本發(fā)明涉及一種機(jī)器人機(jī)構(gòu)，尤其是一種適用于煤礦提升機(jī)罐道檢測(cè)和維修的基于磁輪驅(qū)動(dòng)的提升機(jī)罐道蛇形巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)，屬于煤礦提升機(jī)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

礦用提升機(jī)主要用于礦井下調(diào)度礦車及其它輔助牽引用，亦可用于煤礦、冶金礦山、建筑工地等場(chǎng)合作拖運(yùn)、提升工作或其他輔助搬運(yùn)工作，但不得作載人使用。

但是目前礦用提升機(jī)的檢測(cè)和維護(hù)方式比較落后，一般采用卷?yè)P(yáng)機(jī)或其他升降設(shè)備安裝載人平臺(tái)人為檢查，因此會(huì)增加人工危險(xiǎn)。目前通過人工方式檢測(cè)和維護(hù)煤礦提升機(jī)罐道健康狀況效率較低、工作環(huán)境惡劣并存在一定的危險(xiǎn)性，因此需要設(shè)計(jì)一款巡檢機(jī)器人輔助工作人員進(jìn)行巡檢。針對(duì)罐道環(huán)境中軌道間隙較大、普通輪式機(jī)器人難以跨越、巡檢中需要從多角度進(jìn)行觀察等需求，設(shè)計(jì)了一種用于提升機(jī)罐道多方位檢測(cè)的磁輪驅(qū)動(dòng)蛇形巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛嬖诘娜毕荻峁┑囊环N適用于煤礦提升機(jī)罐道檢測(cè)和維修的基于磁輪驅(qū)動(dòng)的提升機(jī)罐道蛇形巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于磁輪驅(qū)動(dòng)的提升機(jī)管道蛇形巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括磁輪驅(qū)動(dòng)部及俯仰偏航部，所述磁輪驅(qū)動(dòng)部包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述俯仰偏航部包括俯仰偏航機(jī)構(gòu)；

所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸桿一、蝸輪、同步帶輪一、同步帶輪二、梅花聯(lián)軸器、舵機(jī)一及同步帶，所述蝸桿一周圍分布若干渦輪，所述舵機(jī)一、梅花式聯(lián)軸器、蝸桿一、蝸輪、同步帶輪一、同步帶輪二、同步帶依次相連，所述軸承一與蝸桿一插接；

所述磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直齒輪、直齒輪、磁輪，所述直齒輪與直齒輪五及兩個(gè)磁輪構(gòu)成的組合體相連，所述軸承四與直齒輪五、磁輪插接，所述直齒輪五兩側(cè)設(shè)有磁輪；

所述俯仰偏航機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)二、直齒輪四、直齒輪三、直齒輪三、錐齒輪二、錐齒輪一及接頭，所述舵機(jī)二、直齒輪四、直齒輪三、直齒輪三、錐齒輪二、錐齒輪一及接頭依次相連。

進(jìn)一步，所述蝸桿一、蝸輪、同步帶輪一、同步帶輪二、磁輪均固定在設(shè)于蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與俯仰偏航機(jī)構(gòu)中間的兩個(gè)底板上，所述舵機(jī)一固定于磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述舵機(jī)二固定于俯仰偏航機(jī)構(gòu)上。

進(jìn)一步，所述直齒輪四為上下兩排設(shè)置。

本發(fā)明的有益效果：使用磁輪驅(qū)動(dòng)的蛇形機(jī)器人，磁輪吸住提升機(jī)罐道，改善普通蛇形機(jī)器人效率較低與單純輪式機(jī)器人難以跨越較大縫隙、到達(dá)一些隱蔽角落等問題，同時(shí)采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，周布3個(gè)甚至多個(gè)蝸輪及等數(shù)量的磁輪，可以使磁吸附的面積更大，工作更穩(wěn)定、行動(dòng)更靈敏。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、軸承一；2、蝸桿一；3、渦輪；4、同步帶輪一；5、軸承二；6、梅花聯(lián)軸器；7、直齒輪一；8、同步帶輪二；9、舵機(jī)一；10、舵機(jī)二；11、側(cè)板；12、接頭；13、錐齒輪一；14、十字軸；15、錐齒輪二；16、直齒輪二；17、直齒輪三；18、直齒輪四；19、軸承三；20、軸承四；21、直齒輪五；22、磁輪；23同步帶；ⅰ、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；ⅱ、磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；ⅲ、俯仰偏航機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

以下說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域科研人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可立足于不同研究與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行適當(dāng)修飾或改變。

一種基于磁輪驅(qū)動(dòng)的提升罐道蛇形巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)，如圖1及圖2所示，包括磁輪驅(qū)動(dòng)部及俯仰偏航部，所述磁輪驅(qū)動(dòng)部包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)ⅰ及磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)ⅱ，所述俯仰偏航部包括俯仰偏航機(jī)構(gòu)ⅲ；所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸桿一2、蝸輪3、同步帶輪一4、同步帶輪二8、梅花聯(lián)軸器6、舵機(jī)一9及同步帶23，所述蝸桿一2周圍分布若干渦輪3，所述舵機(jī)一9、梅花式聯(lián)軸器6、蝸桿一2、蝸輪3、同步帶輪一4、同步帶輪二8、同步帶23依次相連，所述軸承一1與蝸桿一1插接；所述磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直齒輪7、直齒輪21、磁輪22，所述直齒輪7與直齒輪五21及兩個(gè)磁輪22構(gòu)成的組合體相連，所述軸承四20與直齒輪五21、磁輪22插接，所述直齒輪五21兩側(cè)設(shè)有磁輪22；

舵機(jī)一9產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)梅花式聯(lián)軸器6傳遞給蝸桿一2，蝸桿一2再傳遞給蝸輪3，蝸輪3帶動(dòng)同步帶輪一4，通過同步帶輪一4、同步帶輪二8及同步帶23將力矩傳遞到了磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)ⅱ，再通過直齒輪一7、直齒輪五21傳遞給磁輪22。

所述俯仰偏航機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)二10、直齒輪四18、直齒輪三17、直齒輪三16、錐齒輪二15、錐齒輪一13及接頭12，所述舵機(jī)二10、直齒輪四18、直齒輪三17、直齒輪三16、錐齒輪二15、錐齒輪一13及接頭12依次相連。

由舵機(jī)二10輸出的轉(zhuǎn)矩通過上下兩排直齒輪四18、直齒輪三17、直齒輪二16將力傳遞給了上下兩個(gè)錐齒輪二15，當(dāng)舵一9、舵機(jī)二10機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，力通過錐齒輪一13和接頭12傳遞給下一節(jié)，如圖3所示，實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人的俯仰運(yùn)動(dòng)；當(dāng)舵機(jī)一9、舵機(jī)二10轉(zhuǎn)速不同時(shí)，力通過錐齒輪13和接頭12傳遞給下一節(jié)，實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人的偏航運(yùn)動(dòng)。磁輪22吸附在提升機(jī)罐道上，舵機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩克服零件間各種阻力驅(qū)動(dòng)磁輪使蛇形機(jī)器人爬行。同時(shí)機(jī)器人的俯仰偏航機(jī)構(gòu)ⅲ控制機(jī)器人的方向，實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人的各種姿態(tài)的爬行。

本發(fā)明的機(jī)器人機(jī)構(gòu)由若干節(jié)巡檢機(jī)構(gòu)組成，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)ⅰ及磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)ⅱ負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)磁輪，俯仰偏航機(jī)構(gòu)ⅲ部分負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的俯仰偏航，因此，利用磁輪吸力將蛇形機(jī)器人吸附在提升機(jī)罐道壁上，通過舵機(jī)驅(qū)動(dòng)磁輪克服各種阻力向前運(yùn)動(dòng)，而俯仰偏航機(jī)構(gòu)ⅲ負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的擺動(dòng)，控制蛇形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向，通過舵機(jī)一9及舵機(jī)10實(shí)現(xiàn)所需的俯仰以及偏航運(yùn)動(dòng)。

上述內(nèi)容可說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)本發(fā)明具體細(xì)節(jié)進(jìn)行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中在沒有脫離本發(fā)明所揭示的思想下的一切等效改變或修飾，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于磁輪驅(qū)動(dòng)的提升罐道蛇形巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括磁輪驅(qū)動(dòng)部及俯仰偏航部，所述磁輪驅(qū)動(dòng)部包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(Ⅰ)及磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(Ⅱ)，所述俯仰偏航部包括俯仰偏航機(jī)構(gòu)(Ⅲ)。蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(Ⅰ)及磁輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(Ⅱ)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)磁輪，俯仰偏航機(jī)構(gòu)(Ⅲ)部分負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的俯仰偏航。使用磁輪(22)驅(qū)動(dòng)的蛇形機(jī)器人，磁輪(22)吸住提升機(jī)罐道，改善普通蛇形機(jī)器人效率較低與單純輪式機(jī)器人難以跨越較大縫隙、到達(dá)一些隱蔽角落等問題，同時(shí)采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，周布3個(gè)甚至多個(gè)蝸輪(3)及等數(shù)量的磁輪(22)，可以使磁吸附的面積更大，工作更穩(wěn)定、行動(dòng)更靈敏。

技術(shù)研發(fā)人員：唐超權(quán);周公博;胡而已;朱華;馬璧;舒鑫;趙建;陳鑫;劉初升
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.24
技術(shù)公布日：2017.10.24