專利名稱：子母機(jī)器人折疊跳板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人工程，具體地說是一種應(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)相對母機(jī)移動速度慢，越障礙、上下 樓梯困難，需要母機(jī)搭載子機(jī)。由于考慮滿足設(shè)計(jì)簡單可靠的要求， 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)通過跳板進(jìn)出母機(jī)， 跳板長度必須大于某個(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)器人容易搡作控制)，如果 跳板過長會影響機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)和外觀。而在火災(zāi)現(xiàn)場作業(yè)時(shí)，機(jī) 器人跳板的驅(qū)動電機(jī)需要安裝在機(jī)器人箱體內(nèi)，驅(qū)動裝置安裝盡可能 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) 場作業(yè)的小型子母機(jī)器人自動跳板長度和跳板的驅(qū)動裝置方便防護(hù)， 已成為亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種母機(jī) 器人折疊跳板，跳板可自動折疊，驅(qū)動裝置安裝便于防護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型安裝于母機(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)動裝置，跳板前節(jié)的一端鉸接于 箱體上，鉸接軸與驅(qū)動裝置相連接，跳板前節(jié)的另一端與跳板后節(jié)相 鉸接，跳板前節(jié)通過驅(qū)動裝置的驅(qū)動、帶動跳板后節(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)動裝置包括電機(jī)、蝸桿、蝸輪、延長軸、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，蝸輪軸固接有延長軸，延長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，另一端通過軸承安裝在箱體另一惻的 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，跳板后節(jié)與跳板前節(jié)連接的一端固接有第二合頁，第一合頁的孔 與第二合頁的軸配合連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為
1. 結(jié)構(gòu)簡單、成本低。本實(shí)用新型通過一個(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)場作業(yè)的防護(hù)。本實(shí)用新型驅(qū)動電機(jī)安裝在母機(jī) 器人的箱體內(nèi)，與箱體外只通過延長軸傳遞轉(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)動軸自鎖，可靠性好。
4. 本實(shí)用新型通過鐵片與磁鐵的吸合，通過磁力使跳板固定， 機(jī)器人移動、翻滾、上下樓梯受震動時(shí)，可防止跳板末端自由擺動。


圖l為本實(shí)用新型母機(jī)器人折疊跳板的折疊示意圖2為母機(jī)器人折疊跳板的展開示意圖3為圖1中的A-A剖視圖4為圖2中跳板的B向視圖5為圖1中D處磁鐵與鐵片安裝的局部放大視圖6為圖1中C處合頁與跳板安裝配合的局部放大視圖7為圖4中合頁配合的E向視其中l(wèi)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，15為第二合頁，16為軸承，17為固定座，18為連接板， 19為軸套。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
如圖1 7所示，跳板安裝于母機(jī)上，子機(jī)器人可以通過跳板進(jìn) 出母機(jī)；包括箱體li、跳板前節(jié)l及跳板后節(jié)2，箱體ll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)動裝置，該驅(qū)動裝置包括電機(jī)3、蝸桿4、蝸輪5、延長軸6、 第二回轉(zhuǎn)軸IO、固定座17及第一、二圓錐齒輪8、 9,固定座17固 定在箱體ll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，蝸輪軸固接有延長軸6，延長軸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)l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)l分別通過第一、二回轉(zhuǎn)軸7、 lO與箱體ll 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15，第一合頁14的 孔與第二合頁15的軸配合連接(間隙配合)，使跳板后節(jié)2能夠在重 力的作用下繞合頁的配合軸自由轉(zhuǎn)動。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。
本實(shí)用新型的工作原理為當(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)動蝸桿4 旋轉(zhuǎn)，蝸輪5通過與蝸桿4的嚙合，使延長軸6旋轉(zhuǎn)，與延長軸6固 連的第一圓錐齒輪8隨延長軸6共同旋轉(zhuǎn)；第二圓錐齒輪9通過與第 一圓錐齒輪8的嚙合，使第二回轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)、驅(qū)動跳板前節(jié)1;跳 板前節(jié)l分別與第一、二回轉(zhuǎn)軸7、 IO固接，因此，跳板前節(jié)l繞第 一回轉(zhuǎn)軸7和第二回轉(zhuǎn)軸IO形成的軸線順時(shí)針回轉(zhuǎn)，跳板前節(jié)l逐 漸展開；在此過程中，跳板后節(jié)2上的鐵片12受力、與磁鐵13脫開， 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)器人的移動配合(或跳板后節(jié)2末端與接觸地面的滑 動)，使跳板前節(jié)1與跳板后節(jié)2繼續(xù)展開，直到第一合頁14的突出 部分與跳板后節(jié)2接觸(或第二合頁15的突出部分與跳板前節(jié)1接 觸)，使跳板前、后節(jié)l、 2不能再轉(zhuǎn)動；此時(shí)，跳板前節(jié)l與跳板后 節(jié)2已展平，子機(jī)器人可以通過跳板前、后l、 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)動蝸桿4、蝸輪5、延長軸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IO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)1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，跳板折疊完畢。而當(dāng)跳板前節(jié)l 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。
本實(shí)用新型通過一個(gè)電機(jī)驅(qū)動，利用一對圓錐齒輪傳遞轉(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)動裝置安裝便于防護(hù)。
權(quán)利要求1.一種子母機(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)通過驅(qū)動裝置的驅(qū)動、帶動跳板后節(jié)(2)展平或折疊。
2. 按權(quán)利要求1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)動裝置包括電機(jī)(3)、蝸桿(4)、蝸輪(5)、延長軸(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，蝸輪軸固接有延長軸(6), 延長軸(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。
1",可自鎖。
7.按權(quán)利要求1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"4)， 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(1S)， 第一合頁(14)的孔與第二合頁(l5)的軸配合連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及機(jī)器人工程，具體地說是一種應(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)動裝置，跳板前節(jié)的一端鉸接于箱體上，鉸接軸與驅(qū)動裝置相連接，跳板前節(jié)的另一端與跳板后節(jié)相鉸接，跳板前節(jié)通過驅(qū)動裝置的驅(qū)動、帶動跳板后節(jié)展平或折疊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，便于火災(zāi)現(xiàn)場作業(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)動軸自鎖，可靠性好；通過鐵片與磁鐵的吸合，通過磁力使跳板固定，機(jī)器人移動、翻滾、上下樓梯受震動時(shí)，可防止跳板末端自由擺動。
文檔編號B25J19/00GK201329587SQ200820231879
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者辰 姚, 迪 智, 李小凡, 忠 王, 挺 王, 宇 羅 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所