直线电机控制的可伸缩的越障支臂及越障机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及先进制造与自动化技术领域，尤其涉及一种直线电机控制的可伸缩的越障支臂及越障机器人。
【背景技术】
[0002]随着越来越多的机器人投入到野外复杂环境的工作中，如何提高其对复杂环境的适应能力，成为衡量机器人性能的重要指标。目前市面上的越障机器人大多采用在支臂上添加越障履带，通过履带的攀爬，翻越障碍，其存在以下缺点:
[0003]1、越障高度由机器人支臂的长度来决定；
[0004]2、此类机器人的支臂长度受到机器人整体尺寸和重量的影响，往往不能做到很长;
[0005]3、其支臂的长度是固定的，灵活性与可操作性差。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种直线电机控制的可伸缩的越障支臂及越障机器人，在复杂环境使用时可以由控制器控制直线电机根据需要改变支臂的长度，在保证机器人结构紧凑的前提下提高了其应对复杂环境的能力。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0008]直线电机控制的可伸缩的越障支臂，包括前行走轮和后行走轮；
[0009]所述前行走轮安装在伸缩支臂上，所述后行走轮安装在支臂体上；所述后行走轮内设有动力输出轴，带动所述后行走轮转动，所述后行走轮通过套合在所述前行走轮和后行走轮外部的越障履带带动所述前行走轮转动；
[0010]所述伸缩支臂在直线电机凸轮组合的带动下能相对于支臂体做伸缩运动；固定在支臂体上的张紧轮机构与直线电机凸轮组合的凸轮相配合以张紧越障履带。
[0011]所述动力输出轴与后行走轮及第一轴承串联在一起，固定在所述支臂体上，通过第一轴向端盖防止所述动力输出轴轴向窜动。
[0012]所述直线电机凸轮组合包括直线电机和所述凸轮，所述直线电机包括滑杆和套在滑杆上的定子；所述定子固定在所述支臂体上；
[0013]所述凸轮包括第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮与所述张紧轮机构配合工作，所述第一凸轮和第二凸轮通过连接板连接在一起，所述第一凸轮和第二凸轮位于连接板的一侧，所述连接板的另一侧还与滑杆的一端连接，所述滑杆的另一端穿过所述支臂体上的定位孔后与所述伸缩支臂连接。
[0014]所述定子内设有线圈和滑动轴承，所述滑杆内部装有铷铁硼磁钢，在控制器的作用下，定子在内部线圈上产生前后不一的正负极磁场，滑杆在此磁场内将受到推动力，则滑杆能相对于定子移动。
[0015]所述张紧轮机构，包括底座，所述底座与支臂体连接，底座上穿有一滑动杆体，所述滑动杆体与底座能相对滑动；所述滑动杆体上端设有一固定块；在底座与固定块之间有一弹簧，弹簧套设在滑动杆体上；所述固定块中穿过一横轴，所述横轴的的两端分别通过第二轴承固定有一轴侧张紧轮和一孔侧张紧轮；所述孔侧张紧轮穿在所述横轴上；所述横轴端口设有第二轴向端盖，所述第二轴向端盖上设有定位螺钉。
[0016]所述孔侧张紧轮和轴侧张紧轮的下边缘与所述第一凸轮和第二凸轮的上边缘相切配合；在凸轮和弹簧的作用下，所述孔侧张紧轮和轴侧张紧轮沿着凸轮做上下滑动。
[0017]所述底座上还固定有导向键，滑动杆体沿着导向键运动。
[0018]所述孔侧张紧轮和轴侧张紧轮上下滑动运动幅度由凸轮轮廓决定，所述孔侧张紧轮和轴侧张紧轮的上下滑动能张紧越障履带。
[0019]所述支臂体、伸缩支臂和凸轮均为硬铝材料制成。
[0020]一种越障机器人，所述越障机器人设有以上所述的直线电机控制的可伸缩的越障支臂。本实用新型的有益效果:
[0021]1、本实用新型所采用的直线电机尺寸小，重量轻，推力大，传动精度高；
[0022]2、本实用新型所采用的凸轮机构与张紧轮机构结构简单，制造方便，安全可靠；
[0023]3、本实用新型所设计的支臂可伸缩变换长度，对复杂环境适应力强。
[0024]4、通过更换不同长度的伸缩支臂及不同大小的张紧轮，可以容易达到调整支臂总长的目标。
【附图说明】
[0025]图1为可伸缩越障支臂的结构示意图；
[0026]图2为可伸缩越障支臂的结构分解示意图；
[0027]图3为直线电机凸轮组合结构示意图；
[0028]图4为张紧轮机构轴测图；
[0029]图5为张紧轮机构正视图；
[0030]图6为张紧轮与凸轮配合示意图；
[0031]其中，I动力输出轴、2支臂体、3第一轴承、4第一轴向端盖、5张紧轮机构、6直线电机凸轮组合、7-1前行走轮、7-2后行走轮、8伸缩支臂、9越障履带、10-1第一凸轮、10_2第二凸轮、10-3连接板、11定子、12滑杆、13底座、14弹簧、15第二轴承、16-1轴侧张紧轮、16-2孔侧张紧轮、17第二轴向端盖、18导向键、19滑动杆体、20定位孔、21固定块。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0033]如图1-5所示，直线电机控制的可伸缩的越障支臂，包括前行走轮7-1和后行走轮7-2 ;
[0034]所述前行走轮7-1安装在伸缩支臂8上，所述后行走轮7-2安装在支臂体2上；所述后行走轮7-2内设有动力输出轴1，带动所述后行走轮7-2转动，所述后行走轮7-2通过套合在所述前行走轮7-1和后行走轮7-2外部的越障履带9带动所述前行走轮7-1转动；
[0035]所述伸缩支臂8在直线电机凸轮组合6的带动下能相对于支臂体2做伸缩运动；固定在支臂体2上的张紧轮机构5与直线电机凸轮组合6的凸轮相配合以张紧越障履带9。
[0036]如图2所示，所述动力输出轴I与后行走轮7-2及第一轴承3串联在一起，固定在所述支臂体2上，通过第一轴向端盖4防止所述动力输出轴I轴向窜动。
[0037]如图3所示，所述直线电机凸轮组合6包括直线电机和所述凸轮，所述直线电机包括滑杆12和套在滑杆12上的定子11 ;所述定子11固定在所述支臂体2上；
[0038]所述凸轮包括第一凸轮10-1和第二凸轮10-2，第一凸轮10-1和第二凸轮10_2与所述张紧轮机构5配合工作，所述第一凸轮10-1和第二凸轮10-2通过连接板10-3连接在一起，所述第一凸轮10-1和第二凸轮10-2位于连接板10-3的一侧，所述连接板10-3的另一侧还与滑杆12的一端连接，所述滑杆12的另一端穿过所述支臂体2上的定位孔20后与所述伸缩支臂8连接。
[0039]所述定子11内设有线圈和滑动轴承，所述滑杆12内部装有铷铁硼磁钢，在控制器的作用下，定子11在内部线圈上产生前后不一的正负极磁场，滑