本发明涉及一种行走设备技术，尤其涉及一种模块化履带及机器人。
背景技术
随着现代社会和科学技术的高速发展，机器人正被越来越多的应用于各种复杂环境，特别是在危险环境监测、未知区域探测、行星探测、救援搜索、排爆等各种领域，机器人可以代替工人执行具有危险性的工作。
现有的机器人包括机器人主体和履带机构，机器人主体上设有驱动电机，驱动电机通过传动机构与履带机构相连接，以驱动履带机构运作。
然而，现有的机器人在组装过程中需要将驱动电机与传动机构进行连接，再将传动机构与履带机构进行连接，操作难度较大，驱动电机与传动机构之间或传动机构与履带机构之间容易出现安装误差，降低了机器人使用的可靠性。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种模块化履带及机器人，以提高使用的可靠性。
本发明一方面提供一种模块化履带，包括：主体支架，其内形成有容置空间；驱动电机，设置在容置空间内；履带行走机构，转动安装在主体支架上，履带行走机构包括主传动轴，主传动轴与驱动电机的输出轴相垂直并通过传动机构连接，驱动电机通过传动机构驱动主传动轴旋转，以使履带行走机构运作。
本发明另一方面提供一种机器人，包括机器人主体和本发明提供的模块化履带，模块化履带与机器人主体连接，模块化履带用于带动机器人主体在工作表面上移动和转向。
基于上述，本发明提供的模块化履带，在使用时，可直接安装在机器人主体上，由于驱动电机安装在模块化履带的主体支架内部，驱动电机通过传动机构直接与主传动轴连接，从而可直接驱动履带行走机构运作，因此，不仅利于简化结构，传动更为可靠，而且无需通过其它的传动装置与机器人主体进行连接，降低了安装难度，避免了安装误差，提高了机器人使用的可靠性。另外，模块化履带可以直接与多种机器人的组合，具有良好的通用性。
附图说明
图1是本发明模块化履带的内部结构示意图；
图2是本发明模块化履带的外观结构示意图；
图3是本发明多级减速传动机构和张紧机构的一侧结构示意图；
图4是本发明多级减速传动机构和张紧机构的另一侧结构示意图；
图5是本发明机器人的整体结构示意图；
图6是本发明机器人底部的结构示意图；
图7是本发明机器人内部的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供的模块化履带，包括：主体支架1，其内形成有容置空间；驱动电机2，设置在容置空间内；履带行走机构3，转动安装在主体支架1上，履带行走机构3包括主传动轴31，主传动轴31与驱动电机2的输出轴相垂直并通过传动机构连接，驱动电机2通过传动机构驱动主传动轴31旋转，以使履带行走机构3运作。
本实施例中的模块化履带，在使用时，可直接安装在机器人主体上，由于驱动电机2安装在模块化履带的主体支架1内部，驱动电机2通过传动机构直接与主传动轴31连接，从而可直接驱动履带行走机构3运作，因此，不仅利于简化结构，传动更为可靠，而且无需通过其它的传动装置与机器人主体进行连接，降低了安装难度，避免了安装误差，提高了机器人使用的可靠性。另外，模块化履带可以直接与多种机器人的组合，具有良好的通用性。
如图1、图2和图4所示，本实施例中，优选的，主体支架1包括：第一支架11，第一支架11上形成有空腔；第二支架12，第二支架12为两个，两个第二支架12分别位于第一支架11的两侧并与第一支架11拼合构成主体支架1，两个第二支架12分别遮挡第一支架11的空腔的两侧从而形成容置空间，第一支架11和第二支架12之间夹设有第一密封件13，以密封容置空间。这样驱动电机2被封装在全密封的容置空间内，使得模块化履带具备了防尘防潮防湿的功能，进而使得模块化履带可以实现在水下移动。
本实施例中，优选的，主传动轴31转动安装在主体支架1的第一端，履带行走机构3还包括：主动履带轮32，安装在主传动轴31上；从传动轴33，安装在主体支架1的第二端；从动履带轮34，转动安装在从传动轴33上；履带35，连接主动履带轮32和从动履带轮34。这样当驱动电机2转动时，通过传动机构将动力传递至主传动轴31，主传动轴31带动主动履带轮32一起转动，主动履带轮32带动履带35转动，履带35带动从动履带轮34转动，从而实现整个模块化履带的移动。
本实施例中，优选的，传动机构包括一级减速传动机构4，一级减速传动机构4包括：第一伞齿轮41，安装在驱动电机2的输出轴上，且驱动电机2的输出轴平行于主体支架1的长度方向；第二伞齿轮43，与主传动轴31相连接并与第一伞齿轮41相啮合，驱动电机2的输出轴通过第一伞齿轮41和第二伞齿轮43驱动主传动轴31旋转。由此，通过第一伞齿轮41和第二伞齿轮43的传动作用，能够将驱动电机2的输出轴的动力传递给主传动轴31，并能够实现减速作用，同时利于简化传动机构且利于提高传动的可靠性。另外，传动机构也可采用蜗轮、蜗杆结构。
如图1、图3和图4所示，本实施例中，优选的，一级减速传动机构4还包括伞齿轮传动轴42，伞齿轮传动轴42转动安装在主体支架1上，伞齿轮传动轴42与主传动轴31平行，第二伞齿轮43安装在伞齿轮传动轴42上。
同时，传动机构还包括二级减速传动机构5，二级减速传动机构5包括：第一直齿轮51，第一直齿轮51安装在伞齿轮传动轴42上；第二直齿轮52，第二直齿轮52安装在主传动轴31上；中间直齿轮53，位于第一直齿轮51和第二直齿轮52之间，并与第一直齿轮51和第二直齿轮52相啮合。由于本发明的一级减速传动机构4采用伞齿轮传动，二级减速传动机构5采用直齿轮传动，因此具有传动效率高、传动比稳定、传动平稳平顺、输出扭矩大、工作可靠以及噪音小等特点。
本实施例中，优选的，二级减速传动机构5为两套，两套二级减速传动机构5对称设置在主体支架1的两侧，从而可以使传动更加稳定。
本实施例中，优选的，还包括张紧机构6，张紧机构6包括螺纹杆61和限位件(62)，螺纹杆61通过限位件62与主体支架1连接，螺纹杆61沿从传动轴33的径向设置，限位件62用于限制螺纹杆61沿从传动轴33的径向和轴向移动；从动履带轮34通过轴承与从传动轴33转动连接，从传动轴33上开设有螺纹孔，螺纹杆61穿设在螺纹孔内并与螺纹孔螺纹配合，螺纹杆61能够以轴线为中心相对于限位件62旋转，以带动从传动轴33移动以靠近或远离主传动轴31。这样，当需要安装履带35时，旋转螺纹杆61使从传动轴33移动以靠近向主传动轴31，从而可以方便地实现履带35的安装；当履带35安装完成后，向相反的方向螺纹杆61使从传动轴33移动以远离主传动轴31，从而可以方便地实现履带35的张紧。
如图3所示，本实施例中，优选的，张紧机构6还包括导轨63，导轨63与螺纹杆61平行设置，从传动轴33与导轨63滑动连接，螺纹杆61能够以轴线为中心相对于限位件62旋转，以带动从传动轴33沿导轨63滑动以靠近或远离主传动轴31。由此，在导轨63的导向作用下，能够使传动轴33的移动更为准确、稳定。
如图1、图2所示，本实施例中，优选的，还包括侧板7，侧板7为两个，两个侧板7分别连接在两个第二支架12的外侧，且侧板7与第二支架12的连接处均设置有第二密封件8，以密封第二支架12与侧板7之间的空隙。由此，不仅实现了两层密封，防尘防潮防湿效果更佳，而且还起到美化外观的作用。
如图5所示，本发明另一实施例提供的机器人，该机器人包括机器人主体10和本发明任意实施例的模块化履带，模块化履带与机器人主体10连接，模块化履带用于带动机器人主体10在工作表面上移动和转向。
本实施例中，由于模块化履带可直接安装在机器人主体10上，且驱动电机2安装在模块化履带的主体支架1内部可直接驱动履带行走机构3运作，因此，无需通过传动装置与机器人主体进行连接，降低了安装难度，避免了安装误差，提高了机器人使用的可靠性。
本实施例中，优选的，模块化履带为多个，至少部分模块化履带平行设置和/或至少部分模块化履带沿模块化履带的长度方向依次排列设置。此种模块化履带的不同组合，可以形成多种机器人的设计方式，使机器人能够获得与使用场景相匹配的越障能力，从而可以使机器人可以工作在各种具有复杂工作表面的环境中。
本实施例中，优选的，主体支架1上设有安装孔，通过安装孔能够方便的与机器人主体10连接。
如图5、图6所示，本实施例中，优选的，模块化履带为两个，机器人主体10包括：主机体101，两个模块化履带对称地设置在主机体101的两侧；机械臂102，机械臂102的第一端安装于主机体101上部；执行机构103，安装于机械臂102的第二端，用于对工作表面进行处理；磁吸附机构104，安装于主机体101的下部，用于使主机体101吸附在工作表面上。由此，机器人运作时，可通过磁吸附机构104吸附在工作表面上并通过模块化履带带动机器人主体10在工作表面上移动和转向，在移动的同时，机器人可通过机械臂102带动执行机构103对工作表面进行处理。
本实施例中，优选的，执行机构103可以选用电磁超声测厚仪、清洗机构、除锈机构和喷漆机构中的一种或多种。由此，可广泛应用于核能、船舶、风电、化工、大型容器罐的除锈清洁等检修、保养、维护工作中，代替人工作业，提高工作效率、降低作业成本。
如图7所示，本实施例中，优选的，机器人还包括安装在主机体101内的电源105和电机驱动器106，电源105和电机驱动器105均连接驱动电机2，电机驱动器106起到控制驱动电机2快慢和转向的作用，当机器人要实现转向时，控制两个履带驱动电机2向不同方向转动或以不同速度同向转动就可以实现转向的功能。
本实施例中，优选的，磁吸附机构104采用永磁体模组。由此，使磁吸附机构104结构简单且吸附可靠。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。