楼梯或陡坡。当第一轴座朝远离第二轴座方向移动时，第一连杆和第二连杆驱动履带底盘收缩，此时第一履带与支撑底座的距离比车轮与支撑底座的距离短，履带底盘的第一履带离开地面，而车轮接触地面行走。优选地，所述支撑底座和履带底盘之间还垂直设置有第三电推杆。通过第三电推杆可进一步方便地实现履带底盘相对支撑底座伸缩。优选地，所述支撑底座还包括用于驱动所述车轮运动的第二电机。更为优选地，所述车轮包括对称设置在支撑底座的前端的2个第一车轮、对称设置在支撑底座的后端的2个第二车轮，和设置在2个第一车轮之间且用于驱动所述2个第一车轮转动的第二电机。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的爬楼梯机器人用的履带驱动机构通过特定的爬楼梯结构和伸缩结构设计，可实现机器人在陡坡或楼梯上的行走，可替代人工在高压下作业，大大提升了用户体验，扩大了其应用范围。附图说明图1是本专利技术爬楼梯机器人用的履带驱动机构的第一结构示意图；图2是本专利技术爬楼梯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构，其特征在于，包括带车轮的支撑底座；履带底盘，设置于所述支撑底座下方，所述履带底盘包括第一履带和驱动所述第一履带运动的第一驱动装置；爬楼梯机构，所述爬楼梯机构的一端与所述履带底盘连接，所述爬楼梯机构包括第二履带和第二驱动装置，所述第二履带与所述第一履带成夹角，所述第一履带通过第二驱动装置驱动第二履带运动；伸缩机构，设置于所述撑底座和履带底盘之间，用于驱动所述履带底盘相对支撑底座伸缩。

【技术特征摘要】
1.一种爬楼梯机器人用的履带驱动机构，其特征在于，包括带车轮的支撑底座；履带底盘，设置于所述支撑底座下方，所述履带底盘包括第一履带和驱动所述第一履带运动的第一驱动装置；爬楼梯机构，所述爬楼梯机构的一端与所述履带底盘连接，所述爬楼梯机构包括第二履带和第二驱动装置，所述第二履带与所述第一履带成夹角，所述第一履带通过第二驱动装置驱动第二履带运动；伸缩机构，设置于所述撑底座和履带底盘之间，用于驱动所述履带底盘相对支撑底座伸缩。2.根据权利要求1所述履带驱动机构，其特征在于，所述第一驱动装置包括设置在履带底盘上的第一电机、设置在所述履带底盘的前端且通过第一转动轴对称设置的2个第一主动轮和设置在所述履带底盘的后端且通过第二转动轴对称设置的2个第一从动轮，所述第一主动轮通过第一履带带动第一从动轮转动。3.根据权利要求2所述履带驱动机构，其特征在于，所述第二驱动装置包括与所述第二履带相匹配的履带罩，所述履带罩上设置有收容开槽、第二主动轮、第二从动轮和第三转动轴，所述收容开槽内设置有轴承座，所述第二转动轴穿设在所述轴承座中，所述第二主动轮套设于所述第二转动轴上，所述第二从动轮套设在所述第三转动轴上，所述第二主动轮通过第二履带带动所述第二从动轮转动。4.根据权利要求1所述履带驱动机构，其特征在于，所述履带驱动机构还包括调节所述第二履带与第一履带的夹角的角度调节机...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建军，胡金磊，孙振，欧阳旭东，温爱辉，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司清远供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44