一种机器人行走机构及排爆机器人的制作方法

本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种机器人行走机构及排爆机器人。

背景技术：

目前，排爆机器人是排爆人员用于处置或销毁爆炸可疑物的专用器材，避免不必要的人员伤亡。它可用于多种复杂地形进行排爆。主要用于代替排爆人员搬运、转移爆炸可疑物品及其它有害危险品；代替排爆人员使用爆炸物销毁器销毁炸弹；代替现场安检人员实地勘察，实时传输现场图像；可配备散弹枪对犯罪分子进行攻击；可配备探测器材检查危险场所及危险物品。

排爆机器人在工作过程中常常遇到各种地形，需要攀越各种障碍。但是，现有的排爆机器人的存在着攀越障碍困难，且对地形的适应能力弱的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机器人行走机构，旨在增强机器人对地形的适应能力。

本实用新型的另一目的在于提供一种排爆机器人，其能够适应各种地形，提升工作效率。

本实用新型是这样实现的：

一种机器人行走机构，包括第一行走机构和第二行走机构，第一行走机构和第二行走机构均包括行走电机、离合器、减速齿轮箱、车轴、主动行走轮和从动行走轮，行走电机与减速齿轮箱传动连接并通过离合器控制其离合状态，行走电机的输出端与减速齿轮箱相连，减速齿轮箱的的输出端与主动行走轮和车轴传动连接，车轴与从动行走轮传动连接，第一行走机构的从动行走轮与第二行走机构的主动行走轮传动连接，第一行走机构的主动行走轮与第二行走机构的从动行走轮传动连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一行走机构的从动行走轮通过第一传送履带与第二行走机构的主动行走轮传动连接，第一行走机构的主动行走轮通过第二传送履带与第二行走机构的从动行走轮传动连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一传送履带和第二传送履带均为梯形履带。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，机器人行走机构还包括主动轮轴架，减速齿轮箱的输出端通过主动轮轴架与主动行走轮传动连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，减速齿轮箱的输出端于主动轮轴架花键连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，机器人行走机构还包括四个用于行走和跨越障碍的摆腿部件，每个主动行走轮均通过车轴与一个摆腿部件相连，每个从动行走轮均通过车轴与一个摆腿部件相连。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，摆腿部件包括第一传动轮、摆腿支腿和第二传动轮，车轴通过第一传动轮与摆腿支腿相连，以带动第一传动轮转动，摆腿支腿远离第一传动轮的一端与第二传动轮相连，第一传动轮和第二传动轮传动连接，以使得摆腿支腿带动第二传动轮摆动跨越障碍。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，摆腿支腿、第一传动轮、主动行走轮和从动行走轮上均设置有多个减重孔。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，减速齿轮箱为三级齿轮。

一种排爆机器人，包括上述机器人行走机构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的机器人行走机构，其分为第一行走机构和第二行走机构，两个行走机构行走电机、离合器和减速齿轮箱控制各自的行走、减速状态，并驱动主动行走轮和车轴，车轴与从动行走轮传动连接以带动从动行走轮运动，同时将第一行走机构的从动行走轮与第二行走机构的主动行走轮传动连接，第一行走机构的主动行走轮与第二行走机构的从动行走轮传动连接。结构紧凑，在行走过程中运行平稳，对地形的适应能力强。本实用新型还提供了一种排爆机器人，其包括上述机器人行走机构，在作业过程中运行平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的机器人行走机构的部分结构示意图；

图2是第二行走机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的机器人的结构示意图；

图4是机器人轴承机构的第一结构示意图；

图5是机器人轴承机构的剖视图；

图6是机器人轴承机构的第二结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的机器人摆腿机构的第一结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的机器人摆腿机构的第二结构示意图；

图9是图7中第一摆腿部件的结构示意图。

图标：100b-机器人行走机构；100-机器人；161-行走电机；162-第一行走机构；163-离合器；164-第二行走机构；165-减速齿轮箱；166-车轴；167-主动行走轮；168-从动行走轮；172-第一传送履带；174-第二传送履带；182-主动轮轴架；184-主动轮轴架套；186-从动轮轴架；188-从动轮轴架套；158-摆腿部件；100c-机器人轴承机构；182-主动轮轴架；184-主动轮轴架套；186-从动轮轴架；188-从动轮轴架套；100a-机器人摆腿机构；110-摆腿电机；120-减速器；130-减速齿轮箱；140-车轴；151-第一传动轮；152-第一摆腿部件；153-摆腿支腿；154-第二摆腿部件；155-第二传动轮；156-传送履带；157-减重孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参照图1和图2，本实用新型实施例提供了一种机器人行走机构100b，包括第一行走机构162和第二行走机构164，第一行走机构162和第二行走机构164均包括行走电机161、离合器163、减速齿轮箱165、车轴166、主动行走轮167和从动行走轮168，行走电机161与减速齿轮箱165传动连接并通过离合器163控制其离合状态，行走电机161的输出端与减速齿轮箱165相连，减速齿轮箱165的输出端与主动行走轮167和车轴166传动连接，车轴166与从动行走轮168传动连接，第一行走机构162的从动行走轮168与第二行走机构164的主动行走轮167传动连接，第一行走机构162的主动行走轮167与第二行走机构164的从动行走轮168传动连接。

需要说明的是，机器人行走机构100b分为相互配合的第一行走机构162和第二行走机构164，两个行走机构行走电机161、离合器163和减速齿轮箱165控制各自的行走、减速状态，并驱动主动行走轮167和车轴166，车轴166与从动行走轮168传动连接以带动从动行走轮168运动，同时将第一行走机构162的从动行走轮168与第二行走机构164的主动行走轮167传动连接，第一行走机构162的主动行走轮167与第二行走机构164的从动行走轮168传动连接。结构紧凑，在行走过程中运行平稳，对地形的适应能力强。

具体地，行走电机161、离合器163和减速齿轮箱165与现有的动力提供电机和减速装置的结构和工作原理相同，在此不做过多赘述。

进一步地，请结合图3，第一行走机构162的从动行走轮168通过第一传送履带172与第二行走机构164的主动行走轮167传动连接，第一行走机构162的主动行走轮167通过第二传送履带174与第二行走机构164的从动行走轮168传动连接。图3中为整个机器人100的结构示意图，第一传送履带172和第二传送履带174均为梯形履带。采用履带的传送形式，可以使主动行走轮167与从动行走轮168的传动过程更加平稳，且梯形履带试用于多种地形，如丛林、草原、沙漠、松软泥泞路面、坡度不大的山坡，越障时根据其自身特性加强辅助作用，接触面积大，摩擦力大。

进一步地，机器人行走机构100b还包括主动轮轴架182，减速齿轮箱165的输出端通过主动轮轴架182与主动行走轮167传动连接。具体地，减速齿轮箱165的输出端于主动轮轴架182花键连接。

机器人轴承机构100c的结构如图4-图6所示，轴承结构使用两种轴承，轴架轴承与轴架套轴承，这两种轴承使整体结构分为三层：位于结构最里层的车轴166，独立旋转运动，并负责带动支腿动作；第二层为轴架层，分为主动轮轴架182和从动轮轴架186，用于带动车轮运动，动作与车轴166独立，互相无干扰；最外层为轴架套，分为主动轮轴架套184和从动轮轴架套188，起到固定作用。

进一步地，机器人行走机构100b还包括四个用于行走和跨越障碍的摆腿部件158，每个主动行走轮167均通过车轴166与一个摆腿部件158相连，每个从动行走轮168均通过车轴166与一个摆腿部件158相连。下面对机器人100的摆腿机构做具体介绍。

请参照图7-9，本实用新型实施例提供了一种机器人摆腿机构100a，包括摆腿电机110、与摆腿电机110相匹配的减速器120、减速齿轮箱130、车轴140、第一摆腿部件152和第二摆腿部件154，摆腿电机110的输出端与减速齿轮箱130相连，减速齿轮箱130的输出齿轮与车轴140传动连接，第一摆腿部件152和第二摆腿部件154均包括第一传动轮151、摆腿支腿153和第二传动轮155，车轴140通过第一传动轮151与摆腿支腿153相连，以带动第一传动轮151转动，摆腿支腿153远离第一传动轮151的一端与第二传动轮155相连，第一传动轮151和第二传动轮155传动连接，以使得摆腿支腿153带动第二传动轮155摆动跨越障碍。

具体地，本实施例中涉及的摆腿部件158，为上述机器人摆腿机构100a中的第一摆腿部件152或第二摆腿部件154。

需要说明的是，机器人摆腿机构100a其通过摆腿电机110为第一摆腿部件152和第二摆腿部件154提供动力，并配合减速齿轮箱130控制第一摆腿部件152和第二摆腿部件154进行速度调整，在行进过程中第一摆腿部件152和第二摆腿部件154的第一传动轮151起到辅助行走的作用，使整个机器人车身行进更加平稳，车轴140带动摆腿支腿153摆动，并带动第二传动轮155转动，从而使得摆腿支腿153带动第二传动轮155上下摆动以跨越障碍。

具体地，摆腿电机110、减速器120和减速齿轮箱130与现有的动力提供电机和减速装置的结构和工作原理相同，在此不做过多赘述。

进一步地，第一传动轮151与机器人的行走轮同步转动，这样使得第一摆腿部件152和第二摆腿部件154在能够起到辅助跨越障碍，适应上坡下坡各种地形的同时还能够起到辅助行走的作用，提升了机器人作业的稳定性。此处的行走轮为本实用新型实施例中的主动行走轮167或从动行走轮168。

进一步地，第一传动轮151的直径与机器人的行走轮的直径相适应，第一传动轮151的直径大于第二传动轮155的直径。由于第二传动轮155在行进过程中会上下摆动以跨越障碍，因此其重量不易过重，将第二传动轮155设置为直径较小的传动轮可以显著降低工作强度。

具体地，第一传动轮151与第二传动轮155的直径比为1.5-2.5:1，优选为2:1。在此比例范围内可以使得整个防爆机器人的结构更加合理，并在一定程度上降低能耗。

进一步地，减速齿轮箱130的的输出齿轮与车轴140花键连接，车轴140与摆腿支腿153花键连接。采用花键连接的方式能够使整个机器人摆腿机构100a具有比较平稳的传递转矩，并且精度高、导向性能好。

进一步地，减速齿轮箱130为三级齿轮，且三级齿轮同轴装配，使结构更加紧凑。同样，如图1中所示，减速齿轮箱165也为三级齿轮。

进一步地，请结合图2和图9，摆腿支腿153、第一传动轮151、主动行走轮167和从动行走轮168上均设置有多个减重孔157。减重孔157可以在不影响强度的前提下，起到明显的减重作用，对于节约能耗并提升工作效率有重要作用。

本实用新型实施例还提供一种排爆机器人，包括上述机器人行走机构。具体地，排爆机器人包括机器人行走结构和机器人摆腿机构。该排爆机器人运行平稳，对地形的适应能力强。

需要说明的是，本实用新型中名称相同但标号不同的部件是为了更好地区分，属于同一部件。

综上所述，本实用新型提供了一种机器人行走机构，其包括相互配合的第一行走机构和第二行走机构，两个行走机构行走电机161、离合器和减速齿轮箱控制各自的行走、减速状态，并驱动主动行走轮和车轴，车轴与从动行走轮传动连接以带动从动行走轮运动，同时将第一行走机构的从动行走轮与第二行走机构的主动行走轮传动连接，第一行走机构的主动行走轮与第二行走机构的从动行走轮传动连接。结构紧凑，在行走过程中运行平稳，对地形的适应能力强。本实用新型还提供一种排爆机器人，包括上述机器人行走机构，运行平稳，对地形的适应能力强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。