一种球类回收机器人的制作方法

文档序号:18504904发布日期:2019-08-23 23:14阅读:229来源:国知局
一种球类回收机器人的制作方法

本实用新型涉及一种球类回收机器人,属于智能机器人技术领域。



背景技术:

中国作为有着庞大人口基础的体育大国,参与体育运动的人数十分巨大。其中,参与球类运动的人更是占有半壁江山,无论男女老少。从大中院校到各级运动队,对比赛、训练的球类的需求也是十分巨大。而在训练结束后,对球类的回收是一项令人头疼的问题。球类数量较多,大多数人采用人力搬运的方式,这种方式费时费力,况且在辛苦的训练结束后,少有人能保持活力,这又将大大降低工作效率。因此,我们本着高效、实用、环保、经济的原则,设计一款能够自动进行球类回收的智能机器人。但目前市面上鲜有自动回收球类的机器,有则价格高昂,或者过于耗能。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种球类回收机器人,本实用新型机器人代替人力捡球,减小人力负担,提高工作效率。

本实用新型的技术方案如下:一种球类回收机器人,其特征在于,包括车身、成像传感器、收集部件、行进部件车架、传动部件、电池箱、控制系统;

所述车身固定在车架上,所述成像传感器固定在车身的前端,成像传感器一端设有控制系统;

所述收集部件包括两个固定架、上叶轮、下叶轮、收集箱;所述上叶轮包括一片以上的上叶片和上叶轮轴,所述一片以上的上叶片顶部分别设有一个以上的齿,所述一片以上的上叶片的底部分别焊接在上叶轮轴上,所述下叶轮包括一片以上的下叶片和下叶轮轴,所述一片以上的下叶片的顶部分别设有一个以上的齿,所述一片以上的下叶片的底部分别焊接在下叶轮轴上,所述收集箱包括斜架、前收集箱、后收集箱,所述斜架安装在前收集箱前部,且斜架的中部呈弧形,所述前收集箱与后收集箱之间设有一个以上的门,所述前收集箱的底板为倾斜底板,并向后收集箱方向倾斜,所述两个固定架的顶部两侧分别安装下叶轮连接器、上叶轮连接器,所述两个固定架位于上叶轮、下叶轮的两侧,且上叶轮轴的两端分别穿过两个固定架的上叶轮连接器,下叶轮轴的两端分别穿过两个固定架的下叶轮连接器;

所述电池箱固定在前收集箱上,所述电池箱通过导线与控制系统连接;

所述传动部件包括电机、电机支座、齿轮箱盖、齿轮箱支座、齿轮箱密封圈、齿轮箱箱体;所述电机支座、齿轮箱支座安装在上叶轮、下叶轮一侧的固定架上,且齿轮箱支座位于电机支座上方,所述电机安装在电机支座上,所述齿轮箱箱体固定在齿轮箱支座上,齿轮箱箱体通过齿轮箱密封圈与齿轮箱盖连接,所述齿轮箱盖外壳上设有外端盖,所述外端盖与齿轮箱盖之间设有外端盖密封圈,所述电机通过导线与控制系统连接;

所述行进部件包括两个驱动部件、三个脚轮总成、两个悬架部件;所述三个脚轮总成分别固定在车架前端两侧以及车架的后端,所述两个驱动部件分别通过两个悬架部件安装在车架两侧,且位于两个固定架后方。

所述齿轮箱箱体包括大锥齿轮Ⅰ、小锥齿轮、卡簧Ⅰ、轴套Ⅰ、四个齿轮轴固定支架Ⅰ、两个轴承Ⅰ、正交锥齿轮Ⅰ、正交锥齿轮Ⅱ、联轴器Ⅰ、正交锥齿轮Ⅲ、两个轴承Ⅱ、轴套Ⅱ、柱齿轮Ⅰ、齿轮轴固定支架Ⅱ、柱齿轮Ⅲ、正交锥齿轮Ⅳ、大锥齿轮Ⅱ、两个柱齿轮Ⅱ、一个以上的卡簧Ⅱ、轴承Ⅴ、齿轮轴Ⅲ、齿轮轴Ⅳ、联轴器Ⅰ、两个轴承Ⅲ、轴承Ⅳ、齿轮轴Ⅰ、齿轮轴Ⅱ、齿轮轴Ⅴ、齿轮轴Ⅵ;

所述大锥齿轮Ⅰ的轮轴Ⅰ穿过齿轮箱箱体,且穿过处设有轴承Ⅲ,所述大锥齿轮Ⅰ安装在轮轴Ⅰ穿过齿轮箱箱体内壁一侧的轮轴Ⅰ的一端,所述轮轴Ⅰ的另一端通过联轴器Ⅱ与下叶轮的下叶轮轴连接,所述大锥齿轮Ⅰ与小锥齿轮啮合,所述齿轮箱箱体内壁上设有四个齿轮轴固定支架Ⅰ,所述齿轮轴Ⅰ穿过齿轮箱箱体内壁一端的两个齿轮轴固定支架Ⅰ,且齿轮轴Ⅰ穿过两个齿轮轴固定支架Ⅰ处分别设有轴承Ⅰ,所述齿轮轴Ⅰ的一端设有开槽和键槽,所述开槽内安装卡簧Ⅰ,所述小锥齿轮通过圆键与键槽配合安装在齿轮轴Ⅰ的一端,所述齿轮轴Ⅰ位于两个齿轮轴固定支架Ⅰ之间的轴上设有轴套Ⅰ,所述齿轮轴Ⅰ的另一端设有轴肩,所述轴肩紧靠在齿轮轴固定支架Ⅰ一侧,所述齿轮轴Ⅰ的轴肩的另一端安装正交锥齿轮Ⅰ,所述齿轮轴Ⅱ依次穿过齿轮箱箱体内壁另一端的两个齿轮轴固定支架Ⅰ,且齿轮轴Ⅱ穿过两个齿轮轴固定支架Ⅰ处分别设有轴承Ⅱ,所述齿轮轴Ⅱ的一端设有轴肩,且轴肩的一端安装正交锥齿轮Ⅲ,轴肩紧靠其中一个齿轮轴固定支架Ⅰ,齿轮轴Ⅱ伸出另一个齿轮轴固定支架Ⅰ的轴上设有轴套Ⅱ,且齿轮轴Ⅱ的另一端设有设有两个开槽和键槽,两个开槽内分别设有卡簧Ⅱ,所述柱齿轮Ⅰ通过圆键和键槽安装在齿轮轴Ⅱ的另一端,所述齿轮箱箱体上方的内侧壁上开有上、中、下三个孔,齿轮轴Ⅲ的一端位于齿轮箱箱体上方的内侧壁上的中间的孔内,齿轮轴Ⅳ的一端穿过内侧壁上的下方的孔伸出齿轮箱箱体,所述齿轮轴Ⅲ、齿轮轴Ⅳ的另一端分别开有两个开槽,且两个开槽内分别设有卡簧Ⅱ,所述两个柱齿轮Ⅱ分别通过轴承安装在齿轮轴Ⅲ、齿轮轴Ⅳ上,所述齿轮箱箱体上方的另一侧的内壁上设有齿轮轴固定支架Ⅱ,所述齿轮轴Ⅴ的一端穿过齿轮轴固定支架Ⅱ,且在穿过处设有轴承Ⅴ,齿轮轴Ⅴ的另一端安装在齿轮箱箱体上方内侧壁上的上方的孔内,且齿轮轴Ⅴ的一端固定连接柱齿轮柱齿轮Ⅲ、另一端固定连接正交锥齿轮Ⅳ,所述大锥齿轮Ⅱ的轮轴Ⅱ穿过齿轮箱箱体且在穿过处设有轴承Ⅲ,所述大锥齿轮Ⅱ安装在轮轴Ⅱ穿过齿轮箱箱体内壁一侧的轴上,且大锥齿轮Ⅱ与正交锥齿轮Ⅳ啮合,所述柱齿轮Ⅲ与齿轮轴Ⅲ上的柱齿轮Ⅱ啮合,齿轮轴Ⅲ上的柱齿轮Ⅱ与齿轮轴Ⅳ上的柱齿轮Ⅱ啮合,所述齿轮轴Ⅳ上的柱齿轮Ⅱ与齿轮轴Ⅱ另一端上的柱齿轮Ⅰ啮合,所述正交锥齿轮Ⅱ位于正交锥齿轮Ⅲ与正交锥齿轮Ⅰ之间,且正交锥齿轮Ⅱ分别与正交锥齿轮Ⅰ、正交锥齿轮Ⅲ啮合,所述正交锥齿轮Ⅱ固定连接在齿轮轴Ⅵ的一端,所述齿轮轴Ⅵ的另一端穿过齿轮箱盖、外端盖,且依次穿过齿轮箱盖的内壳,外端盖处分别设有轴承Ⅳ,所述齿轮轴Ⅵ穿过齿轮箱盖后通过联轴器Ⅰ与电机的输出轴连接。

所述两个驱动部件的结构相同,且每个驱动部件包括轮轴、惰轮平键、内端盖、小密封圈、大端盖、大密封圈、轴承Ⅵ、定子、转子、3个惰轮、中心齿轮、惰轮架、轮毂、轮毂端盖、轮胎、齿圈平键、齿圈;所述惰轮架位于轮毂内部,所述惰轮架的中心设有孔,且孔上开有键槽,所述惰轮架中心孔上的键槽的通过平键与轮轴上的键槽配合使惰轮架安装在轮轴上,所述惰轮架上设有3个凸轴,所述中心齿轮安装在轮轴上,所述3个惰轮分别与惰轮架的3个凸轴连接,所述3个惰轮分别与齿圈的内齿轮及中心齿轮啮合,所述齿圈的外圈开有3个键槽,所述齿圈的外圈的 3个键槽通过平键与轮毂内圈上的键槽配合,所述齿圈的一侧设有转子,所述转子通过轴承安装在轮轴上,所述转子上设有一根以上的转动凸台,所述一根以上的转动凸台分别与中心齿轮连接,所述转子的一侧设有定子,所述定子设有铁芯轴,铁芯轴上设有绕组,所述铁芯轴上的绕组通过导线与电池箱连接,所述定子的铁芯轴穿过大端盖的中部并伸出大端盖,且穿过处设有轴承Ⅵ,所述轮轴依次穿过定子的铁芯轴、大端盖中部,所述大端盖安装在轮轴一端上,所述大端盖的另一侧设有小密封圈、内端盖,所述内端盖通过小密封圈与大端盖连接,所述大端盖固定在轮毂的一侧上,且大端盖与轮毂之间设有大密封圈,所述轮毂端盖与轮毂另一侧连接,所述轮胎将轮毂包裹,轮胎与轮毂同轴;

所述两个悬架部件的结构相同,且每个悬架部件包括换向器、上叉臂、推杆、立柱、横向稳定杆、下叉臂、杆端关节轴承、减震器、弹簧、一个以上的耳朵;所述立柱与定子的铁芯轴连接,所述立柱的顶端、底端一侧分别设有上耳、下耳,所述上叉臂两个臂的一端安装在立柱的上耳上,所述下叉臂的两个臂的一端安装在立柱的下耳上,上叉臂的两个臂的另一端分别设有孔,孔内分别安装关节轴承,下叉臂的两个臂的另一端分别设有螺纹孔,螺纹孔内分别安装关节轴承,所述车架的上、下层分别固定有一个以上的耳朵,所述上叉臂的两个臂的另一端的关节轴承、下叉臂的两个臂的另一端的关节轴承分别与耳朵连接,所述横向稳定杆的两端分别设有螺纹孔,螺纹孔内分别安装关节轴承,且横向稳定杆一端的关节轴承与立柱底部连接,横向稳定杆一端的关节轴承与车架的下层的耳朵连接,所述立柱的下部设有凸耳,所述推杆的两端分别开有螺纹孔,所述螺纹孔内分别设有关节轴承,推杆一端的关节轴承与立柱的下部的凸耳连接,推杆另一端的关节轴承与换向器连接,所述换向器的另一端与车架的耳朵连接,所述换向器的底端与减震器的一端连接,减震器的另一端与车架的耳朵连接,所述减震器上套有弹簧;

所述三个脚轮总成的结构相同,且每个脚轮总成包括脚轮、脚轮架、4个滑动轮、脚轮减震器、弹簧Ⅰ、弹簧Ⅱ、脚轮立柱、脚轮支座、脚轮叉架、脚轮滚珠;所述脚轮立柱固定在车架上,所述脚轮立柱的顶端设有凸台,所述脚轮立柱内部两侧分别设有一条轨道,脚轮减震器的一端与脚轮立柱顶端的凸台连接,所述脚轮减震器上设有弹簧Ⅰ、弹簧Ⅱ,所述弹簧Ⅰ位于弹簧Ⅱ外侧,所述脚轮架的一侧设有4根支撑轴和凸台,脚轮减震器的另一端安装在脚轮架一侧的凸台上,所述4个滑动轮分别安装在脚轮架一侧的4根支撑轴上,所述4个滑动轮的轮边分别设有凹槽,且4个滑动轮轮边的凹槽与脚轮立柱内两侧的轨道啮合,所述脚轮架的另一侧设有支架,所述脚轮的顶部通过脚轮支座与脚轮架的另一侧的支架连接,所述脚轮通过脚轮叉架与脚轮支座连接,所述脚轮支座与脚轮叉架之间设有脚轮滚珠。

所述上叶轮连接器与下叶轮连接器的结构相同,均包括连接盖、两个连接盖轴承、两个卡簧Ⅲ;所述两个连接盖轴承分别安装在连接盖两端的内壁上,所述连接盖两端的内壁上分别设有卡簧预留槽,所述两个卡簧Ⅲ分别安装在连接盖两端内壁上的卡簧预留槽内,且两个卡簧Ⅲ分别位于两个连接盖轴承外侧。

本实用新型的工作原理如下:

成像传感器通过扫描的方式将图像信息传递给控制系统,由控制系统分析球体的大小、种类、数量以及球体与车体的相对位置,当控制系统分析解算完后向电池箱发送指令,电池箱给两个驱动部件的定子铁芯轴上的绕组供电,绕组产生磁场使定子运动,两个驱动部件的定子的运动分别带动两个驱动部件的中心齿轮转动,中心齿轮带动个惰轮转动,3个惰轮带动惰轮架转动,惰轮架带动轮毂70运动,从而使轮胎运动,使本机器人以就近原则向被收球靠近,其中,控制系统控制两个驱动部件中的定子上的通电大小可实现该机器人的转向;当机器人将要接近被收球时,控制系统将根据成像传感器实时传输回来的图像信息计算好提前量并适时向电机发送指令,使电机的转轴逆时针转动,电机的转轴通过联轴器Ⅰ向齿轮轴Ⅵ传递逆时针的扭矩,齿轮轴Ⅵ带动正交锥齿轮Ⅱ转动,正交锥齿轮Ⅱ同时与正交锥齿轮Ⅰ、正交锥齿轮Ⅲ啮合,正交锥齿轮Ⅰ带动齿轮轴Ⅰ顺时针转动,齿轮轴Ⅰ带动小锥齿轮顺时针转动,小锥齿轮带动大锥齿轮Ⅰ逆时针转动,大锥齿轮Ⅰ带动其传动轴Ⅰ逆时针转动,传动轴Ⅰ通过联轴器Ⅱ带动下叶轮的下叶轮轴逆时针转动,下叶轮轴从而带动下叶轮逆时针转动,同时,正交锥齿轮Ⅲ逆时针转动并带动齿轮轴Ⅱ逆时针转动,齿轮轴Ⅱ带动柱齿轮Ⅰ逆时针转动,柱齿轮Ⅰ带动柱齿轮Ⅱ顺时针转动,并带动其上方的柱齿轮Ⅱ逆时针转动,柱齿轮Ⅱ带动上方的柱齿轮Ⅲ顺时针转动,柱齿轮Ⅲ带动正交锥齿轮Ⅳ顺时针转动,正交锥齿轮Ⅳ带动大锥齿轮Ⅱ顺时针转动,大锥齿轮Ⅱ带动传动轴Ⅱ顺时针转动,传动轴Ⅱ通过联轴器Ⅱ带动上叶轮的上叶轮轴转动,上叶轮轴带动上叶轮顺时针转动,从而在齿轮联动的作用下,驱动上叶轮、下叶轮反向旋转,使得球在接触斜架并沿着斜架的坡体上升一段高度时下叶轮刚好旋到合适位置,避免下叶轮将球挤压并弹射出去;当球接触斜架并沿着斜架的坡体并上升一小段高度时,逆时针旋转的下叶轮将与球体接触并迫使球沿着坡体向坡顶滚动,当球体将要越过坡顶并向坡的另一侧滚落时,顺时针旋转的上叶轮的叶片接住球体,球体在上叶轮旋转作用下将提升一定高度后最终沿着上叶轮相邻叶片的背面滚落至后收集箱内,此时该机器人完成一次收集。

本实用新型具有以下有益效果:

(1)本实用新型设计安全可靠,可实现球类收集任务。

(2)本实用新型收集叶轮结构简单,实用性强。

(3)本实用新型的行走装置结构合理,效率较高。

(4)本实用新型的各功能部件可根据需求变换,适用范围广,推广价值高。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图;

图2是本实用新型内部整体结构示意图;

图3是本实用新型上、叶轮与固定架连接的整体结构示意图;

图4是本实用新型上叶轮、下叶轮的整体结构示意图;

图5是本实用新型收集部件的整体结构示意图;

图6是本实用新型固定架的结构示意图;

图7是本实用新型传动部件、上下叶轮的连接结构示意图;

图8是本实用新型固定架与传动部件的连接结构示意图;

图9是本实用新型齿轮箱支座的零件图;

图10是本实用新型传动部件的外部结构示意图;

图11是本实用新型齿轮箱内部箱体的结构示意图;

图12是本实用新型齿轮箱内部结构示意图;

图13是本实用新型齿轮箱内部齿轮的传动示意图;

图14是本实用新型轴承Ⅲ的位置示意图;

图15是本实用新型齿轮箱箱体与齿轮箱盖的连接示意图;

图16是本实用新型电机与齿轮箱箱体的连接示意图;

图17是本实用新型行进部件的连接结构示意图;

图18是本实用新型驱动部件的结构示意图;

图19是本实用新型悬架部件的结构示意图;

图20是本实用新型脚轮总成的结构示意图;

图21是本实用新型立柱的零件图;

图22是本实用新型脚轮架的零件图;

图23是本实用新型脚轮减震器的结构示意图;

图24是本实用新型脚轮的结构示意图;

图25是本实用新型的车架与脚轮总成的连接示意图;

图26是本实用新型的脚轮滚珠的结构示意图;

图27是本实用新型的上叶轮连接器的结构示意图;

图28是本实用新型的立柱与定子的连接结构示意图;

图29是本实用新型的电池箱的安装位置示意图;

图30是本实用新型的齿轮轴Ⅵ、正交锥齿轮Ⅱ的安装剖视图;

图31是本实用新型的传动方向示意图;

图中各标号为:1-车身、2-驱动部件、3-脚轮总成、4-成像传感器、5-下叶轮、6-上叶轮、7-收集箱、8-车架、9-悬架部件、10-传动部件、11-固定架、12-换向器、13-上叉臂、14-推杆、15-立柱、16-横向稳定杆、17-下叉臂、18-关节轴承、19-减震器、20-弹簧、21-电机、22-电机支座、23-齿轮箱盖、24-齿轮箱支座、25-齿轮箱密封圈、26-下叶轮连接器、27-齿轮箱箱体、28-上叶轮连接器、29-大锥齿轮Ⅰ、30-小锥齿轮、31-卡簧Ⅰ、32-轴套Ⅰ、33-齿轮轴固定支架Ⅰ、34-轴承Ⅰ、35-正交锥齿轮Ⅰ、36-正交锥齿轮Ⅱ、37-联轴器Ⅰ、38-正交锥齿轮Ⅲ、39-轴承Ⅱ、40-轴套Ⅱ、41-柱齿轮Ⅰ、42-齿轮轴固定支架Ⅱ、43-柱齿轮Ⅲ、44-大锥齿轮Ⅱ、45-柱齿轮Ⅱ、46-卡簧Ⅱ、47-轴承Ⅴ、48-齿轮轴Ⅲ、49-齿轮轴Ⅳ、50-联轴器Ⅱ、51-脚轮、52-脚轮架、53-滑动轮、54-脚轮减震器、55-弹簧Ⅰ、56-弹簧Ⅱ、57-脚轮立柱、58-轮轴、59-惰轮平键、60-内端盖、61-小密封圈、62-大端盖、63-大密封圈、64-轴承Ⅵ、65-定子、66-转子、67-惰轮、68-中心齿轮、69-惰轮架、-70-轮毂、71-轮毂端盖、72-轮胎、73-齿圈平键、74-齿圈、75-正交锥齿轮Ⅳ、76-耳朵、77-齿轮轴Ⅰ、78-上叶轮轴、79-下叶轮轴、80-斜架、81-前收集箱、82-后收集箱、83-脚轮滚珠、84-齿轮轴Ⅱ、85-轴承Ⅲ、86-齿轮轴Ⅴ、87-齿轮轴Ⅵ、88-轴承Ⅳ、89-电池箱、90-连接盖、91-连接盖轴承、92-卡簧Ⅲ、93-外端盖、94-外端盖密封圈、95-脚轮支座、96-脚轮叉架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1:如图1~29所示,本球类回收机器人,包括车身1、成像传感器4、收集部件、行进部件、车架8、传动部件10、电池箱89、控制系统;

所述车身1固定在车架8上,所述成像传感器4固定在车身1的前端,成像传感器4一侧设有控制系统,所述控制系统为中央处理器;

所述收集部件包括两个固定架11、上叶轮6、下叶轮5、收集箱7;所述上叶轮6包括3片上叶片和上叶轮轴78,所述3片上叶片顶部分别设有18个齿,所述3片上叶片的底部分别焊接在上叶轮轴78上,所述下叶轮5包括3片下叶片和下叶轮轴79,所述3片下叶片的顶部分别设有18个齿,所述3片下叶片的底部分别焊接在下叶轮轴79上,所述收集箱7包括斜架80、前收集箱81、后收集箱82,所述斜架80安装在前收集箱81前部,且斜架80的中部呈弧形,所述前收集箱81与后收集箱82之间设有3个门,所述前收集箱81的底板为倾斜底板,并向后收集箱82方向倾斜,所述两个固定架11的顶部两侧分别安装下叶轮连接器26、上叶轮连接器28,所述两个固定架11位于上叶轮6、下叶轮5的两侧,且上叶轮轴78的两端分别穿过两个固定架11的上叶轮连接器28,下叶轮轴79的两端分别穿过两个固定架11的下叶轮连接器26;

所述电池箱89固定在前收集箱81上,所述电池箱89通过导线与中央处理器连接;

所述传动部件10包括电机21、电机支座22、齿轮箱盖23、齿轮箱支座24、齿轮箱密封圈25、齿轮箱箱体27;所述电机支座22、齿轮箱支座24安装在上叶轮6、下叶轮5一侧的固定架11上,且齿轮箱支座24位于电机支座22上方,所述电机21安装在电机支座22上,所述齿轮箱箱体27固定在齿轮箱支座24上,齿轮箱箱体27通过齿轮箱密封圈25与齿轮箱盖23连接,所述齿轮箱盖23外壳上设有外端盖93,所述外端盖93与齿轮箱盖23之间设有外端盖密封圈94,所述电机21通过导线与中央处理器连接;

所述行进部件包括两个驱动部件2、三个脚轮总成3、两个悬架部件9;所述三个脚轮总成3分别焊接在车架8前端两侧以及车架8的后端,所述两个驱动部件2分别通过两个悬架部件9安装在车架8两侧,且位于两个固定架11后方;

所述齿轮箱箱体27包括大锥齿轮Ⅰ29、小锥齿轮30、卡簧Ⅰ31、轴套Ⅰ32、四个齿轮轴固定支架Ⅰ33、两个轴承Ⅰ34、正交锥齿轮Ⅰ35、正交锥齿轮Ⅱ36、联轴器Ⅰ37、正交锥齿轮Ⅲ38、两个轴承Ⅱ39、轴套Ⅱ40、柱齿轮Ⅰ41、齿轮轴固定支架Ⅱ42、柱齿轮Ⅲ43、正交锥齿轮Ⅳ75、大锥齿轮Ⅱ44、两个柱齿轮Ⅱ45、6个卡簧Ⅱ46、轴承Ⅴ47、齿轮轴Ⅲ48、齿轮轴Ⅳ49、两个联轴器Ⅱ50、两个轴承Ⅲ85、轴承Ⅳ88、齿轮轴Ⅰ77、齿轮轴Ⅱ84、齿轮轴Ⅴ86、齿轮轴Ⅵ87;

所述大锥齿轮Ⅰ29的轮轴Ⅰ穿过齿轮箱箱体27,且穿过处设有轴承Ⅲ85,所述大锥齿轮Ⅰ29安装在轮轴Ⅰ穿过齿轮箱箱体27内壁一侧的轮轴Ⅰ的一端,所述轮轴Ⅰ的另一端通过联轴器Ⅱ50与下叶轮5的下叶轮轴79连接,所述大锥齿轮Ⅰ29与小锥齿轮30啮合,所述齿轮箱箱体27内壁上设有四个齿轮轴固定支架Ⅰ33,所述齿轮轴Ⅰ77穿过齿轮箱箱体27内壁一端的两个齿轮轴固定支架Ⅰ33,且齿轮轴Ⅰ77穿过两个齿轮轴固定支架Ⅰ33处分别设有轴承Ⅰ34,所述齿轮轴Ⅰ77的一端设有开槽和键槽,所述开槽内安装卡簧Ⅰ31,所述小锥齿轮30通过圆键与键槽配合固定安装在齿轮轴Ⅰ77的一端,所述齿轮轴Ⅰ77位于两个齿轮轴固定支架Ⅰ33之间的轴上设有轴套Ⅰ32,所述齿轮轴Ⅰ77的另一端设有轴肩,所述轴肩紧靠在齿轮轴固定支架Ⅰ33一侧,所述齿轮轴Ⅰ77的轴肩的另一端安装正交锥齿轮Ⅰ35,所述齿轮轴Ⅱ84依次穿过齿轮箱箱体27内壁另一端的两个齿轮轴固定支架Ⅰ33,且齿轮轴Ⅱ84穿过两个齿轮轴固定支架Ⅰ33处分别设有轴承Ⅱ39,所述齿轮轴Ⅱ84的一端设有轴肩,且轴肩的一端安装正交锥齿轮Ⅲ38,轴肩紧靠其中一个齿轮轴固定支架Ⅰ33,齿轮轴Ⅱ84伸出另一个齿轮轴固定支架Ⅰ33的轴上设有轴套Ⅱ40,且齿轮轴Ⅱ84的另一端设有两个开槽和键槽,两个开槽内分别设有卡簧Ⅱ46,所述柱齿轮Ⅰ41通过圆键和键槽安装在齿轮轴Ⅱ84的另一端,所述齿轮箱箱体27上方的内侧壁上开有上、中、下三个孔,齿轮轴Ⅲ48的一端位于齿轮箱箱体27上方的内侧壁上的中间的孔内,齿轮轴Ⅳ49的一端穿过内侧壁上的下方的孔伸出齿轮箱箱体27,所述齿轮轴Ⅲ48、齿轮轴Ⅳ49的另一端分别开有两个开槽,且两个开槽内分别设有卡簧Ⅱ46,所述两个柱齿轮Ⅱ45分别通过轴承安装在齿轮轴Ⅲ48、齿轮轴Ⅳ49上,所述齿轮箱箱体27上方的另一侧的内壁上设有齿轮轴固定支架Ⅱ42,所述齿轮轴Ⅴ86的一端穿过齿轮轴固定支架Ⅱ42,且在穿过处设有轴承Ⅴ47,齿轮轴Ⅴ86的另一端安装在齿轮箱箱体27上方内侧壁上的上方的孔内,且齿轮轴Ⅴ86的一端固定连接柱齿轮Ⅲ43、另一端固定连接正交锥齿轮Ⅳ75,所述大锥齿轮Ⅱ44的轮轴Ⅱ穿过齿轮箱箱体27且在穿过处设有轴承Ⅲ85,所述大锥齿轮Ⅱ44安装在轮轴Ⅱ穿过齿轮箱箱体27内壁一侧的轴上,且大锥齿轮Ⅱ44与正交锥齿轮Ⅳ75啮合,所述轮轴Ⅱ通过联轴器Ⅱ50与上叶轮6的上叶轮轴78连接,所述柱齿轮Ⅲ43与齿轮轴Ⅲ48上的柱齿轮Ⅱ45啮合,齿轮轴Ⅲ48上的柱齿轮Ⅱ45与齿轮轴Ⅳ49上的柱齿轮Ⅱ45啮合,所述齿轮轴Ⅳ49上的柱齿轮Ⅱ45与齿轮轴Ⅱ84另一端上的柱齿轮Ⅰ41啮合,所述正交锥齿轮Ⅱ36位于正交锥齿轮Ⅲ38与正交锥齿轮Ⅰ35之间,且正交锥齿轮Ⅱ36分别与正交锥齿轮Ⅰ35、正交锥齿轮Ⅲ38啮合,所述正交锥齿轮Ⅱ36固定连接在齿轮轴Ⅵ87的一端,所述齿轮轴Ⅵ87的另一端穿过齿轮箱盖23、外端盖93,且依次穿过齿轮箱盖23的内壳,外端盖93处分别设有轴承Ⅳ88,所述齿轮轴Ⅵ87穿过齿轮箱盖23后通过联轴器Ⅰ37与电机21的输出轴连接;

所述两个驱动部件2的结构相同,且每个驱动部件2包括轮轴58、惰轮平键59、内端盖60、小密封圈61、大端盖62、大密封圈63、轴承Ⅵ64、定子65、转子66、3个惰轮67、中心齿轮68、惰轮架69、轮毂70、轮毂端盖71、轮胎72、齿圈平键73、齿圈74;所述惰轮架69位于轮毂70内部,所述惰轮架69的中心设有孔,且孔上开有键槽,所述惰轮架69中心孔上的键槽的通过平键59与轮轴58上的键槽配合使惰轮架69安装在轮轴58上,所述惰轮架69上设有3个凸轴,所述中心齿轮68安装在轮轴58上,所述3个惰轮67分别与惰轮架69的3个凸轴连接,所述3个惰轮67分别与齿圈74的内齿轮及中心齿轮68啮合,所述齿圈74的外圈开有3个键槽,所述齿圈74的外圈的 3个键槽通过平键与轮毂70内圈上的键槽配合,所述齿圈74的一侧设有转子66,所述转子66通过轴承安装在轮轴58上,所述转子66上设有3根转动凸台,所述3根转动凸台分别与中心齿轮68连接,所述转子66的一侧设有定子65,所述定子65设有铁芯轴,铁芯轴上设有绕组,所述铁芯轴上的绕组通过导线与电池箱89连接,所述定子65的铁芯轴穿过大端盖62的中部并伸出大端盖62,且穿过处设有轴承Ⅵ64,所述轮轴58依次穿过定子65的铁芯轴、大端盖62中部,所述大端盖62安装在轮轴58一端上,所述大端盖62的另一侧设有小密封圈61、内端盖60,所述内端盖60通过小密封圈61与大端盖62连接,所述大端盖62固定在轮毂70的一侧上,且大端盖62与轮毂70之间设有大密封圈63,所述轮毂端盖71与轮毂70另一侧连接,所述轮胎72将轮毂70包裹,轮胎72与轮毂70同轴;

所述两个悬架部件9的结构相同,且每个悬架部件9包括换向器12、上叉臂13、推杆14、立柱15、横向稳定杆16、下叉臂17、关节轴承18、减震器19、弹簧20、7个76;所述立柱15与定子65的铁芯轴连接,所述立柱15的顶端、底端一侧分别设有上耳、下耳,所述上叉臂13两个臂的一端安装在立柱15的上耳上,所述下叉臂17的两个臂的一端安装在立柱15的下耳上,上叉臂13的两个臂的另一端分别设有孔,孔内分别安装关节轴承18,下叉臂17的两个臂的另一端分别设有螺纹孔,螺纹孔内分别安装关节轴承18,所述车架8的上、下层分别焊接有7个耳朵76,所述上叉臂13的两个臂的另一端的关节轴承18、下叉臂17的两个臂的另一端的关节轴承18分别与耳朵76连接,所述横向稳定杆16的两端分别设有螺纹孔,螺纹孔内分别安装关节轴承18,且横向稳定杆16一端的关节轴承18与立柱15底部连接,横向稳定杆16一端的关节轴承18与车架8的下层的耳朵76连接,所述立柱15的下部设有凸耳,所述推杆14的两端分别开有螺纹孔,所述螺纹孔内分别设有关节轴承18,推杆14一端的关节轴承18与立柱15的下部的凸耳连接,推杆14另一端的关节轴承18与换向器12连接,所述换向器12的另一端与车架8的耳朵76连接,所述换向器12的底端与减震器19的一端连接,减震器19的另一端与车架8的耳朵76连接,所述减震器19上套有弹簧20;

所述三个脚轮总成3的结构相同,且每个脚轮总成3包括脚轮51、脚轮架52、4个滑动轮53、脚轮减震器54、弹簧Ⅰ55、弹簧Ⅱ56、脚轮立柱57、脚轮支座95、脚轮叉架96、脚轮滚珠83;所述脚轮立柱57固定在车架8上,所述脚轮立柱57的顶端设有凸台,所述脚轮立柱57内部两侧分别设有一条轨道,脚轮减震器54的一端与脚轮立柱57顶端的凸台连接,所述脚轮减震器54上设有弹簧Ⅰ55、弹簧Ⅱ56,所述弹簧Ⅰ55位于弹簧Ⅱ56外侧,所述脚轮架52的一侧设有4根支撑轴和凸台,脚轮减震器54的另一端安装在脚轮架52一侧的凸台上,所述4个滑动轮53分别安装在脚轮架52一侧的4根支撑轴上,所述4个滑动轮53的轮边分别设有凹槽,且4个滑动轮53轮边的凹槽与脚轮立柱57内两侧的轨道啮合,所述脚轮架52的另一侧设有支架,所述脚轮51的顶部通过脚轮支座95与脚轮架52的另一侧的支架连接,所述脚轮51通过脚轮叉架96与脚轮支座95连接,所述脚轮支座95与脚轮叉架96之间设有脚轮滚珠83;

所述上叶轮连接器28与下叶轮连接器26的结构相同,均包括连接盖90、两个连接盖轴承91、两个卡簧Ⅲ92;所述两个连接盖轴承91分别安装在连接盖90两端的内壁上,所述连接盖90两端的内壁上分别设有卡簧预留槽,所述两个卡簧Ⅲ92分别安装在连接盖90两端内壁上的卡簧预留槽内,且两个卡簧Ⅲ92分别位于两个连接盖轴承91外侧。

所述斜架80的最低点距地面的距离为15mm,小于乒乓球直径20mm,所述下叶轮5的叶片运动时呈弧形,该运动轨迹与斜架80的弧形之间的距离为20mm,小于乒乓的直径40mm,所述下叶轮5的叶片运动的有效半径为365mm,上叶轮6的叶片的有效半径为570mm,均大于篮球直径246mm,所述下叶轮5、上叶轮6叶片顶部的齿与齿之间的间隙均为20mm,小于乒乓球直径40mm,故该球类回收机器人可回收直径处于40mm至246mm之间的球类。

本实施例的工作过程如下:成像传感器4通过扫描的方式将图像信息传递给中央处理器,由中央处理器分析球体的大小、种类、数量以及球体与车体的相对位置,当中央处理器分析解算完后向电池箱89发送指令,电池箱89给两个驱动部件2的定子65铁芯轴上的绕组供电,绕组产生磁场使定子65运动,两个驱动部件2的定子65的运动分别带动两个驱动部件2的中心齿轮68转动,中心齿轮68带动3个惰轮67转动,3个惰轮67带动惰轮架69转动,惰轮架69带动轮毂70运动,从而使轮胎72运动。

使本机器人以就近原则向被收球靠近,其中,中央处理器控制两个驱动部件2中的定子65上的通电大小可实现该机器人的转向;当机器人将要接近被收球时,中央处理器将根据成像传感器4实时传输回来的图像信息计算好提前量并适时向电机21发送指令,使电机21的转轴逆时针转动,电机21的转轴通过联轴器Ⅰ37向齿轮轴Ⅵ87传递逆时针的扭矩,齿轮轴Ⅵ87带动正交锥齿轮Ⅱ36转动,正交锥齿轮Ⅱ36同时与正交锥齿轮Ⅰ35、正交锥齿轮Ⅲ38啮合,正交锥齿轮Ⅰ35带动齿轮轴Ⅰ77顺时针转动,齿轮轴Ⅰ77带动小锥齿轮30顺时针转动,小锥齿轮30带动大锥齿轮Ⅰ29逆时针转动,大锥齿轮Ⅰ29带动其传动轴Ⅰ逆时针转动,传动轴Ⅰ通过联轴器Ⅱ50带动下叶轮5的下叶轮轴79逆时针转动,下叶轮轴79从而带动下叶轮5逆时针转动,同时,正交锥齿轮Ⅲ38逆时针转动并带动齿轮轴Ⅱ84逆时针转动,齿轮轴Ⅱ84带动柱齿轮Ⅰ41逆时针转动,柱齿轮Ⅰ41带动柱齿轮Ⅱ45顺时针转动,并带动其上方的柱齿轮Ⅱ45逆时针转动,柱齿轮Ⅱ45带动上方的柱齿轮Ⅲ43顺时针转动,柱齿轮Ⅲ43带动正交锥齿轮Ⅳ75顺时针转动,正交锥齿轮Ⅳ75带动大锥齿轮Ⅱ44顺时针转动,大锥齿轮Ⅱ44带动传动轴Ⅱ顺时针转动,传动轴Ⅱ通过联轴器Ⅱ50带动上叶轮6的上叶轮轴78转动,上叶轮轴78带动上叶轮6顺时针转动,从而在齿轮联动的作用下,驱动上叶轮6、下叶轮5反向旋转,使得球在接触斜架80并沿着斜架80的坡体上升一段高度时下叶轮5刚好旋到合适位置,避免下叶轮5将球挤压并弹射出去;当球接触斜架80并沿着斜架80的坡体并上升一小段高度时,逆时针旋转的下叶轮5将与球体接触并迫使球沿着坡体向坡顶滚动,当球体将要越过坡顶并向坡的另一侧滚落时,顺时针旋转的上叶轮6的叶片接住球体,球体在上叶轮6旋转作用下将提升一定高度后最终沿着上叶轮6相邻叶片的背面滚落至后收集箱82内,此时该机器人完成一次收集。

所述脚轮总成3的脚轮51的转动配合驱动部件2的转向,且脚轮51与脚轮立柱57发生上下相对滑动,脚轮减震器54阻碍这种相对滑动并吸收脚轮51从地面带来的振动,起到减震的作用,脚轮减震器54通过调节脚轮51上下运动来调节车轮的接地力,使得各车轮充分与地面接触。

当驱动部件2向上偏移时,此向上偏移使立柱15上移,推杆14表现为向上推动,杆件受压,减震器19表现为受拉;当驱动部件2的向下偏移时,这种向下偏移迫使立柱15下移,推杆14表现为向下推动,杆件受拉,减震器19表现为受压;下叉臂17和上叉臂13负责将立柱15固定,迫使其上下运动,横向稳定杆16将立柱15固定,避免立柱15绕自身轴线转动。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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