專利名稱：跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及特種機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)，具體地說(shuō)是一種跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，傳統(tǒng)常見(jiàn)的城市軌道交通多使用兩條平行的鋼軌，即雙軌軌道，如火車、過(guò)山車等?，F(xiàn)有的雙軌軌道的優(yōu)點(diǎn)在于移動(dòng)載體運(yùn)行平穩(wěn)，承載能力大；但由于軌道的支撐固定結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，移動(dòng)載體在轉(zhuǎn)彎時(shí)的半徑也比較大，使得移動(dòng)載體在轉(zhuǎn)彎處時(shí)， 需要減速慢行，否則易發(fā)生脫軌事故。和城市軌道交通相似，單軌鐵路主要應(yīng)用在城市人口密集的地方，用來(lái)運(yùn)載乘客； 也有在游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)建筑的單軌鐵路，專門運(yùn)載游人。現(xiàn)有的單軌鐵路主要是懸掛式單軌鐵路， 懸掛式單軌鐵路的列車懸掛在軌道之下，軌道的支撐架結(jié)構(gòu)高大復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有移動(dòng)載體運(yùn)行不平穩(wěn)、轉(zhuǎn)彎速度快時(shí)容易出軌、支撐架結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)。該移動(dòng)機(jī)構(gòu)可作為行走機(jī)構(gòu)應(yīng)用于變電站、核生化等危險(xiǎn)環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)進(jìn)行探測(cè)偵察等。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括底盤及兩個(gè)相互獨(dú)立、結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架分別騎跨在軌道上運(yùn)行，所述底盤分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)向架相連；所述轉(zhuǎn)向架包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、固定架、行走輪、導(dǎo)向輪、穩(wěn)定輪及轉(zhuǎn)盤，其中轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架的頂部，行走輪位于轉(zhuǎn)盤的下方、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架上，并與安裝在固定架上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸相連；在行走輪的下方設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輪及多個(gè)穩(wěn)定輪，各導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架上。其中所述行走輪、導(dǎo)向輪、穩(wěn)定輪及轉(zhuǎn)盤的軸心在同一平面內(nèi)；所述固定架為 “η”形，在固定架的頂部向其一側(cè)延伸形成支撐架，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該支撐架的頂端；所述行走輪為兩個(gè)，與軌道的上表面接觸，兩個(gè)行走輪分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸鍵連接；行走輪的外側(cè)設(shè)有固接在固定架上的護(hù)板；所述導(dǎo)向輪為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于軌道的兩側(cè)，每個(gè)導(dǎo)向輪均通過(guò)導(dǎo)向輪架安裝在固定架上；所述穩(wěn)定輪為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于軌道的兩側(cè)，位于導(dǎo)向輪的下方，每個(gè)穩(wěn)定輪均通過(guò)穩(wěn)定輪架安裝在固定架上；導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪的中心軸線平行或共線，且垂直于行走輪的中心軸線；所述轉(zhuǎn)向架為兩個(gè)，每個(gè)轉(zhuǎn)向架上的行走輪、導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪的朝向相反；所述行走輪、導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪為彈性膠輪；移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的底盤通過(guò)連接軸與下一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的底盤串聯(lián)，每個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中均有一個(gè)底盤及兩個(gè)轉(zhuǎn)向
^K O本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.本實(shí)用新型的移動(dòng)機(jī)構(gòu)由單軌道支撐，軌道寬度窄，軌道支撐架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用的空間?。淮送?，移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)其特有的結(jié)構(gòu)形式騎跨在軌道梁上，能夠平穩(wěn)地運(yùn)行，在轉(zhuǎn)彎處無(wú)需考慮機(jī)構(gòu)的速度問(wèn)題，沒(méi)有出軌的可能。2.本實(shí)用新型采用雙轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，適合各種彎軌形狀，轉(zhuǎn)彎半徑小而靈活，轉(zhuǎn)盤可相對(duì)于底盤有角度上的變化，保證了轉(zhuǎn)向架在彎軌上運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪與軌道曲線相切的法向平面與曲線半徑一致，使轉(zhuǎn)向架能夠平順的通過(guò)各種形狀的彎軌，不受彎軌曲線半徑的限制。3.本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)向架包括行走輪、導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪，移動(dòng)機(jī)構(gòu)重心穩(wěn)定，在軌道上的運(yùn)行平穩(wěn)。4.本實(shí)用新型的行走輪、導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪采用彈性膠輪，在金屬軌道上運(yùn)行，提高了輪子的粘著力，有利于加減速，有利于在坡道上行駛，且運(yùn)行時(shí)的摩擦噪音小。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型在“C”型彎軌上的應(yīng)用示意圖；圖3為本實(shí)用新型在“S”型彎軌上的應(yīng)用示意圖；圖4為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)主視圖；圖5為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向架的右視圖；其中1為轉(zhuǎn)向架，2為底盤，3為軌道，4為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5為固定架，6為行走輪，7為導(dǎo)向輪，8為穩(wěn)定輪，9為轉(zhuǎn)盤，10為導(dǎo)向輪架，11為穩(wěn)定輪架，12為護(hù)板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括底盤2及兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1，兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1分別位于底盤 2長(zhǎng)度方向的兩端。兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1相互獨(dú)立，結(jié)構(gòu)相同，分別騎跨在軌道3上運(yùn)行；如圖4 5所示， 包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、固定架5、行走輪6、導(dǎo)向輪7、穩(wěn)定輪8及轉(zhuǎn)盤9，其中固定架5為“η”形， “η”形固定架5的頂部向其一側(cè)延伸形成一支撐架，所述轉(zhuǎn)盤9通過(guò)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該支撐架的頂部、可繞轉(zhuǎn)向架中心線任意角度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，底盤2放置于轉(zhuǎn)盤9上，轉(zhuǎn)盤9相對(duì)于底盤2可轉(zhuǎn)動(dòng)，底盤2通過(guò)轉(zhuǎn)盤9與各轉(zhuǎn)向架1相連。驅(qū)動(dòng)電機(jī)4固接在固定架5上，輸出軸由固定架5上的支撐架穿過(guò)、通過(guò)軸承可相對(duì)于支撐架旋轉(zhuǎn)。所述行走輪6為兩個(gè)，分別與軌道3的上表面接觸，用以支撐移動(dòng)機(jī)構(gòu)自身的重量，兩個(gè)行走輪6分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4 的輸出軸鍵連接，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)；在行走輪6的外側(cè)設(shè)有固接在固定架3上的護(hù)板12。 在行走輪6的下方、位于軌道3的兩側(cè)，各設(shè)有一導(dǎo)向輪7，每個(gè)導(dǎo)向輪7均通過(guò)導(dǎo)向輪架 10固接在固定架5上，導(dǎo)向輪軸通過(guò)軸承與導(dǎo)向輪架相連，使得導(dǎo)向輪7相對(duì)于導(dǎo)向輪架 10可轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)導(dǎo)向輪7對(duì)稱設(shè)置在軌道3上方的兩側(cè)，引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架1在軌道3方向上的平順行駛，兩個(gè)導(dǎo)向輪7的中心軸線相平行且垂直于行走輪6的中心軸線。在兩個(gè)導(dǎo)向輪7 的下方、位于軌道3的兩側(cè)，各設(shè)有一穩(wěn)定輪8，每個(gè)穩(wěn)定輪8均通過(guò)穩(wěn)定輪架11固接在固定架5上，穩(wěn)定輪軸通過(guò)軸承與穩(wěn)定輪架相連，使得穩(wěn)定輪8相對(duì)于穩(wěn)定輪架11可轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)穩(wěn)定輪8對(duì)稱設(shè)置在軌道3下方的兩側(cè)，可保持轉(zhuǎn)向架1重心的穩(wěn)定，兩個(gè)穩(wěn)定輪8的中心軸線相平行，并與上方同側(cè)導(dǎo)向輪7的中心軸線平行或共線，且垂直于行走輪6的中心軸
4線。兩個(gè)行走輪6的中心軸線、兩個(gè)導(dǎo)向輪7的中心軸線、兩上穩(wěn)定輪8的中心軸線及轉(zhuǎn)盤 9的中心軸線處在同一平面內(nèi)。兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1上的行走輪6、導(dǎo)向輪7及穩(wěn)定輪8的朝向相反，即位于前方的轉(zhuǎn)向架1上行走輪6、導(dǎo)向輪7及穩(wěn)定輪8的安裝方向朝前，而位于后方的轉(zhuǎn)向架1上行走輪6、導(dǎo)向輪7及穩(wěn)定輪8的安裝方向朝后。本實(shí)用新型的工作原理為驅(qū)動(dòng)電機(jī)4為移動(dòng)機(jī)構(gòu)在軌道3上的行走提供動(dòng)力，兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1中的驅(qū)動(dòng)電機(jī) 4同步工作。兩個(gè)行走輪6在驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的帶動(dòng)下，為轉(zhuǎn)向架1提供在軌道3上行走的動(dòng)力；當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)行駛在直軌道上時(shí)，轉(zhuǎn)向架1在平衡位置沒(méi)有位移，各導(dǎo)向輪7及各穩(wěn)定輪 8將以有效半徑向前滾動(dòng)。如圖2 3所示，當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)行駛在彎軌道上時(shí)，轉(zhuǎn)向架1發(fā)生橫向位移，導(dǎo)向輪7和穩(wěn)定輪8隨之產(chǎn)生偏移，這時(shí)單側(cè)或雙側(cè)的導(dǎo)向輪7會(huì)受到軌道3側(cè)面的徑向壓力，這種壓力將迫使轉(zhuǎn)向架1回到平衡位置，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)構(gòu)在軌道3各種彎道上的平穩(wěn)運(yùn)行。而行走輪6、導(dǎo)向輪7及穩(wěn)定輪8為彈性膠輪，粘著性好，有利于加減速，且運(yùn)行時(shí)的噪音小。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)盤9可繞轉(zhuǎn)向架1中心線任意角度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這種結(jié)構(gòu)形式保證轉(zhuǎn)向架1在彎軌道上運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)向輪7和穩(wěn)定輪8與軌道3曲線相切的法向平面與曲線半徑一致(即導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪的軸心在彎軌半徑曲線上沒(méi)有位移差)，使轉(zhuǎn)向架1能夠平順的通過(guò)各種形狀的彎軌，不受彎軌曲線半徑的限制?？缱絾诬壍赖奶攸c(diǎn)是使用一條軌道，占地面積?。淮送?，軌道寬度窄，軌道支撐架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用的空間小。本實(shí)用新型跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)就是通過(guò)跨座式單軌道來(lái)支撐、穩(wěn)定和導(dǎo)向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)其特有的結(jié)構(gòu)形式騎跨在軌道梁上，能夠平穩(wěn)地運(yùn)行，在轉(zhuǎn)彎處無(wú)需考慮機(jī)構(gòu)的速度問(wèn)題，沒(méi)有出軌的可能。本實(shí)用新型移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的底盤2可通過(guò)連接軸與下一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的底盤串聯(lián)，依此，可串聯(lián)多個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，如火車的每一節(jié)車箱一樣；每個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中均有一個(gè)底盤2及兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1。當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)處于直軌道時(shí)，一個(gè)底盤2可對(duì)應(yīng)兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向架1 ；但若處于彎軌道時(shí)，則只能是一個(gè)底盤對(duì)應(yīng)兩個(gè)轉(zhuǎn)向架，否則，在轉(zhuǎn)彎處將無(wú)法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。
權(quán)利要求1.一種跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于包括底盤(2)及兩個(gè)相互獨(dú)立、結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向架(1)，每個(gè)轉(zhuǎn)向架⑴分別騎跨在軌道⑶上運(yùn)行，所述底盤⑵分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)向架⑴相連；所述轉(zhuǎn)向架⑴包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)G)、固定架(5)、行走輪(6)、導(dǎo)向輪(7)、穩(wěn)定輪(8)及轉(zhuǎn)盤(9)，其中轉(zhuǎn)盤(9)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架(5)的頂部，行走輪(6)位于轉(zhuǎn)盤 (9)的下方、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架(5)上，并與安裝在固定架(5)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸相連；在行走輪(6)的下方設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輪(7)及多個(gè)穩(wěn)定輪(8)，各導(dǎo)向輪(7)及穩(wěn)定輪(8)分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架( 上。
2.按權(quán)利要求1所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述行走輪(6)、導(dǎo)向輪 (7)、穩(wěn)定輪(8)及轉(zhuǎn)盤(9)的軸心在同一平面內(nèi)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述固定架(5)為 “η”形，在固定架(5)的頂部向其一側(cè)延伸形成支撐架，所述轉(zhuǎn)盤(9)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該支撐架的頂端；所述行走輪(6)為兩個(gè)，與軌道(3)的上表面接觸，兩個(gè)行走輪(6)分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)⑷的輸出軸鍵連接。
4.按權(quán)利要求3所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述行走輪(6)的外側(cè)設(shè)有固接在固定架(3)上的護(hù)板(12)。
5.按權(quán)利要求1或2所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向輪(7)為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于軌道⑶的兩側(cè)，每個(gè)導(dǎo)向輪⑵均通過(guò)導(dǎo)向輪架(10)安裝在固定架(5) 上。
6.按權(quán)利要求1或2所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述穩(wěn)定輪(8)為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于軌道(3)的兩側(cè)，位于導(dǎo)向輪(7)的下方，每個(gè)穩(wěn)定輪(8)均通過(guò)穩(wěn)定輪架(11)安裝在固定架(5)上。
7.按權(quán)利要求6所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向輪(7)及穩(wěn)定輪(8)的中心軸線平行或共線，且垂直于行走輪(6)的中心軸線。
8.按權(quán)利要求1所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)向架(1)為兩個(gè)， 每個(gè)轉(zhuǎn)向架⑴上的行走輪(6)、導(dǎo)向輪(7)及穩(wěn)定輪⑶的朝向相反。
9.按權(quán)利要求1所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述行走輪(6)、導(dǎo)向輪 (7)及穩(wěn)定輪(8)為彈性膠輪。
10.按權(quán)利要求1所述的跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的底盤(2) 通過(guò)連接軸與下一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的底盤串聯(lián)，每個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中均有一個(gè)底盤( 及兩個(gè)轉(zhuǎn)向架⑴。
專利摘要本實(shí)用新型涉及特種機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)，具體地說(shuō)是一種跨座式單軌道移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括底盤及兩個(gè)相互獨(dú)立、結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架分別騎跨在軌道上運(yùn)行，底盤分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)向架相連；轉(zhuǎn)向架包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、固定架、行走輪、導(dǎo)向輪、穩(wěn)定輪及轉(zhuǎn)盤，其中轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架的頂部，行走輪位于轉(zhuǎn)盤的下方、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架上，并與安裝在固定架上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸相連；在行走輪的下方設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輪及多個(gè)穩(wěn)定輪，各導(dǎo)向輪及穩(wěn)定輪分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定架上。本實(shí)用新型由單軌道支撐，軌道寬度窄，軌道支撐架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用的空間?。灰苿?dòng)機(jī)構(gòu)騎跨在軌道梁上，能夠平穩(wěn)地運(yùn)行，在轉(zhuǎn)彎處無(wú)需考慮機(jī)構(gòu)的速度問(wèn)題，沒(méi)有出軌的可能。
文檔編號(hào)B61B13/04GK201951464SQ20112010617
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者劉敏杰, 姚辰, 徐梁, 智迪, 李小凡, 王 忠, 王挺, 羅宇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所