CN107639622A - 轨道巡检机器人行走机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道巡检机器人行走机构，包括轨道和驱动机构，驱动机构沿轨道移动，巡检机器人安装在驱动机构上；轨道包括铝型材和链条，链条平行设置在铝型材的下方；驱动机构包括悬挂臂、横梁、稳定轮组、链轮、驱动电机和转向装置，两个悬挂臂和横梁组成U型结构，悬挂臂通过稳定轮组与铝型材可滑动接触，链轮水平设置且与横梁可转动连接，且链轮与链条啮合，链条的转矩输入轴通过传动带与驱动电机的转矩输出轴固定连接，驱动电机与横梁固定连接。本发明采用标准工业铝型材作为轨道、链条作为路径、链轮作为驱动轮，采用链条驱动，可以实现精确定位，容易实现转弯爬坡，采用转向轴作为转向节，可以满足小半径转弯的需求。
Description
技术领域
本发明涉及机器人行走机构，尤其涉及一种轨道巡检机器人行走机构。
背景技术
目前机器人应用越来越广泛。在对安全性有一定要求的场合,越来越多的采用沿轨道行走的机器人。目前使用的轨道，大多是沿用了自行走输送机器人的工字型轨道。存在重量大,价格高,不易实现小半径转弯的情况。在电力机房等设备密集的场合，较难满足实际需求。因此开发一种价格低廉、行走可靠、可小半径转弯的机器人就显得很有必要。现有技术主要为靠驱动轮的自身摩擦前进，或者是靠布在轨道上的齿条，通过齿轮啮合前进。
采用摩擦形式因为是靠轮子摩擦，由于存在打滑，不易实现精确定位。而采用齿轮齿条的形式不会出现打滑，但不易实现转弯爬坡，且齿条成本较高。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轨道巡检机器人行走机构。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种轨道巡检机器人行走机构，包括轨道和驱动机构，所述驱动机构沿所述轨道移动，所述巡检机器人安装在所述驱动机构上；
所述轨道包括铝型材和链条，所述链条平行设置在所述铝型材的下方，且与所述铝型材的下侧面固定连接；
所述驱动机构包括悬挂臂、横梁、稳定轮组、链轮、驱动电机和转向装置，两个所述悬挂臂和所述横梁组成U型结构，所述铝型材位于所述U型结构内，且所述悬挂臂通过所述稳定轮组与所述铝型材可滑动接触，所述链轮水平设置且与所述横梁可转动连接，且所述链轮与所述链条啮合，所述链条的转矩输入轴通过传动带与所述驱动电机的转矩输出轴固定连接，所述驱动电机与所述横梁固定连接。
进一步，所述行走机构还包括供电装置，所述供电装置包括滑触线和集电器，所述集电器与所述横梁固定连接，所述滑触线固定在所述铝型材上，且所述集电器与所述滑触线接触取电，所述集电器与所述驱动电机电连接。
优选地，所述集电器的数量为两组，两组所述集电器均与所述横梁固定连接。
具体地，所述稳定轮组包括悬挂轮和导向轮组，
两个所述悬挂轮均设置在所述铝型材的上方，且与所述铝型材的上侧面滚动接触，两个所述悬挂轮分别通过转轴与所述悬挂臂的上端可转动连接；
两个导向轮组分别设置在所述铝型材的两侧面，且分别与所述铝型材的两个侧面滚动接触，所述导向轮组通过导向臂与所述悬挂臂的中端固定连接。
具体地，所述导向轮组包括柔性导向轮和刚性导向轮，所述柔性导向轮和所述刚性导向轮位于同于水平面，且分别与所述导向臂的两端固定连接，所述导向臂的中端与所述悬挂臂固定连接，所述柔性导向轮与所述导向臂之间通过缓冲扭簧连接。
再进一步，所述行走机构还包括从动机构，所述从动机构包括与所述驱动机构内的结构和连接方式均相同的悬挂臂、横梁、转向装置和稳定轮组，所述从动机构的转向装置和所述驱动机构的转向装置均与所述巡检机器人固定连接。
具体地，所述转向装置包括转向轴和转向轴承，所述转向轴的上端通过所述转向轴承与所述横梁的中端可转动连接，所述转向轴的下端与所述巡检机器人是固定连接。
本发明的有益效果在于：
本发明一种轨道巡检机器人行走机构采用标准工业铝型材作为轨道、链条作为路径、链轮作为驱动轮，采用链条驱动，可以实现精确定位，容易实现转弯爬坡，采用转向轴作为转向节，可以满足小半径转弯的需求。
附图说明
图1是本发明所述的一种轨道巡检机器人行走机构的结构示意图，图中为转弯行走状态；
图2是本发明所述的一种轨道巡检机器人行走机构的结构示意图，图中为直线行走状态；
图3是本发明所述驱动机构的结构示意图；
图4是本发明所述从动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1、图2和图3所示，本发明一种轨道巡检机器人行走机构，包括轨道、驱动机构和供电装置，驱动机构沿轨道移动，巡检机器人安装在驱动机构上；
轨道包括铝型材1和链条4，链条4平行设置在铝型材1的下方，且与铝型材1的下侧面固定连接；
驱动机构包括悬挂臂12、横梁、稳定轮组、链轮7、驱动电机3和转向装置9，两个悬挂臂12和横梁组成U型结构，铝型材1位于U型结构内，且悬挂臂12通过稳定轮组与铝型材1可滑动接触，链轮7水平设置且与横梁可转动连接，且链轮7与链条4啮合，链条4的转矩输入轴通过传动带8与驱动电机3的转矩输出轴固定连接，驱动电机3与横梁固定连接；
供电装置包括滑触线10和集电器11，集电器11与横梁固定连接，滑触线10固定在铝型材1上，且集电器11与滑触线10接触取电，集电器11与驱动电机3电连接，集电器11的数量为两组，两组集电器11均与横梁固定连接，稳定轮组包括悬挂轮2和导向轮组，两个悬挂轮2均设置在铝型材1的上方，且与铝型材1的上侧面滚动接触，两个悬挂轮2分别通过转轴14与悬挂臂12的上端可转动连接；两个导向轮组分别设置在铝型材1的两侧面，且分别与铝型材1的两个侧面滚动接触，导向轮组通过导向臂15与悬挂臂12的中端固定连接。
导向轮组包括柔性导向轮5和刚性导向轮6，柔性导向轮5和刚性导向轮6位于同于水平面，且分别与导向臂15的两端固定连接，导向臂15的中端与悬挂臂12固定连接，柔性导向轮5与导向臂15之间通过缓冲扭簧13连接。
如图1、图2和图4所示，行走机构还包括从动机构，从动机构包括与驱动机构内的结构和连接方式均相同的悬挂臂12、横梁、转向装置9和稳定轮组，从动机构的转向装置9和驱动机构的转向装置9均与巡检机器人固定连接。
转向装置9包括转向轴和转向轴承，转向轴的上端通过转向轴承与横梁的中端可转动连接，转向轴的下端与巡检机器人是固定连接。
本发明一种轨道巡检机器人行走机构的工作原理如下：
行走机构通过悬挂轮2和稳定轮组固定在铝型材1上，并使其可以沿铝型材1移动；通过悬挂轮2将行走机构悬挂在铝型材1上，通过两侧的柔性导向轮5和刚性导向轮6防止行走机构出现晃动，并通过缓冲扭簧13减少在转弯时的晃动。
通过驱动电机3带动链轮7转动，同时因为链轮7与铝型材1下方的链条4啮合，实现了行走机构的移动。
通过集电器11与滑触线10接触取电，两组集电器11可以防止因跳动导致系统突然断电。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：包括轨道和驱动机构，所述驱动机构沿所述轨道移动，所述巡检机器人安装在所述驱动机构上；
所述轨道包括铝型材和链条，所述链条平行设置在所述铝型材的下方，且与所述铝型材的下侧面固定连接；
所述驱动机构包括悬挂臂、横梁、稳定轮组、链轮、驱动电机和转向装置，两个所述悬挂臂和所述横梁组成U型结构，所述铝型材位于所述U型结构内，且所述悬挂臂通过所述稳定轮组与所述铝型材可滑动接触，所述链轮水平设置且与所述横梁可转动连接，且所述链轮与所述链条啮合，所述链条的转矩输入轴通过传动带与所述驱动电机的转矩输出轴固定连接，所述驱动电机与所述横梁固定连接。
2.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：还包括供电装置，所述供电装置包括滑触线和集电器，所述集电器与所述横梁固定连接，所述滑触线固定在所述铝型材上，且所述集电器与所述滑触线接触取电，所述集电器与所述驱动电机电连接。
3.根据权利要求2所述的轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：所述集电器的数量为两组，两组所述集电器均与所述横梁固定连接。
4.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：所述稳定轮组包括悬挂轮和导向轮组，
两个所述悬挂轮均设置在所述铝型材的上方，且与所述铝型材的上侧面滚动接触，两个所述悬挂轮分别通过转轴与所述悬挂臂的上端可转动连接；
两个导向轮组分别设置在所述铝型材的两侧面，且分别与所述铝型材的两个侧面滚动接触，所述导向轮组通过导向臂与所述悬挂臂的中端固定连接。
5.根据权利要求4所述的轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：所述导向轮组包括柔性导向轮和刚性导向轮，所述柔性导向轮和所述刚性导向轮位于同于水平面，且分别与所述导向臂的两端固定连接，所述导向臂的中端与所述悬挂臂固定连接，所述柔性导向轮与所述导向臂之间通过缓冲扭簧连接。
6.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：还包括从动机构，所述从动机构包括与所述驱动机构内的结构和连接方式均相同的悬挂臂、横梁、转向装置和稳定轮组，所述从动机构的转向装置和所述驱动机构的转向装置均与所述巡检机器人固定连接。
7.根据权利要求6所述的轨道巡检机器人行走机构，其特征在于：所述转向装置包括转向轴和转向轴承，所述转向轴的上端通过所述转向轴承与所述横梁的中端可转动连接，所述转向轴的下端与所述巡检机器人是固定连接。
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