跨座式單軌道移動機構制造技術

本實用新型專利技術涉及特種機器人的行走機構，具體地說是一種跨座式單軌道移動機構，包括底盤及兩個相互獨立、結構相同的轉向架，每個轉向架分別騎跨在軌道上運行，底盤分別與兩個轉向架相連；轉向架包括驅動電機、固定架、行走輪、導向輪、穩定輪及轉盤，其中轉盤可轉動地安裝在固定架的頂部，行走輪位于轉盤的下方、可轉動地安裝在固定架上，并與安裝在固定架上的驅動電機的輸出軸相連；在行走輪的下方設有多個導向輪及多個穩定輪，各導向輪及穩定輪分別可轉動地安裝在固定架上。本實用新型專利技術由單軌道支撐，軌道寬度窄，軌道支撐架結構簡單，占用的空間小；移動機構騎跨在軌道梁上，能夠平穩地運行，在轉彎處無需考慮機構的速度問題，沒有出軌的可能。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及特種機器人的行走機構，具體地說是一種跨座式單軌道移動機構。
技術介紹
當前，傳統常見的城市軌道交通多使用兩條平行的鋼軌，即雙軌軌道，如火車、過山車等。現有的雙軌軌道的優點在于移動載體運行平穩，承載能力大；但由于軌道的支撐固定結構復雜，占地面積大，移動載體在轉彎時的半徑也比較大，使得移動載體在轉彎處時， 需要減速慢行，否則易發生脫軌事故。和城市軌道交通相似，單軌鐵路主要應用在城市人口密集的地方，用來運載乘客； 也有在游樂場內建筑的單軌鐵路，專門運載游人。現有的單軌鐵路主要是懸掛式單軌鐵路， 懸掛式單軌鐵路的列車懸掛在軌道之下，軌道的支撐架結構高大復雜。
技術實現思路
為了解決現有移動載體運行不平穩、轉彎速度快時容易出軌、支撐架結構復雜的問題，本技術的目的在于提供一種跨座式單軌道移動機構。該移動機構可作為行走機構應用于變電站、核生化等危險環境下的移動機器人平臺進行探測偵察等。本技術的目的是通過以下技術方案來實現的本技術包括底盤及兩個相互獨立、結構相同的轉向架，每個轉向架分別騎跨在軌道上運行，所述底盤分別與兩個轉向架相連；所述轉向架包括驅動電機、固定架、行走輪、導向輪、穩定輪及轉盤，其中轉盤可轉動地安裝在固定架的頂部，行走輪位于轉盤的下方、可轉動地安裝在固定架上，并與安裝在固定架上的驅動電機的輸出軸相連；在行走輪的下方設有多個導向輪及多個穩定輪，各導向輪及穩定輪分別可轉動地安裝在固定架上。其中所述行走輪、導向輪、穩定輪及轉盤的軸心在同一平面內；所述固定架為 “η”形，在固定架的頂部向其一側延伸形成支撐架，所述轉盤可轉動地安裝在該支撐架的頂端；所述行走輪為兩個，與軌道的上表面接觸，兩個行走輪分別與驅動電機的輸出軸鍵連接；行走輪的外側設有固接在固定架上的護板；所述導向輪為兩個，對稱設置于軌道的兩側，每個導向輪均通過導向輪架安裝在固定架上；所述穩定輪為兩個，對稱設置于軌道的兩側，位于導向輪的下方，每個穩定輪均通過穩定輪架安裝在固定架上；導向輪及穩定輪的中心軸線平行或共線，且垂直于行走輪的中心軸線；所述轉向架為兩個，每個轉向架上的行走輪、導向輪及穩定輪的朝向相反；所述行走輪、導向輪及穩定輪為彈性膠輪；移動機構中的底盤通過連接軸與下一個移動機構的底盤串聯，每個移動機構中均有一個底盤及兩個轉向^K O本技術的優點與積極效果為1.本技術的移動機構由單軌道支撐，軌道寬度窄，軌道支撐架結構簡單，占用的空間小；此外，移動機構通過其特有的結構形式騎跨在軌道梁上，能夠平穩地運行，在轉彎處無需考慮機構的速度問題，沒有出軌的可能。2.本技術采用雙轉向架結構，適合各種彎軌形狀，轉彎半徑小而靈活，轉盤可相對于底盤有角度上的變化，保證了轉向架在彎軌上運行時，導向輪和穩定輪與軌道曲線相切的法向平面與曲線半徑一致，使轉向架能夠平順的通過各種形狀的彎軌，不受彎軌曲線半徑的限制。3.本技術的轉向架包括行走輪、導向輪及穩定輪，移動機構重心穩定，在軌道上的運行平穩。4.本技術的行走輪、導向輪及穩定輪采用彈性膠輪，在金屬軌道上運行，提高了輪子的粘著力，有利于加減速，有利于在坡道上行駛，且運行時的摩擦噪音小。附圖說明圖1為本技術的整體結構示意圖；圖2為本技術在“C”型彎軌上的應用示意圖；圖3為本技術在“S”型彎軌上的應用示意圖；圖4為本技術轉向架的結構主視圖；圖5為本技術轉向架的右視圖；其中1為轉向架，2為底盤，3為軌道，4為驅動電機，5為固定架，6為行走輪，7為導向輪，8為穩定輪，9為轉盤，10為導向輪架，11為穩定輪架，12為護板。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步詳述。如圖1所示，本技術包括底盤2及兩個轉向架1，兩個轉向架1分別位于底盤 2長度方向的兩端。兩個轉向架1相互獨立，結構相同，分別騎跨在軌道3上運行；如圖4 5所示， 包括驅動電機4、固定架5、行走輪6、導向輪7、穩定輪8及轉盤9，其中固定架5為“η”形， “η”形固定架5的頂部向其一側延伸形成一支撐架，所述轉盤9通過軸承可轉動地安裝在該支撐架的頂部、可繞轉向架中心線任意角度連續旋轉，底盤2放置于轉盤9上，轉盤9相對于底盤2可轉動，底盤2通過轉盤9與各轉向架1相連。驅動電機4固接在固定架5上，輸出軸由固定架5上的支撐架穿過、通過軸承可相對于支撐架旋轉。所述行走輪6為兩個，分別與軌道3的上表面接觸，用以支撐移動機構自身的重量，兩個行走輪6分別與驅動電機4 的輸出軸鍵連接，由驅動電機4驅動；在行走輪6的外側設有固接在固定架3上的護板12。 在行走輪6的下方、位于軌道3的兩側，各設有一導向輪7，每個導向輪7均通過導向輪架 10固接在固定架5上，導向輪軸通過軸承與導向輪架相連，使得導向輪7相對于導向輪架 10可轉動；兩個導向輪7對稱設置在軌道3上方的兩側，引導轉向架1在軌道3方向上的平順行駛，兩個導向輪7的中心軸線相平行且垂直于行走輪6的中心軸線。在兩個導向輪7 的下方、位于軌道3的兩側，各設有一穩定輪8，每個穩定輪8均通過穩定輪架11固接在固定架5上，穩定輪軸通過軸承與穩定輪架相連，使得穩定輪8相對于穩定輪架11可轉動；兩個穩定輪8對稱設置在軌道3下方的兩側，可保持轉向架1重心的穩定，兩個穩定輪8的中心軸線相平行，并與上方同側導向輪7的中心軸線平行或共線，且垂直于行走輪6的中心軸4線。兩個行走輪6的中心軸線、兩個導向輪7的中心軸線、兩上穩定輪8的中心軸線及轉盤 9的中心軸線處在同一平面內。兩個轉向架1上的行走輪6、導向輪7及穩定輪8的朝向相反，即位于前方的轉向架1上行走輪6、導向輪7及穩定輪8的安裝方向朝前，而位于后方的轉向架1上行走輪6、導向輪7及穩定輪8的安裝方向朝后。本技術的工作原理為驅動電機4為移動機構在軌道3上的行走提供動力，兩個轉向架1中的驅動電機 4同步工作。兩個行走輪6在驅動電機4的帶動下，為轉向架1提供在軌道3上行走的動力；當移動機構行駛在直軌道上時，轉向架1在平衡位置沒有位移，各導向輪7及各穩定輪 8將以有效半徑向前滾動。如圖2 3所示，當移動機構行駛在彎軌道上時，轉向架1發生橫向位移，導向輪7和穩定輪8隨之產生偏移，這時單側或雙側的導向輪7會受到軌道3側面的徑向壓力，這種壓力將迫使轉向架1回到平衡位置，實現了移動機構在軌道3各種彎道上的平穩運行。而行走輪6、導向輪7及穩定輪8為彈性膠輪，粘著性好，有利于加減速，且運行時的噪音小。本技術的轉盤9可繞轉向架1中心線任意角度連續旋轉，這種結構形式保證轉向架1在彎軌道上運行時，導向輪7和穩定輪8與軌道3曲線相切的法向平面與曲線半徑一致(即導向輪和穩定輪的軸心在彎軌半徑曲線上沒有位移差)，使轉向架1能夠平順的通過各種形狀的彎軌，不受彎軌曲線半徑的限制。跨座式單軌道的特點是使用一條軌道，占地面積小；此外，軌道寬度窄，軌道支撐架結構簡單，占用的空間小。本技術跨座式單軌道移動機構就是通過跨座式單軌道來支撐、穩定和導向移動機構，移動機構通過其特有的結構形式騎跨在軌道梁上，能夠平穩地運行，在轉彎處無需考慮機構的速度問題，沒有出軌的可能。本技術移動機構中的底盤2可通過連接軸與下一個移動機構的底盤串聯，依此，可串聯多個移動機構，如火車的每一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種跨座式單軌道移動機構，其特征在于：包括底盤（２）及兩個相互獨立、結構相同的轉向架（１），每個轉向架（１）分別騎跨在軌道（３）上運行，所述底盤（２）分別與兩個轉向架（１）相連；所述轉向架（１）包括驅動電機（４）、固定架（５）、行走輪（６）、導向輪（７）、穩定輪（８）及轉盤（９），其中轉盤（９）可轉動地安裝在固定架（５）的頂部，行走輪（６）位于轉盤（９）的下方、可轉動地安裝在固定架（５）上，并與安裝在固定架（５）上的驅動電機（４）的輸出軸相連；在行走輪（６）的下方設有多個導向輪（７）及多個穩定輪（８），各導向輪（７）及穩定輪（８）分別可轉動地安裝在固定架（５）上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：智迪，姚辰，李小凡，王挺，王忠，羅宇，徐梁，劉敏杰，
申請(專利權)人：中國科學院沈陽自動化研究所，
類型：實用新型
國別省市：89