一种多用途的独立履带驱动单元的制作方法

本申请属于驱动单元，具体涉及一种多用途的独立履带驱动单元。

背景技术：

核电站启用后，核岛内部就始终处于放射性环境，随着核电站运行时间的增加，需要对众多的关键部位进行检测、检修；当核电站遇到事故时，还需要对人员无法到达的区域进行探测。随着特种机器人技术的发展，这些工作越来越多的由机器人去完成。

履带式机器人是移动式机器人中的一种，其具有动力充足，越长性能好，地形适应能力强等特点，可以作为基础平台，待在各种检测仪器、传感器或者摄像头进入到核电站内的各个部位进行检测、检修、探测。例如，对于存在栅格板、小台阶、小孔洞甚至楼梯的核岛环廊区域，需要履带机器人具有辅助关节以实现越障功能；对于小型管道等狭小空间区域，需要机器人的外形尺寸小，甚至需要身体可变形，以适应管道弯头。

但是现有的履带式机器人，其履带驱动结构功能较为单一；带有辅助关节的履带驱动结构，具有较好的越障功能，但这类履带驱动结构的电机与履带旋转轴之间往往是平行布置，宽度尺寸较大，无法适应于小型管道等狭小区域；结构尺寸较小的履带驱动结构，虽有辅助关节，但关节摆动时履带会拉直突起，不利于通过管道弯头，机器人本身也无法重新组合。

技术实现要素：

本申请针对现有技术的缺陷，提供一种多用途的独立履带驱动单元。

本申请是这样实现的：一种多用途的独立履带驱动单元，包括驱动模块、摆动模块和履带，其中驱动模块和摆动模块在端部铰接，履带沿运动方向覆盖驱动模块和摆动模块，在靠近驱动模块和摆动模块连接处的位置设置外表面压紧滚轮，履带从外表面压紧滚轮的下方穿过。

如上所述的一种多用途的独立履带驱动单元，其中，所述的驱动模块包括作为动力核心的电机a，电机a通过电机安装座固定在侧板上，电机a的输出轴与锥齿轮a齿接，锥齿轮a依次与直齿轮a、直齿轮b齿接，直齿轮a通过锥齿轮轴固定在侧板上，直齿轮b与直齿轮c为同轴齿轮，直齿轮c依次与直齿轮d和直齿轮e齿接，直齿轮e与驱动履带轮为同轴齿轮，驱动履带轮与履带齿接，并且驱动履带轮可以驱动履带，驱动模块还包括分别设置在侧板两端的支撑履带轮a和支撑履带轮b，该支撑履带轮a和支撑履带轮b用于支撑履带，为内部的齿轮组件留出空间，在侧板的端部设置定齿轮，该定齿轮用于与摆动模块连接，定齿轮通过铰接旋转轴固定在侧板上，在靠近定齿轮的位置设置外表面压紧滚轮。

如上所述的一种多用途的独立履带驱动单元，其中，所述的摆动模块包括作为动力核心的电机b，电机b设置在由两个摆动侧板组成的摆动壳体中，电机b的输出轴与锥齿轮c齿接，锥齿轮c与锥齿轮d齿接，锥齿轮d与直齿轮f为同轴齿轮，共同的轴为旋转轴，直齿轮f与定齿轮啮合，因定齿轮固定不动，所以直齿轮f带动整个摆动模块围绕铰接旋转轴旋转，在摆动模块远离直齿轮f的一端设置滑槽，在该滑槽中设置张紧块，张紧块可以在滑槽内滑动，在张紧块下方设置顶紧弹簧和支撑履带轮模块c。

如上所述的一种多用途的独立履带驱动单元，其中，还包括若干尺寸不等的连接板。

如上所述的一种多用途的独立履带驱动单元，其中，所述的连接板是宽平板。

如上所述的一种多用途的独立履带驱动单元，其中，所述的连接板是窄条连接板，且连接板与两个驱动单元连接时成一定角度，最终的产品截面呈“v”字型。

本申请的显著效果是：提供一种具有多种用途的独立式履带驱动单元，使其具有结构尺寸紧凑、有辅助关节、可变形、可组合的特点，既可以适应于存在栅格板、小台阶、小孔洞甚至楼梯的核岛环廊区域，也可以适应于小型管道等狭小空间区域以及管道弯头，还可以适用于其它场合的类似环境。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是驱动模块的传动结构示意图；

图3是摆动模块的结构示意图；

图4是本发明处于变形状态的示意图；

图5是本发明越障时的一个实施例；

图6是本发明用于小型管道的一个实施例；

图7是本发明通过管道弯头时的一个实施例。

图中：1.驱动模块，2.摆动模块，3.履带，4.连接板a，5.连接板b，6.连接板c，7.台阶，8.小型管道，9.管道弯头，1001.侧板，1002.电机a，1003.电机安装座，1004.锥齿轮a，1005.锥齿轮b，1006.锥齿轮轴，1007.直齿轮a，1008.直齿轮b，1009.直齿轮c，1010.直齿轮d，1011.驱动履带轮，1012.直齿轮e，1013.支撑履带轮a，1014.支撑履带轮b，1015.外表面压紧滚轮，1016.铰接旋转轴，1017.定齿轮，2001.摆动壳体，2002.摆动侧板，2003.电机b，2004.锥齿轮c，2005.锥齿轮d，2006.旋转轴，2007.直齿轮f，2008.张紧块，2009.滑槽，2010.顶紧弹簧，2011.支撑履带轮模块c。

具体实施方式

图1中，驱动模块1与摆动模块2之间为铰接的关系，摆动模块2可围绕着铰接点在一定角度范围内旋转，履带3将驱动模块1和摆动模块2整体包覆起来，履带3处于整个结构的中间位置。

图中1.驱动模块，2.摆动模块，3.履带，4.连接板a，5.连接板b，6.连接板c，7.台阶，8.小型管道，9.管道弯头，1001.侧板，1002.驱动电机，1003.电机安装座，1004.锥齿轮a，1005.锥齿轮b，1006.锥齿轮轴，1007.直齿轮a，1008.直齿轮b，1009.直齿轮c，1010.直齿轮d，1011.驱动履带轮，1012.直齿轮e，1013.支撑履带轮模块a，1014.支撑履带轮模块b，1015.外表面压紧滚轮，1016.铰接旋转轴，1017.定齿轮。

图2中显示驱动模块的传动结构，电机a1002通过电机安装座1003安装在侧板1001上，锥齿轮a1004直接安装在电机a1002上，在电机a的驱动下，锥齿轮a1004将动力传递给锥齿轮b1005，锥齿轮b1005通过旋转轴1006将动力传递给直齿轮a1007，直齿轮a1007将动力传递给直齿轮b1008，直齿轮c1009与直齿轮b1008同轴布置，可同步旋转，通过直齿轮c1009将驱动力传递给直齿轮d1010，直齿轮d1010将动力传递给直齿轮e1012，直齿轮1012处于两个驱动履带轮1011中间，两个驱动履带轮1011和直齿轮e1012同轴布置，可以同步旋转，驱动履带轮1011可驱动履带3运动；支撑履带轮模块a1013和支撑履带轮模块b1014用于支撑履带3的运动，跟随履带3的运动进行从动，外表面压紧滚轮1015用于压住履带3的外表面，铰接旋转轴1016和定齿轮1017相对于侧板1001固定不动；

通过以上的一系列动力传动，电机a1002的旋转运动可转化为履带3的动力，进而驱动整个单元运动。

图3为摆动模块的结构示意图，图中摆动壳体2001是摆动模块2的基础，摆动侧板2002与摆动壳体2001定位连接，电机b2003安装在摆动壳体2001中，锥齿轮c2004直接固定在电机b2003上，直齿轮c2004将电机b2003的动力传递给锥齿轮d2005，锥齿轮d2005通过旋转轴2006将动力传递给直齿轮f2007，直齿轮f2007与定齿轮1017啮合，因定齿轮1017固定不动，所以直齿轮f2007带动整个摆动模块2围绕铰接旋转轴1016旋转，通过控制电机b2003的旋转角度，可以控制摆动模块2的摆动范围；张紧块2008可以在滑槽2009内前后滑动，张紧块2008上安装有2个支撑履带轮模块a1013，同时，张紧块2008被两个顶紧弹簧2010顶住，支撑履带轮模块c2011和支撑履带轮模块a1013共同支撑履带3，当摆动模块2摆动时，顶紧弹簧2010支撑张紧块2008保证履带3始终处于张紧状态。

图4中，摆动模块2进行了摆动，与驱动模块1形成了一个角度，通过张紧块2008在滑槽2009中的滑动调节，可以保证履带3被张紧，通过外表面压紧滚轮1015的压紧作用，履带3依旧包覆在驱动模块1和摆动模块2的外围，没有绷直、突起。

图5中，连接板a4将两个驱动模块1平行并排连接，摆动模块2与驱动模块1形成一个角度，摆动模块2的下方支撑在台阶7上，随着摆动模块2的同步摆动以及驱动模块1的前进，可以实现整体的登上台阶。

图6中，连接板b5将两个驱动模块1以一定的倾斜角连接成整体，摆动模块2与驱动模块1连成一条直线，履带3的外表面与小型管道8的内壁接触，对整体形成支撑。

图7中，连接板c6将两个驱动模块1平行并排连接，摆动模块2与驱动模块1之间形成一个角度，以适应管道弯头9的走势，履带3的外表面下方与管道弯头9的内表面接触，带动整体在管道弯头9内移动。在本图中可以看出，如果没有外表面压紧滚轮1015，履带3绷紧，可能会过不了弯转位置。