本發(fā)明涉及機器設備技術領域,特別是指一種建筑市政用機器人。
背景技術:
現(xiàn)有技術的機器人的行走可通過多種方式進行實現(xiàn),但是在靈活性上均存在不足之處,無法適應復雜地形,容易傾翻;另外現(xiàn)有的機器人沒有又可以行走又可以飛行的,需要改進。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種建筑市政用機器人,以解決現(xiàn)有技術中機器人無法適應復雜地形且可行走機器人無法飛行,且缺少專業(yè)的作業(yè)工具的技術問題。
為解決上述技術問題,本發(fā)明的實施例提供一種建筑市政用機器人,包括機架,所述機架上設有四組行走機構,四組所述行走機構分別設于機架兩側的前后位置處,所述行走機構包括空心軸和實心軸,所述空心軸套設于實心軸外圈,所述空心軸與實心軸之間通過軸承連接,所述空心軸外圈通過軸承連接于機架的側壁上,所述空心軸的外圈位于機架外側處固連第一支撐臂,所述實心軸的兩端長出空心軸,所述實心軸的外圈位于機架外側處設有第二支撐臂,所述第一支撐臂與第二支撐臂分別位于空心軸軸線的兩側,所述第一支撐臂的外端部通過轉軸連接有第三支撐臂,所述第二支撐部的外端部通過轉軸連接有第四支撐臂,所述第三支撐臂的另一端部與所述第四支撐臂的另一端部通過轉軸相連,所述空心軸上位于機架內側處設有第一齒輪,所述機架的側壁上設有第一電機,所述第一電機通過齒輪嚙合傳動于第一齒輪,所述實心軸位于機架內側處的端部設有第二齒輪,所述機架的側壁上還設有第二電機,所述第二電機通過齒輪嚙合傳動于第二齒輪;
所述機架上端的四角各設有一旋翼裝置,所述旋翼裝置包括設于機架上的第三電機、與第三電機相連的旋翼以及設于旋翼周圈的滑環(huán),所述滑環(huán)與旋翼之間具有間隙,所述第三電機驅動旋翼轉動,所述滑環(huán)上設有多個滑輪組,所述滑輪組包括兩個對應設置的滑輪,所述滑輪上設有環(huán)形槽,所述滑輪組的其中一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)的內徑形成滾動摩擦,另一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)的外徑形成滾動摩擦,所述滑輪通過軸承連接于豎軸上,所述豎軸設于機架上;
所述機架的前方設有頂打裝置,所述頂打裝置包括設于機架上的安裝板和連接板,所述安裝板通過軸承連接有第一轉動軸,所述第一轉動軸上安裝有轉輪,所述轉輪包括相靠近的上轉輪和下轉輪,所述上轉輪通過軸承轉動連接于第一轉動軸上,所述下轉輪與第一轉動軸形成緊配合,所述下轉輪的下端設有臺階部,所述臺階部的徑向環(huán)面上設有外螺紋,所述下轉輪還設有多個徑向設置的第一通透孔,每一所述第一通透孔內設有第一彈簧以及與所述第一彈簧相抵接的鋼球,所述鋼球的一部分伸出所述第一通透孔的一端面,所述下轉輪的臺階部上套設有彈簧壓板,所述彈簧壓板上設有伸入第一通透孔內的凸柱,所述臺階部上還螺接有鎖緊板,所述鎖緊板頂?shù)炙鰪椈蓧喊逡允雇怪鶎椈墒?,所述上轉輪與下轉輪相貼靠的一面上設有與所述鋼球相配合的淺坑;
所述安裝板的頂面上設有兩條平行的矩形狀凹槽,每一所述凹槽一端與安裝板的一側面相平齊,每一所述凹槽內設有一矩形塊,每一所述矩形塊的頂面上設有一第二轉動軸,所述連接板為長條形狀,所述連接板的長度方向上的中心兩側設有對稱的條形通槽,每一所述條形通槽套設于一所述第二轉動軸上,所述連接板的中部通過第三轉動軸轉動連接于所述安裝板上;所述上轉輪上端面靠近外緣處設有第四轉動軸,所述第四轉動軸與其中一所述第二轉動軸通過連桿相連;所述矩形塊包括滑移軸以及兩端均封閉的緩壓筒,所述緩壓筒內的一端面設有第二彈簧,另一端面設有第二通透孔,所述滑移軸穿過所述第二通透孔,所述滑移軸位于緩壓筒內的部分設有抵靠板,所述抵靠板頂?shù)钟诘诙椈缮稀?/p>
本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下:
上述方案中,本發(fā)明通過四組行走機構,可實現(xiàn)機器人的行走和跑跳,且能適應復雜地形,各個行走機構可獨立調節(jié),相互配合,具有多種行走方式,機架可通過行走機構的調節(jié)來升降高度,具有實用性;另外還設有旋翼裝置,可供機器人飛行用,再者旋翼裝置中設有滑環(huán),滑環(huán)即可以保護旋翼不受損毀,又可以對機器人在行走時起導正作用,不會直接去撞墻;由于設有頂打裝置,可執(zhí)行各種任務,使用范圍廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的立體圖。
圖2為本發(fā)明的行走機構的立體圖。
圖3為本發(fā)明的行走機構的著地點的示意圖。
圖4為本發(fā)明的行走機構的行走時的變化示意圖一。
圖5為本發(fā)明的行走機構的行走時的變化示意圖二。
圖6為本發(fā)明的行走機構的行走時的變化示意圖三。
圖7為本發(fā)明的行走機構在用于機架高度調整時的變化示意圖。
圖8為本發(fā)明的旋翼裝置的結構圖。
圖9為本發(fā)明的頂打裝置的結構圖。
圖10為本發(fā)明的轉輪的剖視圖。
圖11為本發(fā)明的矩形塊的剖視圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
為方便說明,圖1中左側方向為前,右側方向為后。
如圖1至圖6所示,本發(fā)明實施例提供一種建筑市政用機器人,包括水平設置的機架1,所述機架1上設有四組行走機構2,四組所述行走機構2分別設于機架1兩側的前后位置處,位置分別為機架1的左前側、右前側、左后側、右后側,類似于汽車四輪安裝位置,所述行走機構2包括空心軸21和實心軸22,所述空心軸21套設于實心軸22外圈,所述空心軸21與實心軸22之間通過軸承(未圖示)連接,軸承連接為現(xiàn)有技術,在此不作贅述,通過軸承連接可實現(xiàn)空心軸21與實心軸22同軸設置相可相對轉動,互不影響,所述空心軸21外圈通過軸承連接于機架1的側壁上,所述空心軸21與實心軸22水平設置,所述空心軸21的外圈位于機架1外側處固連第一支撐臂23,所述實心軸22的兩端長出空心軸21,所述實心軸22的外圈位于機架1外側處設有第二支撐臂24,所述第一支撐臂23與第二支撐臂24分別位于空心軸21軸線的兩側,所述第一支撐臂23的外端部通過轉軸3連接有第三支撐臂25,所述第二支撐部24的外端部通過轉軸3連接有第四支撐臂26,所述第三支撐臂25的另一端部與所述第四支撐臂26的另一端部通過轉軸3相連,所述空心軸21上位于機架1內側處設有第一齒輪27,所述機架1的側壁上設有第一電機4,所述第一電機4通過齒輪嚙合傳動于第一齒輪27,所述實心軸22位于機架1內側處的端部設有第二齒輪28,所述機架1的側壁上還設有第二電機5,所述第二電機5通過齒輪嚙合傳動于第二齒輪28。第一支撐臂23、第二支撐臂24、第三支撐臂25、第四支撐臂26組成了一個四邊形的行走機構,第三支撐臂25和第四支撐臂26的連接處為著地點6(如圖3所示),因此可將第三支撐臂25和第四支撐臂26與地面相接觸的端部做成圓弧形,使行走機構與地面相接觸時更順暢。
下面介紹一種運動方式,如圖4所示,行走機構的初始位置為圖中實線位置所示,四個行走機構2通過第一電機4驅動空心軸21轉動從而帶動第一支撐臂23沿逆時針方向轉動至圖示位置,第一電機4驅動空心軸21的轉動為具有加速度的運動,第二電機5不轉動從而第二支撐臂24保持不動,因此著地點6向后側的斜下方運動,因此給了機架一個向前向上的驅動力,如圖5所示,接著第一電機4順時針轉動從而帶動第一支撐臂23沿順時針方向轉動至圖示位置,第二電機5逆時針轉動從而帶動第二支撐臂24沿逆時針方向轉動至圖示位置,著地點6向前側的斜上方運動,著地點6離地,使機架騰空離地,如圖6所示,然后第一電機4逆時針轉動從而帶動第一支撐臂23沿逆時針方向轉動至圖示位置,第二電機5順時針轉動從而帶動第二支撐臂24沿順時針方向轉動至圖示位置,著地點6向前向斜下方運動,著地點與地面接觸,完成一個運動周期,這個步驟能使機器人跳躍前進。其他類似行走,跑步的步驟在此不再贅述。
由4個支撐臂組成的四邊形的行走機構,只要通過電機控制了第一支撐臂和第二支撐臂的位置,那著地點的位置即是確定的,因此可實現(xiàn)準確的運動。
如圖7所示,行走機構2還可以通過將第一電機4順時針轉動,第二電機5逆時針轉動,來使著地點6上移,將上移后6的著地點作為運動的起始點,這樣就可以實現(xiàn)機架1的離地高度調節(jié)了。
如圖1和圖8所示,所述機架1上端的四角各設有一旋翼裝置7,所述旋翼裝置7包括設于機架1上的第三電機71、與第三電機71相連的旋翼72以及設于旋翼72周圈的滑環(huán)73,所述滑環(huán)73與旋翼72之間具有間隙,滑環(huán)73用于保護旋翼72不受損壞,所述第三電機71驅動旋翼72轉動從而產(chǎn)生升力使機架1升空,所述滑環(huán)73上設有多個滑輪組,至少是圖8中所示的2組,為了提高穩(wěn)定性也可以是3組以上,機架1也可以并不是圖上所示的中空框架結構,可以是一個板型結構,因此可以在機架1的上端面布置更多的滑輪組,所述滑輪組包括兩個對應設置的滑輪74,所述滑輪74上設有環(huán)形槽741,所述滑輪組的其中一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)73的內徑形成滾動摩擦,另一滑輪的環(huán)形槽與滑環(huán)73的外徑形成滾動摩擦,所述滑輪74通過軸承連接于豎軸75上,所述豎軸75設于機架1上。所述滑輪組的滑輪74在同一平面上?;h(huán)73的設置即可以使機架在地面運動時起導正作用,防止直接碰撞墻壁,在接觸墻壁時,滑環(huán)可滾動,另外也可以起到保護旋翼的作用。
如圖1、圖9至圖11所示,所述機架1的前方設有頂打裝置8,所述頂打裝置包括設于機架1上的安裝板81和連接板82,所述安裝板81通過軸承連接有第一轉軸83,所述第一轉軸83的軸線與安裝板81相垂直,所述第一轉動軸83上安裝有轉輪84,所述轉輪84包括相靠近的上轉輪841和下轉輪842,所述上轉輪841通過軸承轉動連接于第一轉動軸83上,所述下轉輪842與第一轉動軸83形成緊配合,所述下轉輪842的下端設有臺階部843,所述臺階部843的徑向環(huán)面上設有外螺紋8431,所述下轉輪842還設有多個徑向的第一通透孔844,多個所述第一通透孔844以所述下轉輪842的直徑為軸線沿圓周方向均勻陣列,每一所述第一通透孔844內設有第一彈簧845以及與所述第一彈簧845相抵接的鋼球846,所述鋼球846的一部分伸出所述第一通透孔844的一端面,所述下轉輪842的臺階部843上套設有彈簧壓板847,所述彈簧壓板847上設有伸入第一通透孔844內的凸柱8471,所述臺階部843上還螺接有鎖緊板848,所述鎖緊板848頂?shù)炙鰪椈蓧喊?47以使凸柱8471對第一彈簧845施壓,所述上轉輪841與下轉輪842相貼靠的一面上設有與所述鋼球846相配合的淺坑849。
所述安裝板81的頂面上設有兩條平行的矩形狀凹槽85,每一所述凹槽85一端與安裝板81的一側面相平齊以使所述凹槽85的一側面與外界相通,每一所述凹槽85內設有一矩形塊86,每一所述矩形塊86的頂面上設有一第二轉動軸87,所述第二轉動軸87的軸線與安裝板81相垂直,第二轉動軸87通過軸承連接于矩形塊86上,所述連接板82為長條形狀,所述連接板82的長度方向上的中心兩側設有對稱的條形通槽88,每一所述條形通槽88套設于一所述第二轉動軸87上,所述第二轉動軸87與條形通槽88形成間隙配合,所述連接板82的中部通過第三轉動軸89轉動連接于所述安裝板81上;所述第三轉動軸89位于兩個所述凹槽85中部的垂直連接線的中心上。
所述上轉輪841上靠近外緣處設有第四轉動軸90,所述第四轉動軸90的軸線與安裝板81相垂直,第四轉動軸90通過軸承連接于上轉輪841上,所述第四轉動軸90與其中一所述第二轉動軸87通過連桿91相連,所述第四轉動軸90和其中一所述第二轉動軸87轉動連接于連桿91上,所述第四轉動軸90和與其相連的其中一第二轉動軸87位于安裝板81的同一側以使所述轉輪84通過連桿91帶動矩形塊86和連接板82運動。
所述矩形塊86包括滑移軸861以及兩端均封閉的緩壓筒862,所述緩壓筒862內的一端面設有第二彈簧863,另一端面設有第二通透孔864,所述滑移軸861穿過所述第二通透孔864,所述滑移軸861位于緩壓筒862內的部分設有抵靠板866,所述抵靠板866頂?shù)钟诘诙椈?63上。
還包括一固連于安裝板81上的第四電機97,所述第四電機97通過皮帶98傳動來驅動第一轉動軸83從而帶動所述下轉輪842轉動,兩所述矩形塊86受第四電機97驅動交替往復地在凹槽85的長度方向上向外伸出以進行頂打作業(yè)。
當發(fā)生意外情況時,比如矩形塊被卡住不能動時,下轉輪上的鋼球就會滑脫出上轉輪上的淺槽,進而可以對第四電機發(fā)出電信號,方便進行停機檢查以排除故障。當故障排除后,第四電機繼續(xù)工作,下轉輪的轉輪又會滑入上轉輪的淺槽,可繼續(xù)正常工作。
頂打裝置配合機器人的運動,可以實現(xiàn)比如壓縮可被壓縮物,由于矩形塊中設置有緩壓筒,可實現(xiàn)柔性頂打作業(yè),保護被壓縮物,降低其損毀概率,交替頂打方式產(chǎn)生的振動效果還可以使被壓縮物更加緊實,排除多余空隙;還可以實現(xiàn)比如將榫頭壓入卯眼中,在壓入過程中更加平滑順暢。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。