一種用於市政道路的多用途機器人的製作方法

2023-06-10 02:16:56

本發明涉及機器人技術領域，特別是指一種用於市政道路的多用途機器人。

背景技術：

現有技術的機器人的行走可通過多種方式進行實現，但是在靈活性上均存在不足之處，無法適應複雜地形，容易傾翻；另外現有的機器人沒有又可以行走又可以飛行的，需要改進。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種用於市政道路的多用途機器人，以解決現有技術中機器人無法適應複雜地形且可行走機器人無法飛行的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種用於市政道路的多用途機器人，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於所述機架兩側的前後位置處，所述行走機構包括第一空心軸、第二空心軸和實心軸，所述第一空心軸套設於所述第二空心軸外圈，所述第二空心軸套設於所述實心軸外圈，所述第一空心軸與第二空心軸之間通過軸承連接，所述第二空心軸與實心軸之間通過軸承連接，所述第一空心軸外圈通過軸承連接於所述機架的側壁上，所述第一空心軸的外圈位於機架外側處設有第一輸出杆，所述第二空心軸的兩端長出所述第一空心軸，所述第二空心軸的外圈位於所述機架外側處設有第二輸出杆，所述第一輸出杆與第二輸出杆分別位於所述第一空心軸軸線的兩側，所述實心軸的兩端長出所述第二空心軸，所述實心軸上位於所述機架外側的端部設有蝸杆部，所述蝸杆部傳動連接有蝸輪，所述蝸輪傳動連接有輸出齒輪，所述輸出齒輪的外側固連有第三輸出杆，所述第三輸出杆與輸出齒輪的軸向相垂直，所述第一輸出杆的另一端部通過萬向節聯軸器連接有第一隨動杆，所述第二輸出杆的另一端部通過萬向節聯軸器連接有第二隨動杆，所述第三輸出杆的另一端部通過萬向節聯軸器連接有第三隨動杆，所述第一、第二、第三隨動杆的另一端部分別通過萬向節聯軸器連接一著地部，所述著地部為半球體，所述著地部上的平面部分連接有所述萬向節聯軸器，所述第一、第二、第三隨動杆分別包括杆套、第一彈簧和導杆，所述杆套下端設有空腔用於容置所述導杆，所述導杆位於所述杆套內的一端部設有所述第一彈簧，所述第一彈簧的另一端連接於所述空腔的頂端，各個隨動杆上套杆的上端通過萬向節聯軸器與各自的輸出杆相連，各個隨動杆上導杆的下端通過萬向節聯軸器與著地部相連；

所述第一空心軸上位於所述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於所述第一齒輪，所述第二空心軸上位於所述機架內側處設有第二齒輪，所述機架的側壁上設有第二電機，所述第二電機通過齒輪嚙合傳動於所述第二齒輪，所述實心軸位於所述機架內側處的端部設有第三齒輪，所述機架的側壁上還設有第三電機，所述第三電機通過齒輪嚙合傳動於所述第三齒輪；

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於機架上的第四電機、與第四電機相連的旋翼以及設於旋翼周圈的滑環，所述滑環與旋翼之間具有間隙，所述第四電機驅動旋翼轉動，所述滑環上設有多個滑輪組，所述滑輪組包括兩個對應設置的滑輪，所述滑輪上設有環形槽，所述滑輪組的其中一滑輪的環形槽與滑環的內徑形成滾動摩擦，另一滑輪的環形槽與滑環的外徑形成滾動摩擦，所述滑輪通過軸承連接於豎軸上，所述豎軸設於機架上。

其中，所述萬向節聯軸器包括第一萬向節叉、第二萬向節叉和十字軸，所述第一萬向節叉的一端通過所述十字軸與第二萬向節叉的一端連接。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

上述方案中，本發明通過四組行走機構，可實現機器人的行走，且能適應複雜地形，各個行走機構可獨立調節，相互配合，機架可通過行走機構的調節來升降高度，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，滑環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，不會直接去撞牆。

附圖說明

圖1為本發明的立體圖。

圖2為本發明的行走機構的立體圖。

圖3為本發明的隨動杆的結構圖。

圖4為本發明的萬向節聯軸器的結構圖。

圖5為本發明的旋翼裝置的示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，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，右側方向為後，上方為上，下方為下。

如圖1至圖4所示，本發明實施例提供一種用於市政道路的多用途機器人，包括機架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分別設於所述機架1兩側的前後位置處，位置分別為機架1的左前側、右前側、左後側、右後側，類似於汽車四輪安裝位置，所述行走機構2包括第一空心軸21、第二空心軸22和實心軸23，所述第一空心軸21套設於所述第二空心軸22外圈，所述第二空心軸22套設於所述實心軸23外圈，所述第一空心軸21與第二空心軸22之間通過軸承連接，為方便看圖，圖中的軸承均未圖示，軸承連接為現有技術，在此不再贅述，通過軸承連接可實現第一空心軸21與第二空心軸22同軸設置相可相對轉動，互不影響；所述第二空心軸22與實心軸23之間通過軸承連接，所述第一空心軸21外圈通過軸承連接於所述機架1的側壁上，所述第一空心軸21的外圈位於機架1外側處設有第一輸出杆24，所述第二空心軸22的兩端長出所述第一空心軸21，所述第二空心軸22的外圈位於所述機架1外側處設有第二輸出杆25，所述第一輸出杆24與第二輸出杆25分別位於所述第一空心軸21軸線的兩側，所述實心軸23的兩端長出所述第二空心軸22，所述實心軸23上位於所述機架1外側的端部設有蝸杆部231，所述蝸杆部231傳動連接有蝸輪232，所述蝸輪232傳動連接有輸出齒輪233，所述輸出齒輪233的外側固連有第三輸出杆26，所述第三輸出杆26與輸出齒輪233的軸向相垂直，所述第一、第二、第三輸出杆在空間上形成爪形結構，所述第一輸出杆24的另一端部通過萬向節聯軸器4連接有第一隨動杆27，所述第二輸出杆25的另一端部通過萬向節聯軸器4連接有第二隨動杆28，所述第三輸出杆26的另一端部通過萬向節聯軸器4連接有第三隨動杆29，所述第一、第二、第三隨動杆的另一端部分別通過萬向節聯軸器4連接一著地部30，所述著地部30為半球體，所述著地部30上的平面部分連接有所述萬向節聯軸器4，所述第一、第二、第三隨動杆分別包括杆套31、第一彈簧32和導杆33，所述杆套31下端設有空腔311用於容置所述導杆33，所述導杆33位於所述杆套31內的一端部設有所述第一彈簧32，所述第一彈簧32的另一端連接於所述空腔311的頂端，導杆與杆套可相互滑動，導杆、杆套和第一彈簧的設置，可以補償隨動杆在長度上的限制，使隨動杆可隨運動需要伸長縮短其長度，各個隨動杆上套杆的上端通過萬向節聯軸器4與各自的輸出杆相連，各個隨動杆上導杆的下端通過萬向節聯軸器4與著地部30相連。

所述第一空心軸21上位於所述機架1內側處設有第一齒輪34，所述機架1的側壁上設有第一電機35，所述第一電機35通過齒輪嚙合傳動於所述第一齒輪34，所述第二空心軸22上位於所述機架1內側處設有第二齒輪36，所述機架1的側壁上設有第二電機37，所述第二電機37通過齒輪嚙合傳動於所述第二齒輪36，所述實心軸23位於所述機架1內側處的端部設有第三齒輪38，所述機架1的側壁上還設有第三電機39，所述第三電機39通過齒輪嚙合傳動於所述第三齒輪38。

所述萬向節聯軸器4包括第一萬向節叉41、第二萬向節叉42和十字軸40，所述第一萬向節叉41的一端通過所述十字軸40與第二萬向節叉42的一端連接。用於連接隨動杆和輸出杆的萬向節聯軸器4，其上的第一萬向節叉41的另一端連接輸出杆，其上的第二萬向節叉42的另一端連接輸出杆；用於連接隨動杆和著地部的萬向節聯軸器4，其上的第一萬向節叉41的另一端連接隨動杆，其上的第二萬向節叉42的另一端連接著地部。

第一輸出杆、第二輸出杆和第三輸出杆需要在設定的角度範圍內運動，例如以圖2中著地部的位置為基點，當驅動第三輸出杆使其向上轉動並保持其他兩個輸出杆不動，可帶動著地部向機架外側的斜上方運動，當驅動第一輸出杆使其向上轉動並保持其他兩個輸出杆不動，可帶動著地部向機架前方的斜上方運動，也可以同時驅動多個輸出杆達到不同的運動效果。當掌握好行走機構的運動規律後，可通過電腦編程來控制各個電機的輸出，從而通過四個行走機構的配合來控制機器人的運動，例如行走，跑跳等。由於著地部可在空間方位上做運動，使得機器人的行走機構像人的手腳一樣運動靈活，可保證機器人不容易傾覆。

如圖1和圖5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包括設於機架1上的第四電機71、與第四電機71相連的旋翼72以及設於旋翼72周圈的滑環73，所述滑環73與旋翼72之間具有間隙，滑環73用於保護旋翼72不受損壞，所述第四電機71驅動旋翼72轉動從而產生升力使機架1升空，所述滑環73上設有多個滑輪組，至少是圖5中所示的2組，為了提高穩定性也可以是3組以上，機架1也可以並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上設有環形槽741，所述滑輪組的其中一滑輪的環形槽與滑環73的內徑形成滾動摩擦，另一滑輪的環形槽與滑環73的外徑形成滾動摩擦，所述滑輪74通過軸承連接於豎軸75上，所述豎軸75設於機架1上。所述滑輪組的滑輪74在同一平面上。滑環73的設置即可以使機架在地面運動時起導正作用，防止直接碰撞牆壁，在接觸牆壁時，滑環可滾動，另外也可以起到保護旋翼的作用。

本發明的用於市政道路的多用途機器人可以在機架上加載多種工具，例如灑水裝置，道路清潔裝置等，用途廣泛。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發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明的保護範圍。