一种用于机器人的离合转向装置的制作方法

1.本发明涉及助力转向系统技术领域，尤其涉及一种用于机器人的离合转向装置。


背景技术：

2.机器人在复杂地形的环境行驶时，由于地面凹凸不平通常需要使用牵引机构带动机器人的行驶，在牵引的过程中，机器人处于不需要使用离合但需要使用转向功能的状态，离合功能的使用甚至对转向功能的使用造成阻碍，因此需要通过一个装置将机器人的移动功能和转向功能进行分割。


技术实现要素：

3.基于此，本发明提供一种可以分割移动功能和转向功能的用于机器人的离合转向装置。
4.本发明的技术方案为：一种用于机器人的离合转向装置，包括控制模块、传动模块、行驶模块和支架，所述控制模块包括支撑架、连接件和安装于所述支架的第一气缸，所述传动模块包括固定于所述支撑架的动力组件，所述连接件与所述支架转动连接，所述支撑架与所述连接件连接，所述第一气缸的一端与所述支架连接并驱动所述支架转动时带动所述支撑架移动，以使所述支撑架带动所述动力组件与所述行驶模块分离或接合。
5.可选的，所述控制模块包括控制组件，所述传动模块还包括第一齿轮，所述控制组件与所述动力组件电连接，所述第一齿轮设于所述动力组件的输出端和所述行驶模块之间，且通过所述动力组件带动所述第一齿轮转动。
6.可选的，所述行驶模块包括第二齿轮、第一连杆和滚轮，所述第二齿轮和所述滚轮的旋转中心均安装于所述第一连杆，所述传动模块与所述行驶模块结合时，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
7.可选的，所述行驶模块还包括第一支撑板，所述第二齿轮和所述第一连杆均与所述第一支撑板固定连接，所述滚轮至少为2个且分别安装于所述第一连杆的两端。
8.可选的，所述行驶模块还包括复位组件和锁定组件，所述复位组件和所述锁定组件均所述第二齿轮连接。
9.可选的，所述复位组件包括弹性件，所述锁定组件包括第一插销，所述弹性件设于所述第二齿轮的中心，所述第一插销设于远离所述第二齿轮的上方且可以插设于所述第二齿轮的齿内。
10.可选的，所述控制模块还包括第一固定件，所述连接件包括第二连杆，所述第一固定件固定安装于所述支架，所述第二连杆为回旋镖状，所述第二连杆的中心与所述第一固定件铰接，所述第二连杆的第一端与所述第一气缸的输出端铰接。
11.可选的，所述控制模块还包括第二固定件，所述连接件包括第三连杆，所述第二固定件固定安装于所述支架，所述第三连杆的一端与所述第二连杆的第二端铰接，另一端与所述支撑架连接，所述第一气缸的输出端伸出时，所述第三连杆和所述第二连杆的铰接位
置与所述第二固定件抵接，且所述第三连杆的延伸方向与所述支撑架的滑动方向平行。
12.实施本发明实施例，与现有技术相比，具有如下有益效果：
13.本发明的用于机器人的离合转向装置，需要转向时，第一气缸通过连接件推动支撑架，使得动力组件与行驶模块结合，行驶模块受到动力组件的控制进行改变行驶模块的方向，从而实现机器人的转向功能，只需要移动功能时，通过第一气缸将动力组件与行驶模块分离，行驶模块的动作方向不发生改变，使得机器人只具有行驶功能。
附图说明
14.图1是本发明实施例所述的用于机器人的离合转向装置的移动功能状态下的主视图。
15.图2是本发明实施例所述的用于机器人的离合转向装置的转向状态下的主视图。
16.图3是本发明实施例所述的用于机器人的离合转向装置的俯视图。
17.附图标记说明：
18.100、用于机器人的离合转向装置，
19.1、控制模块，11、第一气缸，12、支撑架，13、第二连杆，14、第三连杆，15、第一固定件，16、第二固定件，
20.2、传动模块，21、动力组件，22、第一齿轮，
21.3、行驶模块，31、第二齿轮，32、第一连杆，33、滚轮，34、第一支撑板，35、复位组件，36、锁定组件，
22.4、支架。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
26.参照图1、图2和图3，本实施例提供一种用于机器人的离合转向装置100，包括控制模块1、传动模块2、行驶模块3和支架4，控制模块1包括支撑架12、连接件和安装于支架4的第一气缸11，传动模块2包括固定于支撑架12的动力组件21，连接件与支架4转动连接，支撑架12与连接件连接，第一气缸11的一端与支架4连接并驱动支架4转动时带动支撑架12移
动，以使支撑架12带动动力组件21与行驶模块3分离或接合。需要转向时，第一气缸11通过连接件推动支撑架12，使得动力组件21与行驶模块3结合，行驶模块3受到动力组件21的控制进行改变行驶模块3的方向，从而实现机器人的转向功能，只需要移动功能时，通过第一气缸11将动力组件21与行驶模块3分离，行驶模块3的动作方向不发生改变，使得机器人只具有行驶功能。
27.较佳的，参照图1，在本实施例中，控制模块1包括控制组件(控制组件在图中未示出)，传动模块2还包括第一齿轮22，控制组件与动力组件21电连接，第一齿轮22设于动力组件21的输出端和行驶模块3之间，且通过动力组件21带动第一齿轮22转动。行驶模块3包括第二齿轮31、第一连杆32和滚轮33，第二齿轮31和滚轮33的旋转中心均安装于第一连杆32，传动模块2与行驶模块3结合时，第一齿轮22与第二齿轮31啮合。行驶模块3还包括第一支撑板34，第二齿轮31和第一连杆32均与第一支撑板34固定连接，滚轮33至少为2个且分别安装于第一连杆32的两端。通过分别位于机器人两端的滚轮33控制机器人的行驶方向。机器人只需要移动功能时，通过滚轮33带动机器人行驶；机器人需要移动时，第一气缸11推动支撑架12滑动使得第一齿轮22与第二齿轮31啮合，控制组件根据机器人需要旋转的角度带动第一齿轮22转动，在第一齿轮22的作用下，第二齿轮31带动滚轮33沿第二齿轮31的中心发生旋转，从而带动机器人旋转。在其他实施例中，控制组件也可以设于传动模块2或机器人的机身。
28.较佳的，图1、图2和图3，在本实施例中，行驶模块3还包括复位组件35和锁定组件36，复位组件35和锁定组件36均第二齿轮31连接。具体的，在本实施例中，复位组件35包括弹性件，锁定组件36包括第一插销，弹性件设于第二齿轮31的中心，第一插销设于远离第二齿轮31的上方且可以插设于第二齿轮31的齿内。通过弹性件可以使得第一齿轮22和第二齿轮31在分离后，第二齿轮31带动滚轮33回到初始位置，减少误操作的可能性。第二齿轮31和滚轮33的角度转动至所需位置后，可以将第一插销插入第二齿轮31的齿内，将第二齿轮31固定，将第一齿轮22和第二齿轮31分离后既可以使机器人沿改变后的方向行驶。
29.较佳的，图1、图2和图3，在本实施例中，连接件包括第二连杆13和第三连杆14，控制模块1还包括第一固定件15和第二固定件16，第一固定件15个第二固定件固定安装于支架4，第二连杆13为回旋镖状，第二连杆13的中心与第一固定件15铰接，第二连杆13的第一端与第一气缸11的输出端铰接。第三连杆14的一端与第二连杆13的第二端铰接，另一端与支撑架12连接，第一气缸11的输出端伸出时，第三连杆14和第二连杆13的铰接位置与第二固定件16抵接，且第三连杆14的延伸方向与支撑架12的滑动方向平行。具体的，在本实施例中，第一气缸11的输出端为倾斜设置。机器人需要转动功能时，第一气缸11输出端伸出，第二连杆13和第三连杆14发生转动，直到第二连杆13和第三连杆14的铰接位置与第二固定件16抵接，此时第三连杆14的延伸方向与支撑架12的滑动方向平行，第三连杆14推动支撑架12使得传动模块2和行驶模块3结合。将第一气缸11输出的动力通过第二连杆13和第三连杆14传递至传动模块2从而推动传动模块2的移动，一方面第二连杆13和第三连杆14的铰接位置与第二固定件16抵接时，可以立即停止第一气缸11的动作，避免在使用不同规格或具有误差的第一气缸11时造成传动模块2和行驶模块3无法立即分离或结合，从而避免控制模块1的控制效果的降低，另一方面在机器人的设计阶段和组装阶段，可以优先完成传动模块2和行驶模块3，再完成控制模块1，其中可以通过调整第一气缸11的倾斜角度，消除各个零部
件之间的误差，从而提高传动模块2和行驶模块3之间结合、分离的灵敏度。
30.本实施例所提供的一种用于机器人的离合转向装置100，在机器人需要转向功能时，第一气缸11的输出端伸出，推动第二连杆13转动，使第三连杆14转动直至第二连杆13和第三连杆14的铰接位置与第二固定件16抵接，第三连杆14推动支撑架12移动使第一齿轮22与第二齿轮31铰接，根据控制组件确定转动所需的角度，第一齿轮22在动力组件21的作用下带动第二齿轮31转动，改变滚轮33的方向，将第一插销插入第二齿轮31的齿内，从而实现转向功能，达到改变机器人移动方向的目的；需要移动功能时，第一气缸11的输出端缩回，使第一齿轮22和第二齿轮31分离，此时机器人只具有行驶功能，从而达到了将行驶功能和转向功能的分离。
31.本实施例的用于机器人的离合转向装置100，具有以下有益效果：
32.一、需要转向时，第一气缸11通过连接件推动支撑架12，使得动力组件21与行驶模块3结合，行驶模块3受到动力组件21的控制进行改变行驶模块3的方向，从而实现机器人的转向功能，只需要移动功能时，通过第一气缸11将动力组件21与行驶模块3分离，行驶模块3的动作方向不发生改变，使得机器人只具有行驶功能。
33.二、机器人只需要移动功能时，通过滚轮33带动机器人行驶；机器人需要移动时，第一气缸11推动支撑架12滑动使得第一齿轮22与第二齿轮31啮合，控制组件根据机器人需要旋转的角度带动第一齿轮22转动，在第一齿轮22的作用下，第二齿轮31带动滚轮33沿第二齿轮31的中心发生旋转，从而带动机器人旋转。
34.三、通过弹性件可以使得第一齿轮22和第二齿轮31在分离后，第二齿轮31带动滚轮33回到初始位置，减少误操作的可能性。第二齿轮31和滚轮33的角度转动至所需位置后，可以将第一插销插入第二齿轮31的齿内，将第二齿轮31固定，将第一齿轮22和第二齿轮31分离后既可以使机器人沿改变后的方向行驶。
35.四、将第一气缸11输出的动力通过第二连杆13和第三连杆14传递至传动模块2从而推动传动模块2的移动，一方面第二连杆13和第三连杆14的铰接位置与第二固定件16抵接时，可以立即停止第一气缸11的动作，避免在使用不同规格或具有误差的第一气缸11时造成传动模块2和行驶模块3无法立即分离或结合，从而避免控制模块1的控制效果的降低，另一方面在机器人的设计阶段和组装阶段，可以优先完成传动模块2和行驶模块3，再完成控制模块1，其中可以通过调整第一气缸11的倾斜角度，消除各个零部件之间的误差，从而提高传动模块2和行驶模块3之间结合、分离的灵敏度。
36.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。