[發明專利]撐桿式小型升降臺

無效

• 申請號: 201110221036.9
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102295246A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 朱健聲;張浩峰;董宏林;趙春霞;唐振民;朱凱
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B66F7/00
• 分類號: B66F7/00;B66F7/28
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種小型機器人用的升降工作臺,特別是一種通過撐桿機構來實現工作臺升降及回轉的裝置。

背景技術

小型機器人上的升降臺一般有以下幾種：1、垂直升降式，一般采用螺桿旋轉來控制高度，可以分成多節實現較大范圍的升降，結構比較簡單，應用也比較廣泛。2、剪叉式，通過多桿剪叉連接形式實現折疊于展開，結構穩固，平臺面積比較大。第一、二種類型的缺點是只能實現一維方向變動，要求的升降高度不大時顯得比較笨重，且必須垂直安裝，布置不夠靈活，要高速舉升時需配用大功率電機。后者還有收起狀態所占用體積比較大的問題，不利于小型機器人有限空間內的安裝。3、擺臂式，通過一到三節擺臂和安裝于關節處的電機實現收放，可作一定范圍的舉升和擺動，自由度比較大，是目前常見的一種應用方式。但這種方式要求關節處的電機能輸出較大的轉矩，這就必須配置大減速比減速器和使用大功率電動機，由于此處零件的受力很大，傳動部分也因此比較笨重。

發明內容

本發明的目的在于解決現有小型機器人升降臺技術所存在的上述不足，提供一種具有微小驅動功率，且結構簡單重量輕的撐桿式升降工作臺，旨在改善現有小型升降臺的能量消耗和減輕重量。小型機器人采用該升降臺不僅具有大范圍的自由度、舉升速度快還將會具有更低的能量消耗和相對較輕的重量。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種撐桿式小型升降臺，包括固定基座、活動基座、載臺、可調撐桿、固定撐桿，舉升電機、助力彈簧和回轉電機，其特征在于載臺與活動基座之間通過可調撐桿和固定撐桿相鉸接而形成一個平行四桿機構，該機構可以在0-180°范圍內作擺動。所述可調撐桿為一長度可控的動力件，用于調整載臺的俯仰角；所述固定撐桿可以為兩根單獨的撐桿，也可以由兩根撐桿固連在一起的整體結構來代替；活動基座與固定撐桿的一個鉸接處設有蝸輪蝸桿副舉升電機；助力彈簧的一端鉸接于活動基座的交接銷上，另一端鉸接于固定撐桿中段的固定撐桿鉸接銷上，助力彈簧采用推力彈簧時，鉸接銷的位置在活動基座與固定撐桿的鉸接處的下方，助力彈簧采用拉力彈簧時，鉸接銷的位置在活動基座與固定撐桿的鉸接處的上方；對重量控制要求高時所述助力彈簧還可以采用螺旋式壓簧或拉簧以減輕機構重量；所述回轉電機安裝在活動基座上可隨活動基座一起轉動，所述固定基座用于安裝活動基座和承載撐桿等上部重量，同時也是整體安裝在機器人上的固定基腳。

裝用本發明的機器人車輛，可以用微小驅動功率實現載臺的舉升和放落，并在全過程中可保持相對地面角度不變，也可在任意位置隨時調整俯仰角、回轉角等。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：1、助力彈簧的使用大幅度減輕了舉升電機的負荷，根據載荷質量合理配置好的助力彈簧能使舉升電機的載荷接近于最低值，因而可以用最小的功耗來實現舉升，全范圍內舉升電機所起的主要是定位作用；2、可調撐桿將上部載臺的俯仰角調整下移到底部，減輕了上部重量，從而減小了舉升載荷，降低了舉升能耗；3、平行四桿機構使載臺的俯仰角得以保持而不需要隨舉升不斷進行跟蹤調整，簡化了控制，也降低了能耗；4、撐桿加助力結構，桿件根部傳動部件受力較小，因而整體重量較輕。

附圖說明

圖1是本發明撐桿式小型升降臺結構示意圖。

圖2所示是本發明工作過程中某舉升位置的示意圖。

圖3是固定基座內部結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，詳細說明本發明的實施方式。

參見圖1，本發明撐桿式小型升降臺包括一個用于安裝的固定基座1、可回轉的活動基座2和用于裝載設備的載臺6、一根可調撐桿3和兩根固定撐桿5、7的兩端分別與活動基座2和載臺6相鉸接，舉升電機8的輸出軸與固定撐桿7下端轉軸相連、助力彈簧4（此實施例的助力彈簧為推力彈簧）一端鉸接支撐在活動基座鉸接銷10的下方，另一端鉸接于固定撐桿5中段的固定撐桿鉸接銷11上，回轉電機9垂直安裝在活動基座2上，其軸裝有齒輪并伸入基座內與固定基座1里的齒圈相嚙合。

所述固定基座1外部一周設有安裝螺孔，其中心有一個轉軸孔，與轉軸孔同軸設有一個固定齒圈參見圖3。

所述活動基座2安裝于固定基座1上，可繞固定基座1的中心孔旋轉，驅動回轉的是回轉電機9。

所述可調撐桿3的下段內部裝有減速電機，其輸出軸為一根絲桿，與絲桿相配合的是上段的帶螺紋套管，當可調撐桿3兩端固定后轉動絲桿可以改變整個撐桿的長度，對載臺6而言，通過調整可調撐桿3的長度就可以改變載臺6的俯仰角。