专利名称：履带式风管清洁机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风管清洁装置，具体是一种履带式风管清洁机器人，用于 中央空调管道清洁。
背景技术：
管道清洗是时间很强的施工作业，在保证快速、高效清洗通风管道的前提下， 使用该机器人和一些基本设备即可满足要求。
现有的机器人的行走机构分为履带式、轮式和足式，但轮式和足
式的机器人在坡面爬越，越障能力都存在很大的问题；而履带式机器人则能在 不同的路况的上体现优越性，使得现在履带式机器人在部队侦查、排雷、协同作战 和武警、公安、消防以及核工业等领域得到广泛的应用。由于国内中央空调管道截 面尺寸变化比较大，要求清洁机器人的清扫高度能够有足够的提升行程，而一般清 洁机器人的提升机构存在受力性差、不稳定及达不到足够的提升行程的问题。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种履带式风管清洁机器人，以解决现有的轮式和 足式的机器人存在的坡面爬越、越障能力差的问题，以及履带式清洁机器人的提升 机构存在受力性差、不稳定及达不到足够的提升行程的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是包括升降平台、履带、 行走驱动装置和提升装置，在该升降平台的两侧的车体侧板外装有环绕在数个从动 轮外围的履带，在该履带的一端内侧装有行走驱动装置；在所述的升降平台上装有 提升装置，在该提升装置的顶端装有毛刷旋转装置和毛刷；在所述的升降平台的后 部装有摄像头，其特征在于所述的提升装置包括提升电机、传动机构、上部提升 连杆和下部提升连杆，提升电机安装在所述的升降平台上面，提升电机的输出轴与 传动机构的输入端传动连接，该传动机构的输出端连接有朝向所述的升降平台两侧 的提升传动轴；所述的上部提升连杆为n形结构，其两边的下部分别有间隔的两点 分别与一側的两根下部提升连杆的顶端铰接，两侧相对的两根该下部提升连杆的底
3端分别铰接在所述的升降平台上的两侧，两侧相对的另两#>下部提升连杆的底端与
所述的提升传动轴的两端连接；在该上部提升连杆的顶端装有所述的毛刷旋转装置 和毛刷。
所述的传动机构为蜗轮蜗杆机构，蜗杆与所述的提升电机的输出轴同轴连接， 蜗轮的轴心连接所述的提升传动轴的中部。
所述的行走驱动装置包括行走驱动电机、支撑法兰、同步带轮、行走传动轴和 深沟球轴承，行走驱动电机的输出轴与中空的行走传动轴相连，该行走传动轴的大 部内嵌在支撑法兰中，该行走传动轴与同步带轮相连，该同步带轮为中凹形状，至 少有支撑法兰嵌入该中凹形状内；该同步带轮的外缘设有履带凹槽并挂接所述的履 带。
所述的行走驱动电机的输出轴通过圓周上间隔90°的两个紧定螺钉与所述的中 空的行走传动轴轴向与周向双向固联，该行走传动轴通过四个螺栓与所述的同步带 轮连接。
所述的毛刷为T形结构，在该T形结构的左右两端分别装有刷毛，该T形结构 的底端与所述的毛刷旋转装置的旋转轴连接。
本实用新型的优点是使用蜗轮蜗杆传动配合四杆机构，节省空间，改变运动 轴线特性，能够使提升机构载荷增强，使用可靠平稳；行走驱动部分的设计能够有 效保护行走驱动电机，使其输出轴仅承受转矩，而弯矩由钢制行走传动轴来传递到 深沟球轴承来承受，从而使设备寿命延长。工作机构具有较大的提升行程，能够灵 活适应国内中央空调管道截面尺寸，能够在不同的管道路况上有效工作，用机器人 替代人力的劳动，给国内中央空调清洁行业提供一种低成本和有效的清洁工具。
图l是本实用新型的立体结构示意图； 图2是本实用新型的俯视图3是本实用新型的行走驱动装置的剖视结构示意图4是本实用新型提升机构的电机与传动机构的剖视结构示意图5是图4的俯视图6是本实用新型的工作机构(毛刷)处于前端的状态示意图； 图7是本实用新型的工作机构(毛刷)处于上端的状态示意图。 附图标记"^兌明1、后摄像头固定钣金；2、行走驱动装置；3、蜗轮蜗杆机构；4、升降平台； 5、从动轮；6、履带；7、毛刷旋转装置；8、上部提升连杆；9、下部提升连杆； 10、后置摄像头；11、行走驱动电机；12、车体侧板；13、支撑法兰；14、同步带 轮；15、行走传动轴；16、深沟球轴承；17、提升电机；18、升降箱体；19、升降 箱体盖；20、蜗轮；21、蜗杆；22、电气接口； 23、深沟球轴承；24、连接键；25、 提升传动轴；26、通讯及供电接口； 27、毛刷。
具体实施方式
参见图1 图7，本实用新型包括升降平台4、履带6、行走驱动装置2和提升 装置，升降平台4与两侧的车体侧板12以及后摄像头钣金1构成车体。在升降平 台4的两侧的车体側板12外侧装有环绕在数个从动轮5外围的履带6，在该履带6 的一端内侧装有行走驱动装置2;在所述的升降平台4上面装有提升装置，在该提 升装置的顶端装有毛刷旋转装置7和毛刷27;在所述的升降平台4的后部装有摄像 头10。其特征在于所述的提升装置包括提升电机17、传动机构3、上部提升连杆 8和下部提升连杆9,提升电机17安装在所述的升降平台4上，提升电机17的输 出轴与传动机构3的输入端传动连接，该传动机构3的输出端连接有向所述的升降 平台4两侧伸出的提升传动轴25 (参考图5)。所述的上部提升连杆8为n形结构， 其两边的下部分别有间隔的两点(一点在下端，另一点距离下端一定间隔，参见图 1、图6和图7)分别与一侧的两根下部提升连杆9的顶端铰接，位于两侧相对的一
部提升连杆9的底端与所述的提升传动轴25的两端连接。上述一侧的一根上部提 升连杆8、两根下部提升连杆9和升降平台4构成两个(两侧相对对称)的四杆机 构。在该上部提升连杆8的顶端装有所述的毛刷旋转装置7和毛刷27。
所述的传动机构3为蜗轮蜗杆机构，蜗杆21与所述的提升电机(直流电机) 17的输出轴同轴连接，蜗轮20的轴心连接提升传动轴25的中部。蜗轮20通过连 接键24与提升传动轴25连接，蜗轮20、蜗杆21通过轴承23固定在由升降箱体 18和升降箱体盖19组成的腔体内。
所述的行走驱动装置2 (参见图1和图3 )包括行走驱动电机11、支撑法兰13、 同步带轮14、行走传动轴15、深沟球轴承16,行走驱动电机11的输出轴与中空的 行走传动轴15相连，该行走传动轴15的大部内嵌在支撑法兰13中，该行走传动 轴15与同步带轮14相连，同步带轮14为中凹形状，使得包括支撑法兰13在内的一系列零件都嵌入其中；该同步带轮14的外缘设有履带凹槽并挂接所述的履带6。
所述的行走驱动电才几11的输出轴通过圆周上间隔90°的两个紧定螺4丁与中空的 行走传动轴15轴向与周向双向固联，行走传动轴15通过四个螺栓与同步带轮14 连接，从而实现了直流电机ll转动带动同步带轮14的转动。由于同步带轮14需 要预张紧，为保护直流电机11,减小直流电机ll的轴的受力，使用了深沟球轴承 16承受拉力，从而使直流电机11的轴仅承受扭矩而没有弯矩。
所述的毛刷27为T形结构，在该T形结构的左右两端分别装有刷毛，该T形 结构的底端与所述的毛刷旋转装置7的旋转轴连接。行走传动轴15通过四个螺栓 与同步带轮14连接。毛刷旋转装置7采用直流电机。
所述的摄像头IO与后摄像头钣金1固连，在机器人外部有电源及控制箱，控 制信号及机器人的直流电机供电通过电缆传递到通讯及供电接口 26,再由接口内 的线路分别传送到机器人端的处理器及各个用电装置(直流电机ll、提升电机17、 毛刷旋转装置7、摄像头IO和控制装置)。
如图l所示，本实用新型在工作时，同步带轮14为主动轮驱动履带6行走， 并获得很好的动力性能和爬坡性能。如图4和图5所示，提升电机17通过蜗轮蜗 杆机构减速后不但可以输出很大的扭矩，并使电机轴线与提升轴线呈90°布置，很 好的利用了机体空间。如图6和图7所示，提升装置的四杆机构-使前端的工作机构 (毛刷27)能够获得很大的提升范围，在同等车体尺寸下，工作机构的适应范围更 广，从而大大提高了机器人的工作能力。
权利要求1. 一种履带式风管清洁机器人，包括升降平台、履带、行走驱动装置和提升装置，在该升降平台的两侧的车体侧板外装有环绕在数个从动轮外围的履带，在该履带的一端内侧装有行走驱动装置；在所述的升降平台上装有提升装置，在该提升装置的顶端装有毛刷旋转装置和毛刷；在所述的升降平台的后部装有摄像头，其特征在于所述的提升装置包括提升电机、传动机构、上部提升连杆和下部提升连杆，提升电机安装在所述的升降平台上面，提升电机的输出轴与传动机构的输入端传动连接，该传动机构的输出端连接有朝向所述的升降平台两侧的提升传动轴；所述的上部提升连杆为n形结构，其两边的下部分别有间隔的两点分别与一侧的两根下部提升连杆的顶端铰接，两侧相对的两根该下部提升连杆的底端分别铰接在所述的升降平台上的两侧，两侧相对的另两根下部提升连杆的底端与所述的提升传动轴的两端连接；在该上部提升连杆的顶端装有所述的毛刷旋转装置和毛刷。
2. 根据权利要求1所述的履带式风管清洁机器人，其特征在于所述的传动机 构为蜗轮蜗杆机构，蜗杆与所述的提升电机的输出轴同轴连接，蜗轮的轴心连接所 述的提升传动轴的中部。
3. 根据权利要求1所述的履带式风管清洁机器人，其特征在于所述的行走 驱动装置包括行走驱动电机、支撑法兰、同步带轮、行走传动轴和深沟球轴承，行 走驱动电才几的输出轴与中空的行走传动轴相连，该行走传动轴的大部内嵌在支撑法 兰中，该行走传动轴与同步带轮相连，该同步带轮为中凹形状，至少有支撑法兰嵌 入该中凹形状内；该同步带轮的外缘设有履带凹槽并挂接所迷的履带。
4. 根据权利要求3所述的履带式风管清洁机器人，其特征在于所述的行走驱 动电机的输出轴通过圆周上间隔90。的两个紧定螺钉与所述的中空的行走传动轴轴 向与周向双向固联，该行走传动轴通过四个螺栓与所述的同步带轮连接。
5. 才艮据权利要求1所述的履带式风管清洁机器人，其特征在于所述的毛刷为 T形结构，在该T形结构的左右两端分别装有刷毛，该T形结构的底端与所述的毛 刷旋转装置的旋转轴连接。
专利摘要本实用新型涉及一种履带式风管清洁机器人，包括升降平台、履带、行走驱动装置和提升装置，在该升降平台的两侧装有环绕在数个从动轮外围的履带，在该履带的一端内侧装有行走驱动装置；在所述的升降平台上装有提升装置，在该提升装置的顶端装有毛刷旋转装置和毛刷；在所述的升降平台的后部装有摄像头，利用蜗轮蜗杆大减速比和改变运动轴线的特性，获取了理想的运动特性并得到了合理的空间利用。
文档编号B08B9/051GK201261023SQ200820124980
公开日2009年6月24日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者伟 周, 李一鹏, 武一苇, 郭盖华, 闫学凯, 陈志发 申请人:武汉若比特机器人有限公司