專(zhuān)利名稱(chēng)：一種子母機(jī)器人折疊跳板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人工程，具體地說(shuō)是一種應(yīng)用在消防領(lǐng)域的小型子母機(jī)器人折疊
跳板。
背景技術(shù)：
小型的子母機(jī)器人由于子機(jī)相對(duì)母機(jī)移動(dòng)速度慢，越障礙、上下樓梯困難，需要母 機(jī)搭載子機(jī)。由于考慮滿(mǎn)足設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠的要求，一般情況，電機(jī)減速器等機(jī)械零部件設(shè)置 在機(jī)器人的底層。受母機(jī)體積的限制，搭載子機(jī)的空間安排在母機(jī)上層，子機(jī)通過(guò)跳板進(jìn)出 母機(jī)，跳板長(zhǎng)度必須大于某個(gè)值( 一般情況，跳板接觸地面時(shí)，與地面的角度小于45度，角 度在30度左右時(shí)，子機(jī)器人容易操作控制)，如果跳板過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)和外 觀。而在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，機(jī)器人跳板的驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要安裝在機(jī)器人箱體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置安裝 盡可能不使機(jī)器人箱體改變外形(有突出等)，以便防護(hù)；如何解決火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的小型子 母機(jī)器人自動(dòng)跳板長(zhǎng)度和跳板的驅(qū)動(dòng)裝置方便防護(hù)，已成為亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種母機(jī)器人折疊跳板，跳板
可自動(dòng)折疊，驅(qū)動(dòng)裝置安裝便于防護(hù)。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明安裝于母機(jī)器人上，包括箱體、跳板前節(jié)及跳板后節(jié)，作為母機(jī)器人總支撐
的箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，跳板前節(jié)的一端鉸接于箱體上，鉸接軸與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，跳板前
節(jié)的另一端與跳板后節(jié)相鉸接，跳板前節(jié)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)、帶動(dòng)跳板后節(jié)展平或折疊。 其中所述箱體的兩側(cè)分別向外延伸有連接板，任一側(cè)的連接板上設(shè)有磁鐵，跳板
后節(jié)上安裝有跳板折疊后與磁鐵吸合的鐵片；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、蝸桿、蝸輪、延長(zhǎng)軸、
第二回轉(zhuǎn)軸、固定座及第一、二圓錐齒輪，固定座位于箱體內(nèi)，蝸桿及蝸輪設(shè)置在固定座內(nèi)；
電機(jī)安裝在固定座上，電機(jī)的輸出軸與蝸桿相連接，蝸輪與蝸桿嚙合傳動(dòng)，蝸輪軸固接有延
長(zhǎng)軸，延長(zhǎng)軸的一端由箱體穿出、與第一圓錐齒輪固接；第二回轉(zhuǎn)軸的一端安裝在箱體的連
接板，另一端固接有與第一圓錐齒輪嚙合傳動(dòng)的第二圓錐齒輪，跳板前節(jié)與第二回轉(zhuǎn)軸固
連；第二回轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)軸承安裝在箱體一側(cè)的連接板上，另一端固接第二圓錐齒輪，軸
承外罩有固接在連接板上的軸套；跳板前節(jié)上還固連有第一回轉(zhuǎn)軸，第一回轉(zhuǎn)軸與第二回
轉(zhuǎn)軸在同一軸線上，第一回轉(zhuǎn)軸的一端與跳板前節(jié)固連，另一端通過(guò)軸承安裝在箱體另一
側(cè)的連接板上，軸承外罩有固接在連接板上的軸套；所述蝸桿的導(dǎo)程角小于3。
17'，可自
鎖；跳板前節(jié)與跳板后節(jié)連接的一端固接有第一合頁(yè)，跳板后節(jié)與跳板前節(jié)連接的一端固
接有第二合頁(yè)，第一合頁(yè)的孔與第二合頁(yè)的軸配合連接。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了跳板的旋轉(zhuǎn)、折疊兩個(gè)自由度控 制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度控制，使跳板折疊，還節(jié)約了成本。
2.便于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的防護(hù)。本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在母機(jī)器人的箱體內(nèi)，與箱體 外只通過(guò)延長(zhǎng)軸傳遞轉(zhuǎn)矩，在不改變箱體外形的前提下，使箱體變平整、方便于高溫防護(hù)， 適應(yīng)消防環(huán)境作業(yè)。 3.機(jī)器人翻滾、上下樓梯時(shí)，受包括來(lái)自子機(jī)器人的外力沖擊，由于蝸輪蝸桿裝置 的自鎖，可使跳板驅(qū)動(dòng)軸自鎖，可靠性好。 4.本發(fā)明通過(guò)鐵片與磁鐵的吸合，通過(guò)磁力使跳板固定，機(jī)器人移動(dòng)、翻滾、上下 樓梯受震動(dòng)時(shí)，可防止跳板末端自由擺動(dòng)。


圖1為本發(fā)明母機(jī)器人折疊跳板的折疊示意圖；
圖2為母機(jī)器人折疊跳板的展開(kāi)示意圖；
圖3為圖1中的A-A剖視圖；
圖4為圖2中跳板的B向視圖； 圖5為圖1中D處磁鐵與鐵片安裝的局部放大視圖；
圖6為圖1中C處合頁(yè)與跳板安裝配合的局部放大視圖；
圖7為圖4中合頁(yè)配合的E向視圖； 其中1為跳板前節(jié)，2為跳板后節(jié)，3為電機(jī)，4為蝸桿，5為蝸輪，6為延長(zhǎng)軸，7為 第一回轉(zhuǎn)軸，8為第一圓錐齒輪，9為第二圓錐齒輪，10為第二回轉(zhuǎn)軸，11為箱體，12為鐵片， 13為磁鐵，14為第一合頁(yè)，15為第二合頁(yè)，16為軸承，17為固定座，18為連接板，19為軸套。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。 如圖1 7所示，跳板安裝于母機(jī)上，子機(jī)器人可以通過(guò)跳板進(jìn)出母機(jī)；包括箱體 11、跳板前節(jié)1及跳板后節(jié)2，箱體11是母機(jī)器人的總支撐，箱體11的兩側(cè)分別向外延伸有 連接板18，箱體11上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)3、蝸桿4、蝸輪5、延長(zhǎng)軸6、第二 回轉(zhuǎn)軸10、固定座17及第一、二圓錐齒輪8、9，固定座17固定在箱體11內(nèi)，蝸桿4及蝸輪 5安裝在固定座17內(nèi)；電機(jī)3安裝在固定座17上，電機(jī)3的輸出軸穿入固定座17、與蝸桿 4固連，蝸桿4的導(dǎo)程角小于3。 17'，使其具有自鎖能力；蝸輪5與蝸桿4嚙合傳動(dòng)，蝸輪 軸固接有延長(zhǎng)軸6，延長(zhǎng)軸6的一端由箱體11穿出、與第一圓錐齒輪8固接，另一端穿入固 定座17與蝸輪軸固連；第二回轉(zhuǎn)軸10的一端通過(guò)軸承16安裝在箱體11 一側(cè)的連接板18 上，另一端固接有與第一圓錐齒輪8嚙合傳動(dòng)的第二圓錐齒輪9，跳板前節(jié)1與第二回轉(zhuǎn)軸 10固連。軸承16外罩有固接在連接板18上的軸套19，可密封保護(hù)。 為了保證跳板前、后節(jié)在折疊或展平時(shí)的穩(wěn)定性，跳板前節(jié)1上還固連有第一回 轉(zhuǎn)軸7，第一回轉(zhuǎn)軸7與第二回轉(zhuǎn)軸10在同一軸線上，第一回轉(zhuǎn)軸7的一端與跳板前節(jié)1固 連，另一端通過(guò)軸承16安裝在箱體11另一側(cè)的連接板18上，軸承16外罩有固接在連接板 18上的軸套19，跳板前節(jié)1分別通過(guò)第一、二回轉(zhuǎn)軸7、 10與箱體11兩側(cè)的連接板18鉸接。
跳板前節(jié)1與跳板后節(jié)2連接的一端固接有第一合頁(yè)14，跳板后節(jié)2與跳板前節(jié) 1連接的一端固接有第二合頁(yè)15，第一合頁(yè)14的孔與第二合頁(yè)15的軸配合連接(間隙配 合)，使跳板后節(jié)2能夠在重力的作用下繞合頁(yè)的配合軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在箱體11任一側(cè)的連接板18上固接有磁鐵13，跳板后節(jié)2上安裝鐵片12，鐵片12的位置安裝原則為當(dāng)跳板前 節(jié)l轉(zhuǎn)動(dòng)到向上豎直的位置(或預(yù)先設(shè)定的位置)時(shí)，跳板后節(jié)2上的鐵片12與磁鐵13 靠近吸合，使跳板后節(jié)2不能自由擺動(dòng)。
本發(fā)明的工作原理為 當(dāng)子機(jī)器人需要進(jìn)入母機(jī)器人的搭載空間時(shí)，初始狀態(tài)鐵片12與磁鐵13吸合，電 機(jī)3正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))，電機(jī)3的輸出軸驅(qū)動(dòng)蝸桿4旋轉(zhuǎn)，蝸輪5通過(guò)與蝸桿4的嚙合，使延長(zhǎng) 軸6旋轉(zhuǎn)，與延長(zhǎng)軸6固連的第一圓錐齒輪8隨延長(zhǎng)軸6共同旋轉(zhuǎn)；第二圓錐齒輪9通過(guò)與 第一圓錐齒輪8的嚙合，使第二回轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)跳板前節(jié)1 ;跳板前節(jié)l分別與第一、二 回轉(zhuǎn)軸7、 10固接，因此，跳板前節(jié)1繞第一回轉(zhuǎn)軸7和第二回轉(zhuǎn)軸10形成的軸線順時(shí)針回 轉(zhuǎn)，跳板前節(jié)1逐漸展開(kāi)；在此過(guò)程中，跳板后節(jié)2上的鐵片12受力、與磁鐵13脫開(kāi)，跳板 后節(jié)2在重力的作用自然向下垂落；當(dāng)跳板后節(jié)2末端接觸地面時(shí)，依靠母機(jī)器人的移動(dòng)配 合(或跳板后節(jié)2末端與接觸地面的滑動(dòng))，使跳板前節(jié)1與跳板后節(jié)2繼續(xù)展開(kāi)，直到第 一合頁(yè)14的突出部分與跳板后節(jié)2接觸(或第二合頁(yè)15的突出部分與跳板前節(jié)1接觸)， 使跳板前、后節(jié)1、2不能再轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)，跳板前節(jié)1與跳板后節(jié)2已展平，子機(jī)器人可以通過(guò) 跳板前、后1、2進(jìn)入母機(jī)。 當(dāng)子機(jī)器人已經(jīng)完成進(jìn)入母機(jī)器人的搭載空間時(shí)，電機(jī)3反轉(zhuǎn)(或正轉(zhuǎn))，驅(qū)動(dòng)蝸 桿4、蝸輪5、延長(zhǎng)軸6、第一圓錐齒輪8、第二圓錐齒輪9、第二回轉(zhuǎn)軸10及第一回轉(zhuǎn)軸7反 向旋轉(zhuǎn)，跳板前節(jié)1繞第一回轉(zhuǎn)軸7和第二回轉(zhuǎn)軸10形成的軸線逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，跳板后節(jié)2 受重力的作用自然向下垂落折疊，當(dāng)跳板前節(jié)l旋轉(zhuǎn)到向上豎直位置(或預(yù)先設(shè)定的位置) 時(shí)，跳板后節(jié)2上的鐵片12與磁鐵13靠近吸合，使跳板后節(jié)2不能自由擺動(dòng)，跳板折疊完 畢。而當(dāng)跳板前節(jié)1受到撞擊力時(shí)，由于蝸桿4、蝸輪5的自鎖，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明通過(guò)一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，利用一對(duì)圓錐齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩，利用重力折疊跳板，利用 蝸輪蝸桿裝置使跳板自鎖，利用磁力使跳板固定，驅(qū)動(dòng)裝置安裝便于防護(hù)。
權(quán)利要求
一種子母機(jī)器人折疊跳板，安裝于母機(jī)器人上，其特征在于包括箱體(11)、跳板前節(jié)(1)及跳板后節(jié)(2)，作為母機(jī)器人總支撐的箱體(11)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，跳板前節(jié)(1)的一端鉸接于箱體(11)上，鉸接軸與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，跳板前節(jié)(1)的另一端與跳板后節(jié)(2)相鉸接，跳板前節(jié)(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)、帶動(dòng)跳板后節(jié)(2)展平或折疊。
2. 按權(quán)利要求l所述的子母機(jī)器人折疊跳板，其特征在于所述箱體(11)的兩側(cè)分別向外延伸有連接板(18)，任一側(cè)的連接板(18)上設(shè)有磁鐵(13)，跳板后節(jié)(2)上安裝有跳 板折疊后與磁鐵(13)吸合的鐵片(12)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的子母機(jī)器人折疊跳板，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電 機(jī)(3)、蝸桿(4)、蝸輪(5)、延長(zhǎng)軸(6)、第二回轉(zhuǎn)軸(10)、固定座(17)及第一、二圓錐齒輪 (8、9)，固定座(17)位于箱體(11)內(nèi)，蝸桿(4)及蝸輪(5)設(shè)置在固定座(17)內(nèi)；電機(jī)(3) 安裝在固定座(17)上，電機(jī)(3)的輸出軸與蝸桿(4)相連接，蝸輪(5)與蝸桿(4)嚙合傳 動(dòng)，蝸輪軸固接有延長(zhǎng)軸(6)，延長(zhǎng)軸(6)的一端由箱體(11)穿出、與第一圓錐齒輪(8)固 接；第二回轉(zhuǎn)軸(10)的一端安裝在箱體(11)的連接板(18)，另一端固接有與第一圓錐齒 輪(8)嚙合傳動(dòng)的第二圓錐齒輪(9)，跳板前節(jié)(1)與第二回轉(zhuǎn)軸(10)固連。
4. 按權(quán)利要求3所述的子母機(jī)器人折疊跳板，其特征在于所述第二回轉(zhuǎn)軸(10)的一 端通過(guò)軸承(16)安裝在箱體(11) 一側(cè)的連接板(18)上，另一端固接第二圓錐齒輪(9)，軸 承(16)外罩有固接在連接板(18)上的軸套(19)。
5. 按權(quán)利要求3所述的子母機(jī)器人折疊跳板，其特征在于所述跳板前節(jié)(1)上還固 連有第一回轉(zhuǎn)軸(7)，第一回轉(zhuǎn)軸(7)與第二回轉(zhuǎn)軸(10)在同一軸線上，第一回轉(zhuǎn)軸(7) 的一端與跳板前節(jié)(1)固連，另一端通過(guò)軸承(16)安裝在箱體(11)另一側(cè)的連接板(18) 上，軸承(16)外罩有固接在連接板(18)上的軸套(19)。
6. 按權(quán)利要求3所述的子母機(jī)器人折疊跳板，其特征在于所述蝸桿(4)的導(dǎo)程角小 于3° 17'，可自鎖。
7. 按權(quán)利要求l所述的子母機(jī)器人折疊跳板，其特征在于所述跳板前節(jié)(1)與跳板 后節(jié)(2)連接的一端固接有第一合頁(yè)(14)，跳板后節(jié)(2)與跳板前節(jié)(1)連接的一端固接 有第二合頁(yè)(15)，第一合頁(yè)(14)的孔與第二合頁(yè)(15)的軸配合連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)器人工程，具體地說(shuō)是一種應(yīng)用在消防領(lǐng)域的小型子母機(jī)器人折疊跳板，安裝于母機(jī)器人上，包括箱體、跳板前節(jié)及跳板后節(jié)，作為母機(jī)器人總支撐的箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，跳板前節(jié)的一端鉸接于箱體上，鉸接軸與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，跳板前節(jié)的另一端與跳板后節(jié)相鉸接，跳板前節(jié)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)、帶動(dòng)跳板后節(jié)展平或折疊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，便于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的防護(hù)；當(dāng)機(jī)器人翻滾、上下樓梯時(shí)，受包括來(lái)自子機(jī)器人的外力沖擊，由于蝸輪蝸桿裝置的自鎖，可使跳板驅(qū)動(dòng)軸自鎖，可靠性好；通過(guò)鐵片與磁鐵的吸合，通過(guò)磁力使跳板固定，機(jī)器人移動(dòng)、翻滾、上下樓梯受震動(dòng)時(shí)，可防止跳板末端自由擺動(dòng)。
文檔編號(hào)B25J19/00GK101745920SQ20081022996
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者姚辰, 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