一種掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)★

吳旭平， 鄧義強(qiáng)， 馬浩浩

（天水師范學(xué)院， 甘肅 天水 741001）

0 引言

在機(jī)器人自動(dòng)巡檢技術(shù)中，為便于機(jī)器人在軌道上的行走，需要在掛軌機(jī)器人上設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，用以保證掛軌機(jī)器人在軌道上的穩(wěn)定行走?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，用于限制掛軌機(jī)器人行走路線的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要改變方向，即導(dǎo)向機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生彎曲過(guò)渡部位，其中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的過(guò)渡彎曲部位需要進(jìn)行定制，不同場(chǎng)景需要不同角度的過(guò)渡彎曲部位，通用性不足，增加制造成本[1]。因此掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有如下的效果：使導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的過(guò)渡彎曲部位可隨現(xiàn)場(chǎng)需要調(diào)整，提高通用性。

1 技術(shù)方案

掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括用于限制掛軌機(jī)器人行走軌跡的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌一端設(shè)有多個(gè)串聯(lián)布置的過(guò)渡板，靠近導(dǎo)軌的一個(gè)過(guò)渡板通過(guò)鉸鏈與導(dǎo)軌鉸動(dòng)連接，相鄰兩個(gè)過(guò)渡板通過(guò)鉸鏈鉸動(dòng)連接，鉸鏈安裝在過(guò)渡板一側(cè)面中部位置，導(dǎo)軌上表面遠(yuǎn)離過(guò)渡板的一側(cè)和距離導(dǎo)軌最遠(yuǎn)的一個(gè)過(guò)渡板上表面均固定連接有懸吊件，過(guò)渡板上表面中部位置固定有魔術(shù)貼毛面條，魔術(shù)貼毛面條沿著導(dǎo)軌的寬度方向布置，魔術(shù)貼毛面條上粘連有魔術(shù)貼勾面條，魔術(shù)貼勾面條固定在條形板下表面。

懸吊件包括連接板，導(dǎo)軌上表面遠(yuǎn)離過(guò)渡板的一側(cè)和距離導(dǎo)軌最遠(yuǎn)的一個(gè)過(guò)渡板上表面均固定連接有連接板，連接板為L(zhǎng) 型結(jié)構(gòu)，連接板豎直部開設(shè)有水平布置的用于穿插螺栓的第一圓孔，連接板水平部開設(shè)有豎向布置的用于穿插螺栓的第二圓孔[2]。

導(dǎo)軌上表面開設(shè)有兩個(gè)階梯槽，兩個(gè)階梯槽對(duì)稱設(shè)置在連接板兩側(cè)，階梯槽沿著導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向布置，階梯槽內(nèi)安插有可拆卸的用于接觸掛軌機(jī)器人行走輪的墊條。

墊條下表面均勻固定連接有多個(gè)豎向布置的插接柱，階梯槽內(nèi)底部均勻開設(shè)有多個(gè)與插接柱相配合的插接孔，插接柱安插在插接孔內(nèi)。

插接柱遠(yuǎn)離墊條的一端固定連接有橡膠頭，橡膠頭與插接孔過(guò)盈配合。

過(guò)渡板上表面中部位置開設(shè)有凹槽，魔術(shù)貼毛面條通過(guò)膠水粘貼在凹槽內(nèi)。

過(guò)渡板安裝鉸鏈的位置處開設(shè)有第一條形槽，導(dǎo)軌安裝鉸鏈的位置處開設(shè)有第二條形槽。

2 具體實(shí)施方式

參考圖1、圖2 和圖3，本掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)提供一種技術(shù)方案：一種掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括用于限制掛軌機(jī)器人行走軌跡的導(dǎo)軌1，導(dǎo)軌1 一端設(shè)有多個(gè)串聯(lián)布置的過(guò)渡板6，靠近導(dǎo)軌1 的一個(gè)過(guò)渡板6 通過(guò)鉸鏈7 與導(dǎo)軌1 鉸動(dòng)連接，相鄰兩個(gè)過(guò)渡板6 通過(guò)鉸鏈7鉸動(dòng)連接，鉸鏈7 安裝在過(guò)渡板6 一側(cè)面中部位置，過(guò)渡板6 安裝鉸鏈7 的位置處開設(shè)有第一條形槽，導(dǎo)軌1 安裝鉸鏈7 的位置處開設(shè)有第二條形槽，第一條形槽和第二條形槽為鉸鏈7 的葉片部提供安裝空間，使鉸鏈7 的葉片部與導(dǎo)軌1 側(cè)面、過(guò)渡板6 側(cè)面相平齊。

圖1 掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

圖2 掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)局部放大圖

圖3 階梯槽和插接孔

如圖1 所示，導(dǎo)軌1 上表面遠(yuǎn)離過(guò)渡板6 的一側(cè)和距離導(dǎo)軌1 最遠(yuǎn)的一個(gè)過(guò)渡板6 上表面均固定連接有連接板4，連接板4 為L(zhǎng) 型結(jié)構(gòu)，連接板4 豎直部開設(shè)有水平布置的用于穿插螺栓的第一圓孔3，連接板4 水平部開設(shè)有豎向布置的用于穿插螺栓的第二圓孔5，使螺栓穿過(guò)第二圓孔5 安裝在所需位置處，完成連接板4 位置的固定，即導(dǎo)軌1 處于懸置狀態(tài)，利用螺栓使一個(gè)導(dǎo)軌1 上的連接板4 與另一個(gè)導(dǎo)軌1 中的過(guò)渡板6 上的連接板4 相連接，完成相鄰兩個(gè)導(dǎo)軌1 之間的連接，依次類推，完成多個(gè)導(dǎo)軌1 之間的連接，便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巡檢長(zhǎng)度增減導(dǎo)軌1的數(shù)量。

參考圖1、圖2、圖4 和圖5，過(guò)渡板6 上表面中部位置固定有魔術(shù)貼毛面條9，魔術(shù)貼毛面條9 沿著導(dǎo)軌1 的寬度方向布置，過(guò)渡板6 上表面中部位置開設(shè)有凹槽11，魔術(shù)貼毛面條9 通過(guò)膠水粘貼在凹槽11 內(nèi)，凹槽11 為魔術(shù)貼毛面條9 提供安裝空間，魔術(shù)貼毛面條9 上粘連有魔術(shù)貼勾面條10，魔術(shù)貼勾面條10 固定在條形板8 下表面，使相鄰兩個(gè)過(guò)渡板6 之間產(chǎn)生一定的夾角，多個(gè)過(guò)渡板6 之間形成一定的彎曲狀，實(shí)現(xiàn)使相鄰兩個(gè)導(dǎo)軌1 之間形成角度可變的過(guò)渡彎曲部位，便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要調(diào)整過(guò)渡彎曲部位的角度，擴(kuò)大適用范圍，無(wú)須進(jìn)行單獨(dú)定制，降低生產(chǎn)成本，多個(gè)過(guò)渡板6 形成的過(guò)渡彎曲部位調(diào)整完畢后，將條形板8 置于多個(gè)過(guò)渡板6 形成的過(guò)渡彎曲部位上側(cè)，并使魔術(shù)貼勾面條10 與多個(gè)過(guò)渡板6 上的魔術(shù)貼勾面條10 均粘連，在條形板8 的支撐下，限制相鄰兩個(gè)過(guò)渡板6 之間的角度。

圖4 過(guò)渡板和凹槽

圖5 魔術(shù)貼勾面條和條形板

參考圖1、圖3 和圖6，導(dǎo)軌1 上表面開設(shè)有兩個(gè)階梯槽12，兩個(gè)階梯槽12 對(duì)稱設(shè)置在連接板4 兩側(cè)，階梯槽12 沿著導(dǎo)軌1 的長(zhǎng)度方向布置，階梯槽12 內(nèi)安插有可拆卸的用于接觸掛軌機(jī)器人行走輪的墊條2，墊條2 下表面均勻固定連接有多個(gè)豎向布置的插接柱15，階梯槽12 內(nèi)底部均勻開設(shè)有多個(gè)與插接柱15 相配合的插接孔13，插接柱15 遠(yuǎn)離墊條2的一端固定連接有橡膠頭14，橡膠頭14 與插接孔13過(guò)盈配合，插接柱15 安插在插接孔13 內(nèi)后，橡膠頭14 與插接孔13 內(nèi)壁相貼合，提高插接柱15 安插的穩(wěn)定性，即提高墊條2 與導(dǎo)軌1 插接的穩(wěn)定性，使掛軌機(jī)器人上的行走輪搭接在墊條2 上，當(dāng)墊條2 在與行車輪反復(fù)接觸下磨損變薄時(shí)，取下階梯槽12 內(nèi)的墊條2 并更換即可。

圖6 過(guò)渡板

3 掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的效果分析

1）利用螺栓使一個(gè)導(dǎo)軌上的連接板與另一個(gè)導(dǎo)軌中的過(guò)渡板上的連接板相連接，完成相鄰兩個(gè)導(dǎo)軌之間的連接，依次類推，完成多個(gè)導(dǎo)軌之間的連接，便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巡檢長(zhǎng)度增減導(dǎo)軌的數(shù)量。

2）當(dāng)相鄰兩個(gè)導(dǎo)軌之間需要產(chǎn)生過(guò)渡彎曲部位時(shí)，使相鄰兩個(gè)過(guò)渡板之間產(chǎn)生一定的夾角，進(jìn)而多個(gè)過(guò)渡板之間形成一定的彎曲狀，使相鄰兩個(gè)導(dǎo)軌之間形成角度可變的過(guò)渡彎曲部位，即便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要調(diào)整過(guò)渡彎曲部位的角度，擴(kuò)大適用范圍，無(wú)須進(jìn)行單獨(dú)定制，降低生產(chǎn)成本。

3）多個(gè)過(guò)渡板形成的過(guò)渡彎曲部位調(diào)整完畢后，將條形板置于多個(gè)過(guò)渡板形成的過(guò)渡彎曲部位上側(cè)，并使魔術(shù)貼勾面條與多個(gè)過(guò)渡板上的魔術(shù)貼勾面條均粘連，在條形板的支撐下，限制相鄰兩個(gè)過(guò)渡板之間的角度[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的掛軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有如下的效果：使導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的過(guò)渡彎曲部位可隨現(xiàn)場(chǎng)需要調(diào)整，提高通用性。雖然我國(guó)機(jī)器人的研制時(shí)間相對(duì)較晚，但機(jī)器人在制造行業(yè)、國(guó)防軍事以及公共安全領(lǐng)域等均得到廣泛應(yīng)用[4]。為此，我國(guó)有必要加強(qiáng)機(jī)器技術(shù)研發(fā).從而提升我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，讓民眾的生活更加便利。