所屬技術領域
本發(fā)明屬于機器人行走平臺技術領域,尤其涉及一種基于離心的單驅動恒速行駛的機器人行走平臺。
背景技術:
目前機器人行走平臺多使用多個電機控制機器人的運動,這樣無疑會加大機器人行走平臺生產成本,同時多個電機的使用會增加機器人的故障率,如果機器人上其中一個電機損壞的話,會使機器人行走平臺無法正常工作,這樣會給國家、企業(yè)和個人帶來不必要的經濟損失,所以就需要一種靠一個電機驅動機器人行走平臺運動的發(fā)明。
本發(fā)明設計一種基于離心的單驅動恒速行駛的機器人行走平臺解決如上問題。
技術實現要素:
為解決現有技術中的上述缺陷,本發(fā)明公開一種基于離心的單驅動恒速行駛的機器人行走平臺,它是采用以下技術方案來實現的。
一種基于離心的單驅動恒速行駛的機器人行走平臺,其特征在于:它包括承載板、行走機構、傳動機構,其中傳動機構位于行走機構的一端;承載板安裝在行走機構的上端。
上述承載板下側的一端開有第一移動槽、第二移動槽和第三移動槽;且第一移動槽和第三移動槽分別位于承載板的兩側;第二移動槽位于第一移動槽和第三移動槽之間;第一移動槽的兩側開有對稱的兩個第一導槽;第二移動槽的兩側開有對稱的兩個第二導槽;第三移動槽的兩側開有對稱的兩個第三導槽。
上述行走機構包括行走輪、第四傳動軸、第五傳動軸、第五支撐、第七傳動軸、第一傳動軸、第三差速器、第三傳動軸、第六支撐、第七支撐、第八支撐、第十三傳動軸、支撐桿、第一支撐、第二差速器、第三差速器支撐、第十四傳動軸、第一差速器支撐、第二差速器支撐、第八傳動軸、第十四支撐、第十支撐、第十三支撐、第六傳動軸、第十傳動軸、第一差速器,其中第一差速器通過第一差速器支撐安裝在承載板下側中間位置,第四傳動軸通過支撐桿安裝在承載板下側;第十四傳動軸通過第十四支撐安裝在承載板下側;第四傳動軸的一端和第十四傳動軸的一端分別與第一差速器的兩個輸出軸連接;第一傳動軸通過第一支撐安裝在承載板下側;第一傳動軸的一端與第一差速器的輸入軸連接,第十四傳動軸通過第十四支撐安裝在承載板下側;第七傳動軸通過第七支撐安裝在承載板下側;第七傳動軸通過錐齒配合與第一傳動軸連接;第五傳動軸通過第五支撐安裝在承載板下側;第五傳動軸通過錐齒配合與第七傳動軸連接;第六傳動軸通過第六支撐安裝在承載板下側;第六傳動軸的一端通過錐齒配合與第五傳動軸連接;第六傳動軸的另一端與第三差速器輸出軸連接;第八傳動軸通過第八支撐安裝在承載板下側;第八傳動軸的一端與第三差速器輸出軸連接;第八傳動軸的另一端與第二差速器輸入軸連接;第十傳動軸通過第十支撐安裝在承載板下側;第十三傳動軸通過第十三支撐安裝在承載板下側;第十傳動軸的一端和第十三傳動軸的一端分別與第二差速器的兩個輸出軸連接;四個行走輪分別安裝在第十傳動軸、第十三傳動軸、第四傳動軸和第十四傳動軸的一端。
上述傳動機構包括恒速殼、支撐板、第十三傳動軸、第一連接桿、第二連接桿、第三連接桿、第二傳動軸、第一導塊、第四連接桿、第五連接桿、固定板、第六連接桿、導向圓環(huán)、第九傳動軸、第七連接桿、第三剎片、第八連接桿、第九連接桿、第十連接桿、第一剎片、第二剎片、電機支撐、第十一傳動軸、第一導桿、第十二傳動軸、驅動電機、第一限位槽、第一限位塊、恒速圓環(huán)、限位圓環(huán)、第二限位槽、導向環(huán)槽,其中第二傳動軸的一端與第三差速器的輸入軸連接;且第二傳動軸與第八傳動軸分別位于第三差速器的兩側,第二傳動軸軸線與第八傳動軸軸線共線;恒速殼通過電機支撐安裝在承載板的下側;驅動電機安裝在恒速殼一端的內側;恒速圓環(huán)一端的內圓面上開有導向環(huán)槽,另一端內圓面上開有一個第一限位槽;恒速圓環(huán)安裝在恒速殼另一端的內側;第十二傳動軸一端的外圓面上均勻的開有六個第一限位槽;且與恒速圓環(huán)上的第一限位槽配合;第十二傳動軸靠近第一限位槽一端的端面上安裝有限位圓環(huán);第十二傳動軸的一端通過限位圓環(huán)與導向環(huán)槽的配合安裝在恒速圓環(huán)的內側;且第十二傳動軸與驅動電機轉軸連接;第一限位塊位于恒速圓環(huán)和第十二傳動軸上的第一限位槽中;第一限位塊與恒速圓環(huán)上的第一限位槽之間安裝有拉伸彈簧,且拉伸彈簧的一端安裝在第一限位塊的下端面,拉伸彈簧的另一端安裝在恒速圓環(huán)上第一限位槽的上端面上;支撐板安裝在承載板一端的下側面上;第二傳動軸的另一端穿過恒速殼安裝在恒速圓環(huán)上遠離驅動電機一端的端面上;第十五傳動軸的外圓面上開有外螺紋;第十五傳動軸的一端穿過恒速殼與驅動電機的轉軸連接;另一端安裝支撐板的側面上;支撐板安裝在承載板的下側;第十五傳動軸的外圓面上均勻安裝有兩個驅動裝置,且兩個驅動裝置位于支撐板和恒速殼之間;第一連接桿的一端安裝在兩個驅動裝置中其中一個的側面;第七連接桿的一端安裝在第一連接桿的另一端;第三剎片為圓環(huán)狀,第三剎片安裝在第七連接桿的另一端;且第三剎片與第六傳動軸配合;第四連接桿的一端安裝在兩個驅動裝置中另一個的側面;第五連接桿的一端安裝在第四連接桿的另一端;第二剎片為半圓環(huán)狀;第二剎片安裝在第五連接桿的另一端,且第二剎片與第十傳動軸配合;第二剎片位于第十傳動軸面向電機一側;第八連接桿的一端安裝在兩個驅動裝置中另一個的側面;且第八連接桿與第四連接擺桿分別位于同一驅動裝置的兩側;第九連接桿的上端安裝在第八連接桿的另一端;第二連接桿的一端安裝在第九連接桿的下端;第十連接桿的下端安裝在第二連接桿的另一端;第六連接桿的一端安裝在第十連接桿的上端;第一剎片安裝在第六連接桿的另一端;且第一剎片與第十傳動軸配合;第二剎片位于第十傳動軸背向電機一側,三個第一導桿分別安裝在第五連接桿、第七連接桿和第六連接桿的上端面上;三個第一導塊分別安裝在三個第一導桿上端;三個第一導桿分別通過三個第一導塊與第一導槽、第二導槽、和第三導槽的配合安裝在承載塊的下端。
上述驅動裝置包括傳動套、導向圓環(huán)、軸套、渦卷彈簧、卡塊、圓形槽、導向環(huán)槽、傳動軸套、導向方槽、導向方塊、傳動圓環(huán)、固定板、拉伸彈簧,其中傳動圓環(huán)的內圓面上開有內螺紋,傳動圓環(huán)通過內螺紋和第十三傳動軸上的外螺紋配合安裝在第十三傳動軸外圓面上;傳動圓環(huán)的兩側所安結構相互對稱;且對于靠近支撐板的一端;軸套的外圓面上對稱安裝有兩個導向方塊,軸套安裝在第十三傳動軸的外圓面上,且軸套靠近傳動圓環(huán);傳動軸套一端的外圓面上安裝有導向圓環(huán),傳動軸套的內圓面上開有兩個對稱的導向方槽;傳動軸套通過兩個導向方槽與兩個導向方塊的配合安裝在軸套的外圓面上;傳動套一端的內側開有圓形槽,另一端開有導向環(huán)槽;傳動套通過導向環(huán)槽與導向圓環(huán)的配合安裝在傳動軸套的外圓面上;且傳動套的一端安裝在傳動圓環(huán)一端的端面上;卡塊安裝在圓形槽的內圓面上;傳動套與傳動軸套之間安裝有渦卷彈簧,且渦卷彈簧的內端安裝在傳動軸套的外圓面上;渦卷彈簧的外端位于傳動套上圓形槽的內圓面內側;渦卷彈簧的外端與卡塊配合;固定板安裝在第十三傳動軸的外圓面上,且固定板靠近支撐板;固定板與傳動套之間安裝有拉伸彈簧;且拉伸彈簧的一端安裝在固定板上,拉伸彈簧的另一端安裝在傳動套上。
作為本技術的進一步改進,第五傳動軸通過軸承安裝在第五支撐下端。
作為本技術的進一步改進,第一傳動軸通過軸承安裝在第一支撐下端。
作為本技術的進一步改進,第六傳動軸通過軸承安裝在第六支撐下端。
作為本技術的進一步改進,第七傳動軸通過軸承安裝在第七支撐下端。
相對于傳統(tǒng)的機器人行走平臺技術,本發(fā)明中第一連接桿安裝在兩個傳動圓環(huán)中其中一個傳動圓環(huán)上;第一連接桿與第七連接桿連接,第七連接桿與第三剎片連接;第七連接桿上端安裝有第一導桿,安裝在第一導桿上端的第一導塊通過與承載板上的第二導槽的配合對第一連接桿、第七連接桿和第三剎片起到了導向的作用;第八連接桿安裝在兩個傳動圓環(huán)中另一個傳動圓環(huán)上,第八連接桿與第九連接桿連接;第九連接桿與第二連接桿連接;第二連接桿與第十連接桿連接;第十連接桿與第六連接桿連接,第六連接桿與第一剎片連接;第六連接桿的上端安裝有第一導桿;通過安裝在第一導桿上端的第一導塊與承載板上第三導槽的配合對第八連接桿、第九連接桿、第二連接桿、第十連接桿、第六連接桿和第一剎片起到了導向的作用;第四連接桿安裝在兩個傳動圓環(huán)中另一個傳動圓環(huán)的另一側上,第四連接桿與第五連接桿連接;第五連接桿與第二剎片連接;第五連接桿的上端安裝有第一導桿;通過安裝在第一導桿上端的第一導塊與承載板上第一導槽的配合對第五連接桿、第四連接桿和第二剎片起到了導向的作用;支撐桿、第一支撐、第五支撐、第六支撐、第七支撐、第八支撐、第十支撐、第十二支撐、第十三支撐、第十四支撐和第二支撐分別對第四傳動軸、第一傳動軸、第五傳動軸、第六傳動軸、第七傳動軸、第八傳動軸、第十傳動軸、第十二傳動軸、第十三傳動軸、第十四傳動軸和第二傳動軸起到了支撐固定的作用;支撐板的一端安裝在承載板的下端;另一端安裝有第十五傳動軸;支撐板對第十五傳動軸有固定的作用;安裝在恒速殼內側的驅動電機能夠給第十二傳動軸和第二傳動軸傳遞動力;第一限位塊通過與恒速圓環(huán)和第十二傳動軸上第一限位槽的配合對第十二傳動軸和恒速圓環(huán)起到了限位連接的作用;安裝在第十二傳動軸和恒速圓環(huán)第一限位槽中拉伸彈簧的作用是給第一限位塊提供拉伸力,使得其可以在第十二傳動軸和恒速圓環(huán)中的第一限位槽中移動;安裝在第十二傳動軸上的限位圓環(huán)對第十二傳動軸起到了導向的作用;保證其可以在導向環(huán)槽中轉動,而不會滑出;通過第一限位塊和第十二傳動軸和恒速圓環(huán)之間的第一限位槽的配合可以使得驅動電機將動力依次傳遞到第十二傳動軸和恒速圓環(huán)上;進而恒速圓環(huán)將動力傳遞到第十五傳動軸上;安裝在固定板與傳動套之間的拉伸彈簧處于拉伸狀態(tài)時可以給傳動套提供一個恢復力;傳動套通過導向圓環(huán)和導向環(huán)槽的配合可以圍繞傳動軸套旋轉;安裝在軸套上端的兩個導向方塊通過與導向方槽的配合可以使得傳動軸套在軸套的外圓面上沿著導向方槽移動;傳動套的一端安裝在傳動圓環(huán)上;安裝在傳動套和傳動軸套之間的渦卷彈簧處于拉伸狀態(tài)時可以給傳動套和傳動圓環(huán)提供一個恢復力;使其進行旋轉;安裝在傳動套內圓面上的卡塊可以對渦卷彈簧進行限位,且渦卷彈簧被被迫進行反轉時,安裝的卡塊不會對渦卷彈簧的運動造成影響。傳動圓環(huán)的圓面上開有內螺紋;第十五傳動軸的外圓面開有外螺紋;當驅動電機轉動的速度突然變化時,第十三傳動軸轉速也會突然變化,此時通過外螺紋和內螺紋的配合可以使得傳動圓環(huán)進行移動;第三差速器的作用是根據第三差速器兩側的第六傳動軸和第八傳動軸所受阻力的大小改變第六傳動軸和第八傳動軸的轉速和功率;第二差速器的作用是根據第二差速器兩側的第十傳動軸和第十三傳動軸所受阻力的大小改變第二差速器兩側的第十傳動軸和第十三傳動軸的轉速;第一差速器的作用是根據第一差速器兩側的第四傳動軸和第十四傳動軸所受阻力的大小改變第一差速器兩側的第四傳動軸和第十四傳動軸的轉速和分配功率。本發(fā)明設計的第三剎片的作用是當機器人進行轉向時,通過第三剎片對第六傳動軸的摩擦作用使得第六傳動軸轉速變慢,而通過第三差速器使得第八傳動軸轉速變快,進而使得第二差速器兩側的第十傳動軸的轉速變快,使得轉向更加順利。本發(fā)明設計有兩個驅動裝置其原因是可以給第一剎片、第二剎片和第三剎片提供做夠的動力。
當機器人在工作時,四個渦卷彈簧和六個拉伸彈簧分別處于自由伸縮狀態(tài);對機器人進行通電,隨著電壓的不斷增大;安裝在恒速殼內側的驅動電機的轉速會不斷增加,且加速度恒定,此時安裝在第十五傳動軸的傳動圓環(huán)會進行較小的移動;且在移動過程中會依次帶動第八連接桿、第九連接桿、第二連接桿、第十連接桿、第六連接桿和第一剎片向靠近第十傳動軸的方向移動;但由于傳動圓環(huán)的移動距離較小,所以第一剎片不會與第十傳動軸接觸;不會對第十傳動軸的轉速造成影響;當驅動電機的轉速到達一定數值時,由于離心力的作用,第一限位塊從第十二傳動軸上的第一限位槽中移動到恒速圓環(huán)上的第一限位槽中;此時安裝在恒速圓環(huán)上的第二傳動軸的轉動速度恒定;安裝在驅動電機上的第十五傳動軸的轉動速度會繼續(xù)增加,直到達到高于第十五轉軸的一個速度;此時由于第十二傳動軸上的速度恒定,所以機器人會保持恒定的速度向前移動;當機器人需要進行向左轉向時,通過加大電壓;使得驅動電機的轉動的速度突然加大;驅動電機速度突然增大的同時帶動第十五傳動軸轉速突然加大;第十五傳動軸轉速突然加大使得兩個傳動圓環(huán)均向靠近第十傳動軸的方向移動,同時兩個傳動圓環(huán)分別依次帶動第一連接桿、第七連接桿和第三剎片向靠近第十傳動軸的方向移動;第八連接桿、第九連接桿、第二連接桿、第十連接桿、第六連接桿和第一剎片向靠近第十傳動軸的方向移動;進而使得第三剎片與第六傳動軸接觸,第一剎片和第十傳動軸接觸,從而進行摩擦;由于差速器原理,使得安裝在第三差速器右側的第六傳動軸在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第三差速器后側的第八傳動軸轉速則會相對變快;進而第八傳動軸對第二差速器的輸出轉速加大;使得轉向更加順利;安裝在第二差速器左側的第十三傳動軸在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第二差速器右側的第十傳動軸轉速則會相對變快;通過左右兩側的轉速差進行向左轉向;當機器人需要進行向有轉向時,通過減小電壓;使的驅動電機的轉速減?。或寗与姍C速度減小的同時帶動第十五傳動軸轉速減?。坏谑鍌鲃虞S轉速減小使得兩個傳動圓環(huán)依靠慣性向遠離第十傳動軸的方向移動,同時兩個傳動圓環(huán)分別依次帶動第一連接桿、第七連接桿和第三剎片向靠近第十傳動軸的方向移動;第四連接桿、第五連接桿和第二剎片向靠近第十傳動軸的方向移動;進而使得第三剎片與第六傳動軸接觸,第二剎片和第十傳動軸接觸,從而進行摩擦;由于差速器原理,使得安裝在第三差速器右側的第六傳動軸在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第三差速器后側的第八傳動軸轉速則會相對變快;進而第八傳動軸對第二差速器的輸出速度加大;使得轉向更加順利;安裝在第二差速器右側的第十傳動軸在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第二差速器右側的第十傳動軸轉速則會相對變快;通過左右兩側的轉速差進行向左轉向。當轉向完成后,在渦卷彈簧和拉伸彈簧的作用下,傳動圓環(huán)會逐漸向原來的位置移動,從而帶動第一剎片和第二剎片和第三剎車片恢復到原來的位置。進而通過第一差速器、第二差速器、第三差速器使得兩側的第十傳動軸轉速慢慢達到相同,繼續(xù)向前前進。
附圖說明
圖1是整體部件外觀示意圖。
圖2是承載板結構示意圖。
圖3是行走機構結構示意圖。
圖4是行走輪安裝示意圖。
圖5是驅動裝置安裝示意圖。
圖6是第三剎片安裝示意圖。
圖7是第三剎片結構示意圖。
圖8是第一剎片結構示意圖。
圖9是第二剎片結構示意圖。
圖10是驅動裝置結構示意圖。
圖11是第一導桿安裝示意圖。
圖12是恒速殼內部結構示意圖。
圖13是恒速圓環(huán)結構示意圖。
圖14是限位圓環(huán)安裝示意圖。
圖15是傳動套結構示意圖。
圖16是傳動軸套結構示意圖。
圖17是軸套結構示意圖。
圖18是固定板安裝示意圖。
圖19是渦卷彈簧安裝示意圖。
圖20是驅動裝置內部結構示意圖。
圖21是電壓輸出原理示意圖。
圖22是驅動圓環(huán)工作原理示意圖。
圖23是拉伸彈簧工作原理示意圖。
圖24是拉伸彈簧運動原理示意圖。
圖25是渦卷彈簧工作原理示意圖。
圖26是行走平臺工作原理示意圖。
圖27是行走平臺運動原理示意圖。
圖中標號名稱:1、行走輪;2、第一傳動軸;3、恒速殼;4、承載板;5、支撐板;6、第一移動槽;7、傳動套;8、第一導槽;9、第二導槽;10、第二移動槽;11、第三移動槽;12、第十五傳動軸;13、第三導槽;14、行走機構;15、第一連接桿;16、第二連接桿;17、第三連接桿;18、第一導塊;19、第四連接桿;20、第五連接桿;22、第一差速器;23、固定板;24、拉伸彈簧;25、第四傳動軸;26、支撐桿;27、第六連接桿;28、第五傳動軸;29、第六傳動軸;30、導向圓環(huán);31、軸套;32、渦卷彈簧;33、卡塊;34、圓形槽;36、傳動軸套;37、導向方槽;38、導向方塊;39、第七傳動軸;40、傳動圓環(huán);41、第三差速器;42、第二差速器;43、第八傳動軸;45、第十傳動軸;46、第七連接桿;47、第三剎片;48、第八連接桿;49、第九連接桿;50、第十連接桿;51、第一剎片;52、第二剎片;53、第十一傳動軸;54、第一導桿;55、第十二傳動軸;56、驅動電機;57、第一限位槽;58、第一限位塊;59、恒速圓環(huán);60、限位圓環(huán);61、第二限位槽;62、導向環(huán)槽;63、傳動機構;64、第二傳動軸;66、驅動裝置;67、電機支撐;68、第十三支撐;69、第一支撐;70、第十四支撐;71、第一差速器支撐;72、第七支撐;73、第二差速器支撐;74、第五支撐;75、第三差速器支撐;76、第十支撐;77、第十三傳動軸;78、第十四傳動軸;79、第八支撐;80、第六支撐。
具體實施方式
如圖1所示,它包括承載板4、行走機構14、傳動機構63,其中傳動機構63位于行走機構14的一端;承載板4安裝在行走機構14的上端。
如圖2所示,上述承載板4下側的一端開有第一移動槽6、第二移動槽10和第三移動槽11;且第一移動槽6和第三移動槽11分別位于承載板4的兩側;第二移動槽10位于第一移動槽6和第三移動槽11之間;第一移動槽6的兩側開有對稱的兩個第一導槽8;第二移動槽10的兩側開有對稱的兩個第二導槽9;第三移動槽11的兩側開有對稱的兩個第三導槽13。
如圖3所示,上述行走機構14包括行走輪1、第四傳動軸25、第五傳動軸28、第五支撐74、第七傳動軸39、第一傳動軸2、第三差速器41、第三傳動軸、第六支撐80、第七支撐72、第八支撐79、第十三傳動軸77、支撐桿26、第一支撐69、第二差速器42、第三差速器支撐75、第十四傳動軸78、第一差速器支撐71、第二差速器支撐73、第八傳動軸43、第十四支撐70、第十支撐76、第十三支撐68、第六傳動軸29、第十傳動軸45、第一差速器22,其中如圖3、5所示,第一差速器22通過第一差速器支撐71安裝在承載板4下側中間位置,第四傳動軸25通過支撐桿26安裝在承載板4下側;第十四傳動軸78通過第十四支撐70安裝在承載板4下側;第四傳動軸25的一端和第十四傳動軸78的一端分別與第一差速器22的兩個輸出軸連接;如圖3、5所示,第一傳動軸2通過第一支撐69安裝在承載板4下側;第一傳動軸2的一端與第一差速器22的輸入軸連接,如圖5所示,第十四傳動軸78通過第十四支撐70安裝在承載板4下側;第七傳動軸39通過第七支撐72安裝在承載板4下側;第七傳動軸39通過錐齒配合與第一傳動軸2連接;如圖3所示,第五傳動軸28通過第五支撐74安裝在承載板4下側;第五傳動軸28通過錐齒配合與第七傳動軸39連接;第六傳動軸29通過第六支撐80安裝在承載板4下側;第六傳動軸29的一端通過錐齒配合與第五傳動軸28連接;如圖5所示,第六傳動軸29的另一端與第三差速器41輸出軸連接;如圖6所示,第八傳動軸43通過第八支撐79安裝在承載板4下側;第八傳動軸43的一端與第三差速器41輸出軸連接;第八傳動軸43的另一端與第二差速器42輸入軸連接;如圖6所示,第十傳動軸45通過第十支撐76安裝在承載板4下側;第十三傳動軸77通過第十三支撐68安裝在承載板4下側;第十傳動軸45的一端和第十三傳動軸77的一端分別與第二差速器42的兩個輸出軸連接;如圖4所示,四個行走輪1分別安裝在第十傳動軸45、第十三傳動軸77、第四傳動軸25和第十四傳動軸78的一端。
如圖3所示,上述傳動機構63包括恒速殼3、支撐板5、第十三傳動軸77、第一連接桿15、第二連接桿16、第三連接桿17、第二傳動軸64、第一導塊18、第四連接桿19、第五連接桿20、固定板23、第六連接桿27、導向圓環(huán)30、第九傳動軸、第七連接桿46、第三剎片47、第八連接桿48、第九連接桿49、第十連接桿50、第一剎片51、第二剎片52、電機支撐67、第十一傳動軸53、第一導桿54、第十二傳動軸55、驅動電機56、第一限位槽57、第一限位塊58、恒速圓環(huán)59、限位圓環(huán)60、第二限位槽61、導向環(huán)槽62,其中如圖3、10所示,第二傳動軸64的一端與第三差速器41的輸入軸連接;且第二傳動軸64與第八傳動軸43分別位于第三差速器41的兩側,第二傳動軸64軸線與第八傳動軸43軸線共線;如圖3所示,恒速殼3通過電機支撐67安裝在承載板4的下側;如圖12所示,驅動電機56安裝在恒速殼3一端的內側;如圖13所示,恒速圓環(huán)59一端的內圓面上開有導向環(huán)槽62,另一端內圓面上開有一個第一限位槽57;恒速圓環(huán)59安裝在恒速殼3另一端的內側;如圖14所示,第十二傳動軸55一端的外圓面上均勻的開有六個第一限位槽57;且與恒速圓環(huán)59上的第一限位槽57配合;第十二傳動軸55靠近第一限位槽57一端的端面上安裝有限位圓環(huán)60;第十二傳動軸55的一端通過限位圓環(huán)60與導向環(huán)槽62的配合安裝在恒速圓環(huán)59的內側;且第十二傳動軸55與驅動電機56轉軸連接;第一限位塊58位于恒速圓環(huán)59和第十二傳動軸55上的第一限位槽57中;如圖12所示,第一限位塊58與恒速圓環(huán)59上的第一限位槽57之間安裝有拉伸彈簧24,且拉伸彈簧24的一端安裝在第一限位塊58的下端面,拉伸彈簧24的另一端安裝在恒速圓環(huán)59上第一限位槽57的上端面上;支撐板5安裝在承載板4一端的下側面上;第二傳動軸64的另一端穿過恒速殼3安裝在恒速圓環(huán)59上遠離驅動電機56一端的端面上;第十五傳動軸12的外圓面上開有外螺紋;如圖10所示,第十五傳動軸12的一端穿過恒速殼3與驅動電機56的轉軸連接;另一端安裝支撐板5的側面上;支撐板5安裝在承載板4的下側;如圖10所示,第十五傳動軸12的外圓面上均勻安裝有兩個驅動裝置66,且兩個驅動裝置66位于支撐板5和恒速殼3之間;如圖3所示,第一連接桿15的一端安裝在兩個驅動裝置66中其中一個的側面;第七連接桿46的一端安裝在第一連接桿15的另一端;如圖7所示,第三剎片47為圓環(huán)狀,第三剎片47安裝在第七連接桿46的另一端;且第三剎片47與第六傳動軸29配合;第四連接桿19的一端安裝在兩個驅動裝置66中另一個的側面;第五連接桿20的一端安裝在第四連接桿19的另一端;如圖9所示,第二剎片52為半圓環(huán)狀;第二剎片52安裝在第五連接桿20的另一端,且第二剎片52與第十傳動軸45配合;第二剎片52位于第十傳動軸45面向電機一側;第八連接桿48的一端安裝在兩個驅動裝置66中另一個的側面;且第八連接桿48與第四連接擺桿分別位于同一驅動裝置66的兩側;如圖3所示,第九連接桿49的上端安裝在第八連接桿48的另一端;第二連接桿16的一端安裝在第九連接桿49的下端;第十連接桿50的下端安裝在第二連接桿16的另一端;第六連接桿27的一端安裝在第十連接桿50的上端;如圖8所示,第一剎片51安裝在第六連接桿27的另一端;且第一剎片51與第十傳動軸45配合;第二剎片52位于第十傳動軸45背向電機一側,三個第一導桿54分別安裝在第五連接桿20、第七連接桿46和第六連接桿27的上端面上;如圖11所示,三個第一導塊18分別安裝在三個第一導桿54上端;三個第一導桿54分別通過三個第一導塊18與第一導槽8、第二導槽9、和第三導槽13的配合安裝在承載塊的下端。
如圖20所示,上述驅動裝置66包括傳動套7、導向圓環(huán)30、軸套31、渦卷彈簧32、卡塊33、圓形槽34、導向環(huán)槽62、傳動軸套36、導向方槽37、導向方塊38、傳動圓環(huán)40、固定板23、拉伸彈簧24,其中如圖20所示,傳動圓環(huán)40的內圓面上開有內螺紋,傳動圓環(huán)40通過內螺紋和第十三傳動軸77上的外螺紋配合安裝在第十三傳動軸77外圓面上;如圖18所示,傳動圓環(huán)40的兩側所安結構相互對稱;且對于靠近支撐板5的一端;如圖17所示,軸套31的外圓面上對稱安裝有兩個導向方塊38,軸套31安裝在第十三傳動軸77的外圓面上,且軸套31靠近傳動圓環(huán)40;如圖16所示,傳動軸套36一端的外圓面上安裝有導向圓環(huán)30,傳動軸套36的內圓面上開有兩個對稱的導向方槽37;傳動軸套36通過兩個導向方槽37與兩個導向方塊38的配合安裝在軸套31的外圓面上;如圖15所示,傳動套7一端的內側開有圓形槽34,另一端開有導向環(huán)槽62;傳動套7通過導向環(huán)槽62與導向圓環(huán)30的配合安裝在傳動軸套36的外圓面上;且傳動套7的一端安裝在傳動圓環(huán)40一端的端面上;如圖19所示,卡塊33安裝在圓形槽34的內圓面上;傳動套7與傳動軸套36之間安裝有渦卷彈簧32,且渦卷彈簧32的內端安裝在傳動軸套36的外圓面上;渦卷彈簧32的外端位于傳動套7上圓形槽34的內圓面內側;渦卷彈簧32的外端與卡塊33配合;如圖18所示,固定板23安裝在第十三傳動軸77的外圓面上,且固定板23靠近支撐板5;如圖18所示,固定板23與傳動套7之間安裝有拉伸彈簧24;且拉伸彈簧24的一端安裝在固定板23上,拉伸彈簧24的另一端安裝在傳動套7上。
第五傳動軸28通過軸承安裝在第五支撐74下端。
第一傳動軸2通過軸承安裝在第一支撐69下端。
第六傳動軸29通過軸承安裝在第六支撐80下端。
第七傳動軸39通過軸承安裝在第七支撐72下端。
綜上所述:
本發(fā)明中第一連接桿15安裝在兩個傳動圓環(huán)40中其中一個傳動圓環(huán)40上;第一連接桿15與第七連接桿46連接,第七連接桿46與第三剎片47連接;第七連接桿46上端安裝有第一導桿54,安裝在第一導桿54上端的第一導塊18通過與承載板4上的第二導槽9的配合對第一連接桿15、第七連接桿46和第三剎片47起到了導向的作用;第八連接桿48安裝在兩個傳動圓環(huán)40中另一個傳動圓環(huán)40上,第八連接桿48與第九連接桿49連接;第九連接桿49與第二連接桿16連接;第二連接桿16與第十連接桿50連接;第十連接桿50與第六連接桿27連接,第六連接桿27與第一剎片51連接;第六連接桿27的上端安裝有第一導桿54;通過安裝在第一導桿54上端的第一導塊18與承載板4上第三導槽13的配合對第八連接桿48、第九連接桿49、第二連接桿16、第十連接桿50、第六連接桿27和第一剎片51起到了導向的作用;第四連接桿19安裝在兩個傳動圓環(huán)40中另一個傳動圓環(huán)40的另一側上,第四連接桿19與第五連接桿20連接;第五連接桿20與第二剎片52連接;第五連接桿20的上端安裝有第一導桿54;通過安裝在第一導桿54上端的第一導塊18與承載板4上第一導槽8的配合對第五連接桿20、第四連接桿19和第二剎片52起到了導向的作用;支撐桿26、第一支撐69、第五支撐74、第六支撐80、第七支撐72、第八支撐79、第十支撐76、第十二支撐、第十三支撐68、第十四支撐70和第二支撐分別對第四傳動軸25、第一傳動軸2、第五傳動軸28、第六傳動軸29、第七傳動軸39、第八傳動軸43、第十傳動軸45、第十二傳動軸55、第十三傳動軸77、第十四傳動軸78和第二傳動軸64起到了支撐固定的作用;支撐板5的一端安裝在承載板4的下端;另一端安裝有第十五傳動軸12;支撐板5對第十五傳動軸12有固定的作用;安裝在恒速殼3內側的驅動電機56能夠給第十二傳動軸55和第二傳動軸64傳遞動力;第一限位塊58通過與恒速圓環(huán)59和第十二傳動軸55上第一限位槽57的配合對第十二傳動軸55和恒速圓環(huán)59起到了限位連接的作用;安裝在第十二傳動軸55和恒速圓環(huán)59第一限位槽57中拉伸彈簧24的作用是給第一限位塊58提供拉伸力,使得其可以在第十二傳動軸55和恒速圓環(huán)59中的第一限位槽57中移動;安裝在第十二傳動軸55上的限位圓環(huán)60對第十二傳動軸55起到了導向的作用;保證其可以在導向環(huán)槽62中轉動,而不會滑出;通過第一限位塊58和第十二傳動軸55和恒速圓環(huán)59之間的第一限位槽57的配合可以使得驅動電機56將動力依次傳遞到第十二傳動軸55和恒速圓環(huán)59上;進而恒速圓環(huán)59將動力傳遞到第十五傳動軸12上;如圖23a、23b、24a、24b所示,安裝在固定板23與傳動套7之間的拉伸彈簧24處于拉伸狀態(tài)時可以給傳動套7提供一個恢復力;傳動套7通過導向圓環(huán)30和導向環(huán)槽62的配合可以圍繞傳動軸套36旋轉;安裝在軸套31上端的兩個導向方塊38通過與導向方槽37的配合可以使得傳動軸套36在軸套31的外圓面上沿著導向方槽37移動;傳動套7的一端安裝在傳動圓環(huán)40上;如圖25所示,安裝在傳動套7和傳動軸套36之間的渦卷彈簧32處于拉伸狀態(tài)時可以給傳動套7和傳動圓環(huán)40提供一個恢復力;使其進行旋轉;安裝在傳動套7內圓面上的卡塊33可以對渦卷彈簧32進行限位,且渦卷彈簧32被被迫進行反轉時,安裝的卡塊33不會對渦卷彈簧32的運動造成影響。傳動圓環(huán)40的圓面上開有內螺紋;第十五傳動軸12的外圓面開有外螺紋;當驅動電機56轉動的速度突然變化時,第十三傳動軸77轉速也會突然變化,此時通過外螺紋和內螺紋的配合可以使得傳動圓環(huán)40進行移動;第三差速器41的作用是根據第三差速器41兩側的第六傳動軸29和第八傳動軸43所受阻力的大小改變第六傳動軸29和第八傳動軸43的轉速;第二差速器42的作用是根據第二差速器42兩側的第十傳動軸45和第十三傳動軸77所受阻力的大小改變第二差速器42兩側的第十傳動軸45和第十三傳動軸77的轉速;第一差速器22的作用是根據第一差速器22兩側的第四傳動軸25和第十四傳動軸78所受阻力的大小改變第一差速器22兩側的第四傳動軸25和第十四傳動軸78的轉速。本發(fā)明設計的第三剎片47的作用是當機器人進行轉向時,通過第三剎片47對第六傳動軸29的摩擦作用使得第六傳動軸29轉速變慢,而通過第三差速器41使得第八傳動軸43轉速變快,進而使得第二差速器42兩側的第十傳動軸45的轉速變快,使得轉向更加順利。本發(fā)明設計有兩個驅動裝置66其原因是可以給第一剎片51、第二剎片52和第三剎片47提供做夠的動力。
具體實施方案:當機器人在工作時,四個渦卷彈簧32和六個拉伸彈簧24分別處于自由伸縮狀態(tài);對機器人進行通電,隨著電壓的不斷增大;如圖21所示,安裝在恒速殼3內側的驅動電機56的轉速會不斷增加,且加速度恒定,此時安裝在第十五傳動軸12的傳動圓環(huán)40會進行較小的移動;且在移動過程中會依次帶動第八連接桿48、第九連接桿49、第二連接桿16、第十連接桿50、第六連接桿27和第一剎片51向靠近第十傳動軸45的方向移動;但由于傳動圓環(huán)40的移動距離較小,所以第一剎片51不會與第十傳動軸45接觸;不會對第十傳動軸45的轉速造成影響;當驅動電機56的轉速到達一定數值時,由于離心力的作用,第一限位塊58從第十二傳動軸55上的第一限位槽57中移動到恒速圓環(huán)59上的第一限位槽57中;如圖22所示,此時安裝在恒速圓環(huán)59上的第二傳動軸64的轉動速度恒定;安裝在驅動電機56上的第十五傳動軸12的轉動速度繼續(xù)增加,直到達到高于第十五轉軸的一個速度;此時由于第十二傳動軸64上的速度恒定,所以機器人會保持恒定的速度向前移動;當機器人需要進行向左轉向時,通過加大電壓;使得驅動電機56的轉動的速度突然加大;驅動電機56速度突然增大的同時帶動第十五傳動軸12轉速突然加大;第十五傳動軸12轉速突然加大使得兩個傳動圓環(huán)40均向靠近第十傳動軸45的方向移動,同時兩個傳動圓環(huán)40分別依次帶動第一連接桿15、第七連接桿46和第三剎片47向靠近第十傳動軸45的方向移動;第八連接桿48、第九連接桿49、第二連接桿16、第十連接桿50、第六連接桿27和第一剎片51向靠近第十傳動軸45的方向移動;如圖27a所示,進而使得第三剎片47與第六傳動軸29接觸,第一剎片51和第十傳動軸45接觸,從而進行摩擦;由于差速器原理,使得安裝在第三差速器41右側的第六傳動軸29在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第三差速器41后側的第八傳動軸43轉速則會相對變快;進而第八傳動軸43對第二差速器42的輸出轉速加大;使得轉向更加順利;如圖27b所示,安裝在第二差速器42左側的第十三傳動軸77在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第二差速器42右側的第十傳動軸45轉速則會相對變快;通過左右兩側的轉速差進行向左轉向;當機器人需要進行向有轉向時,通過減小電壓;使的驅動電機56的轉速減??;驅動電機56速度減小的同時帶動第十五傳動軸12轉速減??;第十五傳動軸12轉速減小使得兩個傳動圓環(huán)40向遠離第十傳動軸45的方向移動,如圖26a所示,同時兩個傳動圓環(huán)40分別依次帶動第一連接桿15、第七連接桿46和第三剎片47向靠近第十傳動軸45的方向移動;第四連接桿19、第五連接桿20和第二剎片52向靠近第十傳動軸45的方向移動;進而使得第三剎片47與第六傳動軸29接觸,第二剎片52和第十傳動軸45接觸,從而進行摩擦;如圖26b所示,由于差速器原理,使得安裝在第三差速器41右側的第六傳動軸29在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第三差速器41后側的第八傳動軸43轉速則會相對變快;進而第八傳動軸43對第二差速器42的輸出速度加大;使得轉向更加順利;安裝在第二差速器42右側的第十傳動軸45在受阻力時速度相對變慢,而安裝在第二差速器42右側的第十傳動軸45轉速則會相對變快;通過左右兩側的轉速差進行向左轉向。如圖26c、27c所示,當轉向完成后,如圖23c、23d、24c、24d所示,在渦卷彈簧32和拉伸彈簧24的作用下,傳動圓環(huán)40會逐漸向原來的位置移動,從而帶動第一剎片51和第二剎片52和第三剎車片恢復到原來的位置。進而通過第一差速器22、第二差速器42、第三差速器41使得兩側的第十傳動軸45轉速慢慢達到相同,繼續(xù)向前前進。