[發明專利]一種機械式換向的單向行駛機構

有效

• 申請號: 201710442143.1
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107176221B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 計時鳴;焦義康;曾晰;潘燁;邱文彬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種機械式換向的單向行駛機構，包括架體、驅動裝置和換向機構、擋板，所述驅動裝置安裝在所述架體的底部，并與之轉動連接；換向機構設置在驅動裝置上；驅動裝置包括靜圓盤、動圓盤和主軸，主軸兩端裝在所述架體的底部，二者轉動連接；靜圓盤、動圓盤分別同軸安裝在所述主軸上，其中靜圓盤與主軸固接，動圓盤與主軸轉動連接；換向機構包括滑塊、擋片、第一彈簧、第二彈簧、檔桿套以及限位檔桿，滑塊與所述徑向槽滑動連接，滑塊與第一彈簧外端相連，所述第一彈簧的內端與徑向槽的內端相連。本發明有益效果是：結構簡單，生產成本低，通過兩個圓盤的相對轉動以及圓盤內組件與爬壁機器人的巧妙結合，實現車輪或履帶輪正向正常行駛，反向鎖死的功能。

技術領域

本發明涉及一種機械式換向的單向行駛機構，尤其涉及一種在壁面上僅直線行駛的攀爬機器人。

背景技術

一般的輪式或履帶式爬壁機器人的換向機構，沒有考慮攀爬的過程中出現打滑或作用力不足而導致機器人滾落的風險，它們通常是通過其它的方式比如增加吸附力來防止下滑，但是還沒有出現在機構層面就防止機器人滾落的換向機構。本發明針對以上問題提出了一種具有全新結構的輪式換向機構，這種機構可在結構上就有效地防止了機器人的下落，也就是通過機構自鎖的方式從結構上防止車輪反向轉動，進而使得在較小的吸附力的作用下就可防止機器人下滑。在一定的吸附力和機構的“雙保險”的作用下，使機器人在攀爬過程中的滑落的可能性幾乎為零。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可用于攀爬機器人上的直線行駛機構，該換向機構使攀爬機器人在攀爬過程中保持一個方向，也就是使機器人在向上攀爬過程中車輪只能向前轉動，一定程度上減小了機器人滑落的可能性，同時在機器人行駛到目標位置時能切換到相反方向繼續直線行駛。

本發明所述的一種機械式換向的單向行駛機構，其特征在于：包括架體、驅動裝置、換向機構和擋板，所述驅動裝置、所述擋板安裝在所述架體的底部，其中所述驅動裝置與所述架體轉動連接；所述換向機構設置在所述驅動裝置上；

所述驅動裝置包括靜圓盤、動圓盤和主軸，所述主軸兩端裝在所述架體的底部，二者轉動連接；所述靜圓盤、所述動圓盤分別同軸安裝在所述主軸上，其中靜圓盤與主軸固接，動圓盤與主軸轉動連接；所述靜圓盤內側設有第一環形凹槽，所述靜圓盤的滾動面設有徑向通孔，其中徑向通孔的內端延伸至第一環形凹槽處；所述動圓盤外側面設有多個用于與車輪固接的連接塊，所述動圓盤的內側面設有能與第一環形凹槽對應的第二環形凹槽以及用于供單向鎖緊機構的滑塊滑動的徑向槽；所述靜圓盤內側面與所述動圓盤內側面貼合；

所述換向機構包括滑塊、擋片、第一彈簧、第二彈簧、檔桿套以及限位檔桿，所述滑塊與所述徑向槽滑動連接，并且所述滑塊與所述第一彈簧的外端相連，所述第一彈簧的內端與所述徑向槽的內端相連；所述擋片通過銷軸與所述第一環形凹槽鉸接，并且擋片的內端抵在第一環形凹槽內壁，擋片另一端與第二彈簧內端相連，且第二彈簧處于拉伸狀態；所述檔桿套與所述架體固接；所述檔桿套上裝有擋塊；所述限位檔桿與所述檔桿套滑動連接，且其一端與從靜圓盤側面的通孔穿出的第二彈簧外端相連；所述限位檔桿上設有用于限位的彈性頂尖，所述擋塊上設有多個用于卡入所述彈性頂尖的限位凹槽；所述限位檔桿的外端通過所述擋板限制其最遠位置。

所述靜圓盤的滾動面對稱的設有兩個徑向通孔，且每個徑向通孔對應一個擋片和一個第二彈簧形成的阻擋件；所述擋片是由兩片形狀相同的金屬片焊接成折角結構，整個擋片置于第一環形凹槽內，其中一片金屬片貼緊第一環形凹槽的內槽壁，另一片金屬片的尾部抵在第一環形凹槽的外槽壁，且二者的銜接處鉆一個用于插入銷軸的小孔。

所述滑塊是T型塊，且T型塊的底部與所述動圓盤的凹槽留有3mm的間隙。

所述架體包括安裝平板、第一機架連接板和第二機架連接板，其中兩塊所述第一機架連接板通過螺釘與一塊第二機架連接板拼成門型結構，第一機架連接板通過鏍釘安裝在安裝平板的底部；兩個第二機架連接板上設有用于插入主軸的安裝孔。

所述動圓盤和所述靜圓盤相互接觸面涂上一層潤滑油膜以防磨損和平滑相對轉動。