專利名稱：具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人，屬于履帶式移 動(dòng)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦搜救機(jī)器人用于煤礦發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸，冒頂?shù)鹊V難事故后的搜救 工作。它比一般地面反恐、軍用偵查及地面災(zāi)難救突機(jī)器人面臨的地形環(huán)境更 為復(fù)雜。因此，機(jī)器人具備更為合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)十分重要。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì) 了 一種用于煤礦井下搜救作業(yè)的隔爆型機(jī)器人平臺(tái)，主要對(duì)機(jī)器人的越障機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)和隔爆設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。但是，該型機(jī)器人存在一個(gè)缺點(diǎn)，即才幾 器人的主履帶和擺臂輔助履帶處于敞開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)機(jī)器人在災(zāi)難后的環(huán)境里運(yùn)動(dòng) 時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)小型異物進(jìn)入履帶從而影響履帶正常轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而影響機(jī)器人 正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。因此，對(duì)機(jī)器人的履帶部件進(jìn)行封閉十分必要。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了提供一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人， 該機(jī)器人的履帶部采用了封閉結(jié)構(gòu)，可以有效地防止異物的進(jìn)入，更適合于煤 礦井下復(fù)雜的地形。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的隔爆外殼呈左右對(duì)稱，在兩側(cè)加工出中空的突臺(tái)，且突臺(tái)的 形狀與驅(qū)動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪及主履帶包絡(luò)出的形狀相似，前后兩邊為圓弧面，上下為平面，且突臺(tái)各面與帶輪和履帶均留有4 6mm的間隙，突臺(tái)的寬度與履 帶的寬度一致，并在突臺(tái)的上下兩面上增加了 一層低摩擦系數(shù)涂層或材料。機(jī)器人擺臂單元包括輔助履帶、外側(cè)板、內(nèi)側(cè)板、前帶輪和后帶輪，內(nèi)側(cè) 板與外側(cè)板相對(duì)應(yīng)，內(nèi)側(cè)板前端設(shè)有孔，其內(nèi)側(cè)設(shè)有兩支撐板和連接柱，連接 柱上設(shè)有螺紋孔，內(nèi)側(cè)板的后端設(shè)有一圓孔，圓孔內(nèi)鑲嵌由低摩擦材料制作的 軸套，且該支撐板的外側(cè)設(shè)有一層低摩擦涂層或材料；與內(nèi)側(cè)板對(duì)應(yīng)的外側(cè)板 的前段設(shè)有孔，中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有支撐板槽和連接柱沉孔，沉孔內(nèi)設(shè)有孔，外側(cè)板 的后端設(shè)有突臺(tái)，突臺(tái)上設(shè)有與擺臂旋轉(zhuǎn)軸軸端截面一致的通孔；內(nèi)側(cè)板的支撐板和連接柱分別安裝在外側(cè)板上的支撐板槽和連接柱沉孔內(nèi)，兩者的前端通孔同軸線，后端的通孔同軸線；前帶輪、后帶輪和履帶扣裝在內(nèi)外側(cè)板之間，前帶輪輪軸的兩端分別安裝在內(nèi)外側(cè)板前端孔內(nèi)，螺釘穿過(guò)外側(cè)板上的孔旋入 內(nèi)側(cè)板連接柱上的螺孔內(nèi)，將內(nèi)外側(cè)板聯(lián)接，輔助履帶安裝在前帶輪和后帶輪上，輔助履帶與支撐板的距離為4 6mm。擺臂的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的軸端設(shè)有一段平面，平面與軸形成一軸肩，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 軸設(shè)在機(jī)器人從動(dòng)帶輪支撐座的中心孔中，并伸出從動(dòng)帶輪、支撐座；鑲嵌在 內(nèi)側(cè)板后端孔內(nèi)的軸套套在從動(dòng)帶輪的輪轂上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的穿過(guò)后帶輪的中 心孔，并穿過(guò)與軸端截面一致的外側(cè)板后端的孔，突臺(tái)的端面與該軸肩接觸， 在軸端利用擋圈限位；螺釘穿過(guò)后帶輪上的通孔與從動(dòng)帶輪輪轂上的螺孔聯(lián)接， 后帶輪與從動(dòng)帶輪固聯(lián)為 一體。采用以上方案，機(jī)器人隔爆外殼的側(cè)板突臺(tái)，填充在主履帶與驅(qū)動(dòng)帶輪和 從動(dòng)帶輪間，可以有效地防止異物進(jìn)入履帶，又因在突臺(tái)的上下面增加了低摩 擦涂層或材料，可以有效地減少因履帶擠壓變形后與突臺(tái)的摩擦力。擺臂部分 采用上述方案，將前帶輪與后帶輪之間的空間通過(guò)內(nèi)外側(cè)板封閉，同樣可以有 效地防止異物的進(jìn)入，支撐板上同樣增加了低摩擦涂層或材料，可以有效地減 少因履帶擠壓變形后與支撐板的摩擦力。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖； 圖2為圖1所示實(shí)施例的隔爆外殼的立體結(jié)構(gòu)圖； 圖3為圖1所示實(shí)施例擺臂部分的爆炸圖； 圖4為圖1所示實(shí)施例擺臂部分外側(cè)板的立體圖； 圖5為圖1所示實(shí)施例擺臂部分的立體裝配圖； 圖6為圖1所示實(shí)施例擺臂部分安裝在機(jī)器人上的裝配關(guān)系圖； 圖7為圖1所示實(shí)施例擺臂部分安裝在機(jī)器人上后的立體圖； 圖中1-擺臂2-從動(dòng)帶輪3-主履帶4-隔爆外殼5-驅(qū)動(dòng)帶輪6-突臺(tái)7-上平面8-下平面 9-圓弧面IO-軸套11-圓孔12-內(nèi)側(cè)板13-支撐板14-連接 柱15-孔16-軸套17-軸承18-軸 19-前帶輪20-輔助履帶 21-外側(cè)板 22-孔 23-凹面24-通孔 25-螺釘26-通孔 27-突臺(tái)28-通孔 29-后帶專侖 30-中心孔 31-支撐板槽 32-沉孔33-螺釘 34-軸用彈性擋圈 35-旋轉(zhuǎn)軸 36-平面 37-支撐座 38-從動(dòng)輪輪轂 39-螺孔具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖，從圖中可見(jiàn)，主履帶3和擺臂1 均采用了封閉結(jié)構(gòu)，這樣可以有效地防止異物的進(jìn)入。圖2為該隔爆外殼4的 立體結(jié)構(gòu)圖，隔爆外殼4呈左右對(duì)稱，在兩側(cè)加工出中空的突臺(tái)6，且突臺(tái)6的 形狀與驅(qū)動(dòng)帶輪5、從動(dòng)帶輪2及主履帶3包絡(luò)出的形狀一致，兩邊為圓弧面9 ， 上下為平面7、 8,且突臺(tái)各面與帶輪和履帶均留有4 6mm的間隙，突臺(tái)6的 寬度與履帶3的寬度一致，并在突臺(tái)的上下兩面7、 8上增加了一層低摩擦涂 層或材料。圖3中機(jī)器人擺臂單元1包括輔助履帶20、外側(cè)板21、內(nèi)側(cè)板l2、前帶輪 19和后帶輪29,內(nèi)側(cè)板12與外側(cè)板21相對(duì)應(yīng)，內(nèi)側(cè)板前端設(shè)有孔15,其內(nèi)側(cè) 設(shè)有兩支撐板13和連接柱14，連接柱14上設(shè)有螺紋孔，內(nèi)側(cè)板的后端設(shè)有一 圓孔ll,圓孔ll內(nèi)鑲嵌由低摩擦材料制作的軸套IO，且該支撐板13的外側(cè)設(shè) 有一層低摩擦涂層或材料；與內(nèi)側(cè)板對(duì)應(yīng)的外側(cè)板21的前段設(shè)有孔"，中部?jī)?nèi) 側(cè)設(shè)有支撐板槽31和連接柱沉孔32,沉孔32內(nèi)設(shè)有孔24，外側(cè)板的后端設(shè)有 突臺(tái)27，突臺(tái)27上設(shè)有與擺臂旋轉(zhuǎn)軸軸端截面一致的通孔26;內(nèi)側(cè)板12的支 撐板13和連接柱14分別安裝在外側(cè)板21上的支撐板槽31和連接柱沉孔32內(nèi)， 兩者的前端通孔15、 22同軸線，后端的通孔ll、 26同軸線；前帶4侖19、后帶 輪29和履帶20扣裝在內(nèi)外側(cè)板12、 21之間，前帶輪輪軸的兩端分別安裝在內(nèi) 外側(cè)板前端孔內(nèi)15、 22,螺釘25穿過(guò)外側(cè)板上的孔24旋入內(nèi)側(cè)板連接柱14上 的螺孔內(nèi)，將內(nèi)外側(cè)板聯(lián)接，輔助履帶20安裝在前帶輪19和后帶輪29上，輔 助履帶20與支撐板13的距離為4 6mm。裝配好后的擺臂1如圖5所示。圖6中(圖6未繪出機(jī)器人其余部分)，擺臂的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸35的軸端去除 一段圓柱面，形成一段平面36,且在平面一端與軸形成一個(gè)軸肩，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸 35設(shè)在機(jī)器人從動(dòng)帶輪2支撐座37的中心孔中，并伸出從動(dòng)帶輪2、支撐座37; 鑲嵌在內(nèi)側(cè)板后端孔內(nèi)的軸套10套在從動(dòng)帶輪2的輪轂38上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸35 的穿過(guò)后帶輪29的中心孔30,并穿過(guò)與軸端截面一致的外側(cè)板后端的孔26， 突臺(tái)27的端面與該軸肩接觸，在軸端利用擋圈34限位；螺釘33穿過(guò)后帶輪上 的通孔27與從動(dòng)帶輪輪轂38上的螺孔39聯(lián)接，后帶輪29與從動(dòng)帶輪2固聯(lián) 為一體。裝配后如圖7所示。為了減輕重量，內(nèi)外側(cè)板12、 21均在各自外側(cè)去除了部分材料，形成凹面 23。所述的軸套10，可以采用聚四氟乙烯制作。突臺(tái)的上下面7、 8及支撐板13上增加的低摩擦涂層或材料可以是聚四氟乙烯、碳酸氫鉬、氮化硼等。采用以上方案，機(jī)器人隔爆外殼4的側(cè)面有突臺(tái)6，填充在主履帶3與驅(qū)動(dòng) 帶輪5和從動(dòng)帶輪2間，可以有效地防止異物進(jìn)入主履帶3，又因在突臺(tái)的上下 面7、 8增加了低摩擦涂層或材料，可以有效地減少因履帶擠壓變形后與突臺(tái)的 摩擦力。擺臂部分采用上述方案，將前帶輪與后帶輪之間的空間通過(guò)內(nèi)外側(cè)板 12、 21封閉，同樣可以有效地防止異物的進(jìn)入，支撐板13上同樣增加了低摩擦 涂層或材料，可以有效地減少因輔助履帶20擠壓變形后與支撐板13的摩擦力。 對(duì)機(jī)器人履帶部分進(jìn)行封閉后，當(dāng)機(jī)器人在災(zāi)難后的環(huán)境里運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有效地 防止小型異物進(jìn)入履帶，能夠有效地提高機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)能力。
權(quán)利要求1、一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人，包括擺臂(1)、主履帶(3)隔爆外殼(4)、驅(qū)動(dòng)帶輪(5)和從動(dòng)帶輪(2)，其特征在于隔爆外殼(4)呈左右對(duì)稱，在兩側(cè)各有一中空的突臺(tái)(6)，且突臺(tái)(6)的形狀與驅(qū)動(dòng)帶輪(5)、從動(dòng)帶輪(2)及主履帶(3)包絡(luò)出的形狀相似，兩邊為圓弧面(9)，上下為平面(7)(8)，且突臺(tái)各面與帶輪和履帶均均留有4～6mm的間隙，突臺(tái)(6)的寬度與履帶(3)的寬度一致，突臺(tái)的上下兩面(7)(8)上設(shè)有一層低摩擦涂層或材料；機(jī)器人擺臂單元(1)包括輔助履帶(20)、外側(cè)板(21)、內(nèi)側(cè)板(12)、前帶輪(19)和后帶輪(29)，內(nèi)側(cè)板(12)與外側(cè)板(21)相對(duì)應(yīng)，內(nèi)側(cè)板前端設(shè)有孔(15)，其內(nèi)側(cè)設(shè)有兩支撐板(13)和連接柱(14)，連接柱(14)上設(shè)有螺紋孔，內(nèi)側(cè)板的后端設(shè)有一圓孔(11)，圓孔(11)內(nèi)鑲嵌由低摩擦材料制作的軸套(10)，且該支撐板(13)的外側(cè)設(shè)有一層低摩擦涂層或材料；與內(nèi)側(cè)板對(duì)應(yīng)的外側(cè)板(21)的前段設(shè)有孔(22)，中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有支撐板槽(31)和連接柱沉孔(32)，沉孔(32)內(nèi)設(shè)有孔(24)，外側(cè)板的后端設(shè)有突臺(tái)(27)，突臺(tái)(27)上設(shè)有與擺臂旋轉(zhuǎn)軸軸端截面一致的通孔(26)；內(nèi)側(cè)板(12)的支撐板(13)和連接柱(14)分別安裝在外側(cè)板(21)上的支撐板槽(31)和連接柱沉孔(32)內(nèi)，兩者的前端通孔(15)(22)同軸線，后端的通孔(11)(26)同軸線；前帶輪(19)、后帶輪(29)和履帶(20)扣裝在內(nèi)外側(cè)板(12)(21)之間，前帶輪輪軸的兩端分別安裝在內(nèi)外側(cè)板前端孔內(nèi)(15)(22)，螺釘(25)穿過(guò)外側(cè)板上的孔(24)旋入內(nèi)側(cè)板連接柱(14)上的螺孔內(nèi)，將內(nèi)外側(cè)板聯(lián)接，輔助履帶(20)安裝在前帶輪(19)和后帶輪(29)上，輔助履帶(20)與支撐板(13)的距離為4～6mm；擺臂的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(35)的軸端設(shè)有一段平面(36)，平面(36)與軸形成一軸肩，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(35)設(shè)在機(jī)器人從動(dòng)帶輪(2)支撐座(37)的中心孔中，并伸出從動(dòng)帶輪(2)、支撐座(37)；鑲嵌在內(nèi)側(cè)板后端孔內(nèi)的軸套(10)套在從動(dòng)帶輪(2)的輪轂(38)上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸(35)的穿過(guò)后帶輪(29)的中心孔(30)，并穿過(guò)與軸端截面一致的外側(cè)板后端的孔(26)，突臺(tái)(27)的端面與該軸肩接觸，在軸端利用擋圈(34)限位；螺釘(33)穿過(guò)后帶輪上的通孔(27)與從動(dòng)帶輪輪轂(38)上的螺孔(39)聯(lián)接，后帶輪(29)與從動(dòng)帶輪(2)固聯(lián)為一體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人，其特征 在于所述的軸套(IO),可以采用聚四氟乙烯制作；突臺(tái)的上下面(7)(8) 及支撐板(13)上增加的低摩擦涂層或材料可以是聚四氟乙烯、碳酸氫鉬、氮化硼。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人，其特征在于內(nèi)側(cè)板(12)和外側(cè)板(21)的外側(cè)均設(shè)有凹面(23)。
專利摘要一種具有封閉履帶特征的煤礦搜救機(jī)器人，包括擺臂(1)、主履帶(3)隔爆外殼(4)、驅(qū)動(dòng)帶輪(5)和從動(dòng)帶輪(2)，機(jī)器人隔爆外殼(4)的側(cè)面設(shè)有中空的突臺(tái)(6)，其形狀與驅(qū)動(dòng)帶輪(5)、從動(dòng)帶輪(2)及主履帶(3)包絡(luò)出的形狀相似，填充在主履帶(3)與驅(qū)動(dòng)帶輪(5)和從動(dòng)帶輪(2)間，可以有效地防止異物進(jìn)入主履帶(3)；擺臂單元(1)將前帶輪與后帶輪之間的空間通過(guò)內(nèi)外側(cè)板(12)(21)及支撐板(13)封閉，可以有效地防止異物的進(jìn)入輔助履帶(20)內(nèi)?？梢杂行У靥岣邫C(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)能力。
文檔編號(hào)B62D55/065GK201217459SQ20082003332
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月22日
發(fā)明者華 朱, 李允旺, 葛世榮 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)