一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构

本发明属于减震刹车机构领域，具体地说是一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构。

背景技术：

1、地下矿洞的作业是在一个复杂且充满挑战的环境。首先困难的是空间狭窄，我国95％以上的煤矿是井下作业，井深平均在400m以上，工作环境空间狭窄，活动受限。矿下巡检多以轨道式巡检机器人为主，在矿洞顶部设置有固定轨道，巡检机器人在规定的轨道内进行行走；地下矿由于工作环境复杂，存在诸多安全隐患，如陡坡、弯道等。巡检机器人的刹车系统能够确保巡检机器人在需要时能够迅速、稳定地停车，防止因车速过快或失控而导致的事故；同时良好的刹车系统可以降低巡检机器人发生碰撞或翻车的风险，从而设备安全。

2、所以，如何设计一种能够抵御冲击、减小损坏的减震机构，对于提高巡检机器人在复杂矿下环境中的安全运行具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何实现巡检云台的刹车，避免云台的损坏成为了本领域研究人员急需解决的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明是一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，包括：轨道；框架，其滑配设置在所述轨道上；滑轨，沿所述框架运动方向设置在所述框架上；云台架，云台设置在所述云台架上，所述云台架滑配设置在所述滑轨上；两固定部，其固定设置在所述滑轨两端，并位于所述云台架的两侧；缓冲机构，其设置并连接在所述固定部、云台架之间l型结构的制动轴，其竖直段的一端与所述云台架铰接，其水平段位于所述轨道的底部；刹车片，其设置在所述水平段上；主动刹车机构，其适于驱动所述制动轴转动，并将所述刹车片与所述轨道底部相抵，将所述云台架刹停；所述缓冲机构采用弹簧；所述弹簧一端连接所述固定部，另一端连接所述云台架。

4、在本方案中，框架上设置有动力，使得框架能够在轨道上进行直线运动；框架顶部的滑轨上滑动设置有云台架，云台架两侧通过缓冲机构(弹簧)与滑轨两侧的固定部连接；

5、框体发生被动撞击时，框体的速度减小，为了能够保护云台，一侧弹簧拉长，一侧弹簧收缩，对云台起到减速缓冲作用，对云台进行保护；

6、当需要主动刹车时，主动刹车机构驱动制动轴进行转动，将制动轴的刹车片与轨道底部相抵，实现云台架的主动刹车，对云台进行保护。

7、为了说明主动刹车机构的具体结构，本发明采用所述主动刹车机构包括：舵机，其固定在所述云台架上，其输出轴设置有连杆与所述制动轴连接；

8、舵机转动工作，通过连杆能够使得制动轴进行转动，将制动轴的刹车片与轨道底部相抵。

9、本方案还公开了被动刹车机构，包括：两第一连杆，其一端均与对应所述固定部连接；两第二连杆，其一端均与所述云台架连接，另一端与对应所述第一连杆的另一端连接；一水平连杆，所述第一连杆、第二连杆的连接处a点与所述水平连杆的一端连接，另一所述第一连杆、另一第二连杆的连接处b点与所述水平连杆的另一端连接；相对设置的两缓冲垫，其分别设置在所述第一连杆、第二连杆的相对面上；

10、框架连同云台架向左发生运动时，框架的左侧发生撞击的瞬间，此时框架速度减缓，云台架保持原有的速度，左侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角减小，右侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角增加，左侧的第一连杆、第二连杆的缓冲垫接触，通过第一连杆、第二连杆上缓冲垫的配合，能够降低云台架的速度，降低损坏概率；同理，框架连同云台架向右发生运动时，框架的右侧发生撞击，此时框架速度减缓，右侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角减小，左侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角增加，右侧的第一连杆、第二连杆的缓冲垫接触，通过第一连杆、第二连杆上缓冲垫的配合，能够降低云台架的速度，降低损坏概率。

11、为了进一步实现云台的被动刹车，本发明采用还包括：具有第一支脚、第二支脚的第三连杆；当所述水平连杆处于水平状态时，且所述制动轴处于竖直状态时，所述第一支脚、第二支脚不与所述水平连杆相抵；当所述水平连杆处于水平状态时，且所述制动轴处于倾斜状态时，所述第一支脚或第二支脚与所述水平连杆相抵；当所述水平连杆处于倾斜状态时，且所述制动轴处于竖直状态时，所述第一支脚或第二支脚与所述水平连杆相抵；

12、在本方案中，当所述水平连杆处于水平状态时，且所述制动轴处于竖直状态时，所述第一支脚、第二支脚不与所述水平连杆相抵，此为云台匀速运动状态；

13、当所述水平连杆处于水平状态时，且所述制动轴处于倾斜状态时，所述第一支脚或第二支脚与所述水平连杆相抵，此为主动刹车状态，当舵机工作时，此时能够水平连杆始终处于水平状态，通过第一连杆、第二连杆的配合将框架也处于刹车状态。

14、框架连同云台架向左发生运动时，框架的左侧发生撞击，此时框架速度减缓，左侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角减小，右侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角增加，此时水平连杆为左低右高的倾斜状态，第二支脚与水平连杆相抵，此时第一连杆、第二连杆、水平连杆形成的结构稳定，通过力的传递，限制了云台架急需向座运动，降低云台架的运行速度，起到被动刹车的作用；

15、同理，框架连同云台架向右发生运动时，框架的右侧发生撞击，此时框架速度减缓，右侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角减小，左侧形成的v型结构的第一连杆、第二连杆夹角增加，此时水平连杆为左高右低的倾斜状态，第一支脚与水平连杆相抵，此时第一连杆、第二连杆、水平连杆以及制动轴形成的结构稳定，通过力的传递，降低云台架的运行速度，起到被动刹车的作用。

16、本发明的有益效果：本发明是一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，本方案能够

17、提高安全性：通过连杆联动实现的刹车机构，能够在刹车过程中实现减震效果，减少刹车对巡检机器人和货物的冲击，降低事故发生率。

18、提高平稳性：减震效果可以减少巡检机器人在刹车过程中的颠簸和震动，提高货物的平稳性。

19、延长使用寿命：通过减少刹车对巡检机器人和货物的冲击，可以延长巡检机器人及其零部件的使用寿命，降低维修成本。

技术特征：

1.一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，其特征在于，所述主动刹车机构包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，其特征在于，所述缓冲机构采用弹簧；

4.根据权利要求1所述的一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，其特征在于，还包括被动刹车机构：

5.根据权利要求4所述的一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，其特征在于，还包括：具有第一支脚、第二支脚的第三连杆；

技术总结
本发明是一种基于连杆联动的巡检云台主被动减震刹车机构，本方案能够提高安全性：通过连杆联动实现的刹车机构，能够在刹车过程中实现减震效果，减少刹车对巡检机器人和货物的冲击，降低事故发生率。提高平稳性：减震效果可以减少巡检机器人在刹车过程中的颠簸和震动，提高货物的平稳性。延长使用寿命：通过减少刹车对巡检机器人和货物的冲击，可以延长巡检机器人及其零部件的使用寿命，降低维修成本。

技术研发人员：潘国威,徐寿宇,郑隽刚,刘唐,杨鹏
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5