專利名稱：一種便攜式移動機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于先進(jìn)制造與自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種具有模塊化結(jié)構(gòu)的便攜式移動機(jī)器人。
技術(shù)背景隨著制造業(yè)和自動化技術(shù)的發(fā)展以及面向反恐防爆領(lǐng)域機(jī)器人的研究，目前研制出的移動機(jī)器人很多。由于受到材料和工藝水平的限制，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，移動機(jī)器人不可拆卸，體積大、重量也重，攜帶和運(yùn)輸都很不方便，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。有些移動機(jī)器人雖然體積小、重量輕，但功能要差很多，爬坡能力、越障能力等方面都受到很大影響。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有模塊化結(jié)構(gòu)的便攜式移動機(jī)器人，它在具有爬坡能力、越障能力功能的同時(shí)，解決了移動機(jī)器人體積、重量與功能之間的矛盾，便于攜帶。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為模塊化結(jié)構(gòu)，由作業(yè)支撐臂、移動機(jī)構(gòu)和車箱體三部分組成，具體為移動機(jī)構(gòu)的前輪的出軸與車箱體側(cè)面的轂鍵合，移動機(jī)構(gòu)的后輪與車箱體側(cè)面的出軸插接，作業(yè)支撐臂安裝在車箱體上方；所述移動機(jī)構(gòu)由后輪，驅(qū)動帶，撐子，前輪及擺臂組成，其中前輪一側(cè)安裝有擺臂，另一側(cè)的出軸與車箱體側(cè)面帶鍵槽的轂安裝在一起，后輪上設(shè)一組孔，通過法蘭盤與車箱體出軸連接；前輪通過驅(qū)動帶、撐子與后輪成為一體；所述移動機(jī)構(gòu)前輪的出軸為帶鍵的空心軸，前端具有錐度；所述撐子位于后輪與前輪之間，由兩個通過螺紋軸安裝在一起的支撐部分構(gòu)成，其中支撐部分與帶輪相連的一端的邊緣為與帶輪外形相適應(yīng)的弧形，另一端與螺紋軸連接；所述螺紋軸一端通過連接套螺紋連接，另一端與支撐部分相連。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.具有體積、重量小特點(diǎn)。本實(shí)用新型便攜式移動機(jī)器人為模塊化結(jié)構(gòu)，拆分后的小車其重量分成四部分，每部分重量和體積都很小(如每個模塊的體積不超過0.025m3，質(zhì)量不超過14Kg)，可以攜帶，運(yùn)輸也很方便。而現(xiàn)有技術(shù)中能實(shí)現(xiàn)同樣功能的移動機(jī)器人體積都在2m3以上，質(zhì)量都在80Kg以上。
2.爬坡和越障功能更好。與現(xiàn)有技術(shù)中有些移動機(jī)器人體為了追求體積和重量的指標(biāo)，不能附加移動機(jī)構(gòu)的輔助裝置，造成爬坡和越障的性能大大降低的不足相比，本實(shí)用新型移動機(jī)構(gòu)的擺臂與車箱體可以有一定夾角，這樣的結(jié)構(gòu)更有利于爬坡和越障。
3.結(jié)構(gòu)簡單、靈活。本實(shí)用新型模塊化的移動機(jī)器人能夠很容易的快速拆卸安裝，移動機(jī)構(gòu)與車箱體之間和作業(yè)支撐臂與車箱體之間的連接以螺紋連接為主，操作方便。移動機(jī)構(gòu)中可以調(diào)整長度的撐子即把移動機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動帶和帶輪連在了一起，又使移動機(jī)構(gòu)中前后帶輪保持了與車箱體前軸相同的中心距，解決了移動機(jī)構(gòu)與車箱體之間連接的難題。


圖1為便攜式移動機(jī)器人各模塊裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中移動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-1為移動機(jī)構(gòu)前輪和車箱體側(cè)面的轂連接的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-2為移動機(jī)構(gòu)后輪和車箱體側(cè)面的出軸的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖2中撐子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1、3所示，便攜式移動機(jī)器人由作業(yè)支撐臂1、移動機(jī)構(gòu)2和車箱體5三部分組成，所述移動機(jī)構(gòu)2與車箱體5可拆卸結(jié)構(gòu)；具體為移動機(jī)構(gòu)2的前輪的出軸與車箱體5側(cè)面帶鍵槽的轂安裝在一起，移動機(jī)構(gòu)2的后輪與車箱體5側(cè)面的出軸插接，作業(yè)支撐臂1安裝在車箱體5上方。
所述作業(yè)支撐臂1的種類很多，有觀測用的安裝攝像頭的機(jī)械臂，還有帶手爪作業(yè)用的機(jī)械臂等(本實(shí)施例為安裝攝像頭的機(jī)械臂)。為了實(shí)現(xiàn)不同的功能，可以配有不同的作業(yè)支撐臂。作業(yè)支撐臂的底座要有能與車箱體相對應(yīng)的安裝孔，以便于和車箱體連接。
如圖2所示，所述移動機(jī)構(gòu)2由后輪6，驅(qū)動帶7，撐子8，前輪9及擺臂組成，其中前輪9一側(cè)安裝有擺臂，另一側(cè)的出軸伸入到車箱體5側(cè)面帶鍵槽的轂中，前輪9通過驅(qū)動帶7和撐子8與后輪6成為一體，所述撐子8位于后輪6與前輪9之間；所述擺臂以前輪9為主動輪(共用)，從動輪通過覆帶與主動輪相連。前輪9和后輪6的中心距用撐子8長度的確定。
如圖3-1、3-2所示，移動機(jī)構(gòu)2的前輪9的出軸12為空心軸(前端具有錐度，和車箱體5裝配時(shí)起導(dǎo)向作用)，與車箱體5的轂13鍵合，用前輪9的出軸12的鍵11實(shí)現(xiàn)傳動，長螺栓10穿過出軸12與車箱體5的轂13連接。移動機(jī)構(gòu)2的后輪6上設(shè)一組孔，與車箱體5出軸(為后軸，插入后輪6的軸孔)的法蘭盤15上的螺紋孔對應(yīng)，用螺釘連接。
如圖4所示，撐子8由兩個通過螺紋軸17安裝在一起的支撐部分16構(gòu)成，其中支撐部分16用尼龍制成以防對帶輪造成傷害，一端的邊緣做成與帶輪外輪廓相同的弧形，另一端與螺紋軸17連接；螺紋軸17共兩個分別加工成左右螺紋；連接套18用來將兩個螺紋軸17連接在一起，連接套18的里面是內(nèi)螺紋，一邊加工成左螺紋，另一邊加工成右螺紋，與兩個螺紋軸17相對應(yīng)。連接套18的外面加工成外六方，撐子支撐部分16與螺紋軸17固定連接，活動扳手旋轉(zhuǎn)連接套，撐子的長度將伸長或縮短。
由于驅(qū)動帶6的柔性，不能將輪連接在一起，因此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了可以調(diào)整長度的撐子8，用撐子8撐在前后帶輪之間，使前后帶輪保持合適的中心距。在驅(qū)動帶6的張力和撐子8作用下，驅(qū)動帶6和前后的帶輪的位置和形狀都固定了，構(gòu)成獨(dú)立模塊，便于攜帶運(yùn)輸、前后帶輪具有合適的中心距，也易于裝配、拆卸。
具體安裝過程本實(shí)用新型模塊化結(jié)構(gòu)在整體上可將移動小車拆分成獨(dú)立的模塊，獨(dú)立模塊也能夠很容易的裝配成移動小車。將移動小車拆分成獨(dú)立模塊的過程將撐子8置于移動機(jī)構(gòu)2的前輪9和后輪6之間，用扳手?jǐn)Q動中間的連接套18，撐子8的長度伸長，使撐子8的支撐部分16恰好撐起移動機(jī)構(gòu)2的前輪9和后輪6。
松開前后輪的螺拴和螺釘，這時(shí)用手或工具輕輕往外拍打，即可輕松的將移動小車拆分成獨(dú)立模塊。獨(dú)立模塊裝配成移動小車的過程把移動機(jī)構(gòu)2的前輪9的出軸12對準(zhǔn)車箱體5的轂13，后輪6軸孔對準(zhǔn)車箱體5出軸法蘭盤15，用手輕輕拍打即可滑入軸孔內(nèi)。卸下移動機(jī)構(gòu)2中的撐子8，轉(zhuǎn)動擺臂，使移動機(jī)構(gòu)2的前輪9鍵11的方向與車箱體5的轂13鍵槽的方向吻合，繼續(xù)向車箱體5移近移動機(jī)構(gòu)2到恰當(dāng)?shù)奈恢?，長螺栓10穿過移動機(jī)構(gòu)2前輪9的出軸12(空心軸)伸入到車箱體5的轂13的螺紋孔中，軸向定位。用螺釘組把移動機(jī)構(gòu)2的后輪6固定在車箱體5的出軸的法蘭盤15上。同樣的辦法把另一個移動機(jī)構(gòu)2裝在車箱體5另一側(cè)。作業(yè)支撐臂的拆、裝更簡單，只是幾個螺釘?shù)牟?、裝。
權(quán)利要求1.一種便攜式移動機(jī)器人，其特征在于為模塊化結(jié)構(gòu)，由作業(yè)支撐臂(1)、移動機(jī)構(gòu)(2)和車箱體(5)三部分組成，具體為移動機(jī)構(gòu)(2)的前輪的出軸與車箱體(5)側(cè)面的轂鍵合，移動機(jī)構(gòu)(2)的后輪與車箱體(5)側(cè)面的出軸插接，作業(yè)支撐臂(1)安裝在車箱體(5)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式移動機(jī)器人，其特征是所述移動機(jī)構(gòu)(2)由后輪(6)，驅(qū)動帶(7)，撐子(8)，前輪(9)及擺臂組成，其中前輪(9)一側(cè)安裝有擺臂，另一側(cè)的出軸與車箱體(5)側(cè)面帶鍵槽的轂安裝在一起，后輪(6)上設(shè)一組孔，通過法蘭盤(15)與車箱體(5)出軸連接；前輪(9)通過驅(qū)動帶(7)、撐子(8)與后輪(6)成為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式移動機(jī)器人，其特征是所述移動機(jī)構(gòu)(2)前輪的出軸(12)為帶鍵的空心軸，前端具有錐度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式移動機(jī)器人，其特征是所述撐子(8)位于后輪(6)與前輪(9)之間，由兩個通過螺紋軸(17)安裝在一起的支撐部分(16)構(gòu)成，其中支撐部分(16)與帶輪相連的一端的邊緣為與帶輪外形相適應(yīng)的弧形，另一端與螺紋軸(17)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式移動機(jī)器人，其特征是所述螺紋軸(17)一端通過連接套(18)螺紋連接，另一端與支撐部分(16)相連。
專利摘要本實(shí)用新型屬于先進(jìn)制造與自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種便攜式移動機(jī)器人。它為模塊化結(jié)構(gòu)，由作業(yè)支撐臂、移動機(jī)構(gòu)和車箱體三部分組成，其中移動機(jī)構(gòu)的前輪的出軸與車箱體側(cè)面的轂鍵合，移動機(jī)構(gòu)的后輪與車箱體側(cè)面的出軸插接，作業(yè)支撐臂安裝在車箱體上方。由于本實(shí)用新型移動機(jī)構(gòu)與車箱體、作業(yè)支撐臂與車箱體之間設(shè)計(jì)為可以快速裝配和拆卸的機(jī)構(gòu)，所以在實(shí)現(xiàn)移動小車的功能的同時(shí)解決了移動小車重量、體積的問題。這種模塊化結(jié)構(gòu)的移動小車每個模塊的體積和重量都很小，便于攜帶，用途廣泛。
文檔編號B25J5/00GK2848488SQ20052009402
公開日2006年12月20日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者韓建達(dá), 吳鎮(zhèn)煒, 趙憶文, 卜春光, 高英麗 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所