一种用于狭窄空间转向的电磁吸附转向装置的制作方法

本发明涉及电动转向装置技术领域，具体为一种用于狭窄空间转向的电磁吸附转向装置。

背景技术：

机器设备是指一台(座、辆)、套或一组具有一定的机械结构、在一定动力驱动下能够完成一定的生产加工功能的装置，机器设备是指由金属或其他材料组成，由若干零部件装配起来，在一种或几种动力驱动下，能够完成生产、加工、运行等功能或效用的装置，在一些工厂的大型设备中，由于工作情况的复杂性，机器设备运行中出现的问题仅通过人工难以及时监测并维护，因此常常会利用智能机器人小巧智能精确的特点，在设备表面开启巡航模式自动运行进行检修工作。

然而，现有的机器人的转向机构在使用的过程中存在以下的问题：(1)目前机器人的转向机构基本是通过履带或连杆机构，实际工作过程中需要通过一系列的辅助动作来完成整个转向过程，较为繁琐且周期长；(2)现有的转向机构转向效率和效果不佳。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于狭窄空间转向的电磁吸附转向装置，解决了现有的机器人转向结构的过程繁琐且周期长的问题，考虑到本装置适用场景适用对象为小型智能机器人，运动时惯性较小运动状态易改变，本发明提供一种运用单片机原理控制的能在狭窄空间转向的电磁吸附转向装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于狭窄空间转向的电磁吸附转向装置，包括电磁吸附转向装置，所述电磁吸附转向装置包括固定套筒和内置于固定套筒内的转向机构，所述转向机构按照传动的顺序依次设置有转向电机、主动轴、内花键、外花键、电磁铁延伸轴和电磁铁，所述转动电机安装于固定套筒的一端且动力输出端与主动轴相连接，所述内花键加工成型与主动轴的表面且与外花键配合使用，所述外花键加工成型于电磁铁延伸轴的内端，所述电磁铁延伸轴的内端与主动轴的连接处套嵌有复位弹簧且外端与电磁铁相连接，所述电磁铁安装于固定套筒的另一端，所述电磁铁延伸轴与固定套筒的接触部分安装有滚柱轴承，所述固定套筒的外侧还安装有壳体，位于所述电磁铁位置的壳体端部开设有三组槽口，三组所述槽口内均活动安装有球形滚轮。

作为本发明的一种优选实施方式，所述固定套筒的两端均开设有安装口，所述转向电机的内端位于其中一组安装口内且外端固定于壳体的端部，所述电磁铁位于安装口的外侧。

作为本发明的一种优选实施方式，位于所述电磁铁位置的壳体内部开设有对接口，所述电磁铁内嵌于对接口内。

作为本发明的一种优选实施方式，所述外花键、电磁铁延伸轴和电磁铁三者之间一体成型且连接处呈直角结构。

作为本发明的一种优选实施方式，所述电磁铁延伸轴的内端穿插于主动轴的内端，所述电磁铁延伸轴与主动轴之间配合使用。

作为本发明的一种优选实施方式，所述主动轴的为三段式结构且包括轴体和加工成型于轴体上的凸块一和凸块二。

作为本发明的一种优选实施方式，所述凸块一与凸块二的外径均小于固定套筒的内径。

作为本发明的一种优选实施方式，所述凸块一和凸块二之间的轴体部位直径小于凸块二的直径，所述凸块二的直径小于凸块一的直径。

作为本发明的一种优选实施方式，三组所述球形滚轮均呈球状结构且球面的高度大于槽口的深度。

作为本发明的一种优选实施方式，三组所述球形滚轮之间呈三角状均匀设置于壳体端部。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明设计了一种新型的电磁转向装置，利用电磁铁对金属的吸附作用，当该装置运用在检修机器人这种是在以金属为载体、在金属材质的设备表面运行的机器人时，可通过以金属材质的设备表面作为支撑载体，配合转向机构底部的滚珠和机构内部的电机来完成整个转向过程，运用该装置能有效提高机器人的转向效率和灵敏度，为设备检修机器人提供一种全新的转向方式，提高检修机器人的工作效率。

2.本发明设计的转向装置能够有效的提高检测机器人的运作效率和效果，并且结构较为简单，减小了转向装置在运行过程中内部部件出现损坏的概率。

附图说明

图1为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置的外观示意图；

图2为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置的剖视结构示意图；

图3为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置的二维结构示意图；

图4为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置的工作原理图；

图5为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置中电磁铁所在轴的结构示意图；

图6为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置在工作状态下的结构示意图；

图7为本发明一种可在狭窄空间快速转向的电磁吸附转向装置在收回状态下的结构示意图。

图中:11、固定套筒；12、滚柱轴承；21、转向电机；22、主动轴；23、内花键；24、外花键；25、电磁铁；26、电磁铁延伸轴；27、球形滚轮；31、壳体；33、复位弹簧；34、槽口；35、安装口；36、对接口；37、轴体；38、凸块一；39、凸块二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用于狭窄空间转向的电磁吸附转向装置，包括电磁吸附转向装置，电磁吸附转向装置包括固定套筒11和内置于固定套筒11内的转向机构，转向机构按照传动的顺序依次设置有转向电机21、主动轴22、内花键23、外花键24、电磁铁延伸轴26和电磁铁25，转动电机安装于固定套筒11的一端且动力输出端与主动轴22相连接，内花键23加工成型与主动轴22的表面且与外花键24配合使用，外花键24加工成型于电磁铁延伸轴26的内端，电磁铁延伸轴26的内端与主动轴22的连接处套嵌有复位弹簧33且外端与电磁铁25相连接，电磁铁25安装于固定套筒11的另一端，电磁铁延伸轴26与固定套筒11的接触部分安装有滚柱轴承12，固定套筒11的外侧还安装有壳体31，位于电磁铁25位置的壳体31端部开设有若干组三组槽口34，三组槽口34内均活动安装有球形滚轮27。

进一步改进地，如图3所示：固定套筒11的两端均开设有安装口35，转向电机21的内端位于其中一组安装口35内且外端固定于壳体31的端部，电磁铁25位于安装口35的外侧。

进一步改进地，如图3所示：位于电磁铁25位置的壳体31内部开设有对接口36，电磁铁25内嵌于对接口36内。

进一步改进地，如图3所示：外花键24、电磁铁延伸轴26和电磁铁25三者之间一体成型且连接处呈直角结构。

进一步改进地，如图3所示：电磁铁延伸轴26的内端穿插于主动轴22的内端，电磁铁延伸轴26与主动轴22之间配合使用，能够达到较好的传动目的。

进一步改进地，如图3所示：主动轴22的为三段式结构且包括轴体37和加工成型于轴体37上的凸块一38和凸块二39。

进一步改进地，如图3所示：凸块一38与凸块二39的外径均小于固定套筒11的内径。

进一步改进地，如图3所示：凸块一38和凸块二39之间的轴体37部位直径小于凸块二39的直径，凸块二39的直径小于凸块一38的直径，这样的设计方式可以提高主动轴22在运行过程中的稳定性和强度。

进一步改进地，如图3所示：三组球形滚轮27均呈球状结构且球面的高度大于槽口34的深度。

具体地，三组球形滚轮27之间呈三角状均匀设置于壳体31端部，便于球形滚轮27活动。

在使用时：本发明提供了一种比传统的连杆转向机构简单且高效的绕轴转向方式，其中电磁铁25是由与转向电机21轴连接的主动轴22通过内花键23、外花键24与电磁铁延伸轴26连接由安装在固定套筒11和电磁铁延伸轴26之间的滚柱轴承12来起支撑和减小摩擦作用实现传动的，此外，复位弹簧33用于实现本装置工作结束电磁铁25收回壳体31内部即电磁铁25的复位工作，在电磁铁25位置可以安装力传感器用于对电磁铁25与机器人载体表面的吸附力进行感应分析并反馈给控制系统，通过控制系统来调节电磁铁25电压以控制电磁铁25与机器人载体表面之间的吸附力大小来满足不同工况的受力情况，采用此种方式，当机器人遇到障碍或需要改变运动路径时，操作者通过对机器人的控制系统发出指令，电磁铁25通电，因与机器人运动的载体表面产生电磁吸附力而从壳体31内伸出并与载体表面吸附在一起，此时转向电机21开始转动，由于电磁铁25转动受限，其反作用力会使得机器人绕着电磁铁25转动通过本专利装置底部球形滚轮27辅助转动，并通过底部的球形滚轮27可以沿任意方向滚动不影响机器人的正常运动。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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