一种井下越障移动机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109080729A(43)申请公布日2018.12.25(21)申请号201810637129.1(22)申请日2018.06.20(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号(72)发明人刘送永陈松谢奇志吴洪状韩玉辉周达(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.B62D63/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图7页(54)发明名称一种井下越障移动机器人(57)摘要本发明公开了一种井下越障移动机器人，包括机架、底盘、绕柱抱紧模块、摩擦轮模块和距离传感器；底盘安装在机架的下端，摩擦轮模块设在底盘上端的机架上，绕柱抱紧模块设在机架的后端，距离传感器安装在机架的前后两端；绕柱抱紧模块用于驱动底盘下降和上升,并利用套环抱紧立柱再通过驱动摩擦轮正反转来实现机器人的旋转。本发明可根据地形动态调整底盘距地面的高度，克服了传统移动机器人平台地形适应性差的缺点，具有较强的通过性能，能满足井下复杂环境工作的多种需求，可爬坡、越障、在非平整地形下平稳前进和侧移，具有结构简单，控制方便，可靠性高，实用性强等优点。CN109080729ACN109080729A权利要求书1/2页1.一种井下越障移动机器人，其特征在于，包括机架(100)、底盘(200)、绕柱抱紧模块(300)、摩擦轮模块(400)和距离传感器(500)；底盘(200)安装在机架(100)的下端，摩擦轮模块(400)设在底盘(200)上端的机架(100)上，绕柱抱紧模块(300)设在机架(100)的后端，距离传感器(500)安装在机架(100)的前后两端；其中绕柱抱紧模块(300)包括移动框架(310)、丝杆(320)、丝杆螺母(330)以及丝杆螺母驱动机构，移动框架(310)套装在机架(100)后端的竖直支撑杆(110)上，移动框架(310)的侧面上端设置有可以开合的套环(340)；移动框架(310)包括若干套管(311)，以及连接在这几个套管(311)之间的上平台(312)和下平台(313)，丝杆(320)穿过移动框架的上平台和下平台，且其下端与机架(100)相连，丝杆螺母驱动机构安装在移动框架(310)上并驱动丝杆螺母(330)旋转，丝杆螺母(330)与丝杆(320)螺纹配合；摩擦轮模块(400)包括一对旋转方向相同的摩擦轮(410)以及带动摩擦轮转动的摩擦轮驱动机构，摩擦轮(410)通过轴承和轮轴固定在机架(100)上，摩擦轮(410)设置在套环(340)的下方，且两个摩擦轮(410)的边缘分别摩擦接触机架(100)两侧的竖直支撑杆(110)；底盘(200)包括底部框架(210)以及安装在底部框架四角的四个万向车轮(220)，每个万向车轮(220)的侧面均设有驱动万向车轮旋转的驱动电机(230)。2.根据权利要求1所述的井下越障移动机器人，其特征在于，所述丝杆螺母驱动机构包括主动轮I(350)和从动轮I(360)，主动轮I(350)通过固定在上平台(312)和/或下平台(313)上的电机I(370)驱动旋转，从动轮I套设在丝杆螺母(330)的外边并与丝杆螺母(330)同轴旋转，主动轮I(350)与从动轮I(360)之间通过皮带相连。3.根据权利要求1所述的井下越障移动机器人，其特征在于，摩擦轮驱动机构包括固定在机架上的电机支撑架(420)、电机II(430)、主动轮II(440)和从动轮II(450)，电机II(430)安装在电机支撑架(420)的上端，电机II(430)输出轴与主动轮II(440)相连，主动轮II(440)通过皮带分别与两个从动轮II(450)相连，两个从动轮II(450)的输出轴分别通过轴承与两个摩擦轮(410)相连，轴承通过轴承座固定在机架(100)上。4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的井下越障移动机器人，其特征在于，所述套环(340)包括带凹槽的固定板(341)、带凹槽的摆动臂(342)、锁定板(343)、小齿轮(344)、小电机(345)和舵机(346)，其中固定板(341)上的凹槽与摆动臂(342)上的凹槽拼在一起是立柱的形状；小齿轮(344)通过舵机(346)驱动旋转，摆动臂(342)的一端带有齿槽并铰接在固定板(341)上，摆动臂(342)上的齿槽与小齿轮(344)相互啮合，摆动臂(342)的另一端通过锁定板(343)锁紧限位；锁定板(343)的一端通过小电机(345)驱动旋转，另一端通过销轴滑动限位在一弧形长孔(347)内。5.根据权利要求4所述的井下越障移动机器人，其特征在于，固摆动臂的凹槽边缘设置轴承安装孔，用于安装直线轴承。6.根据权利要求5所述的井下越障移动机器人，