CN109483513A - 一种轨道及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明技术方案公开了一种轨道及机器人系统，包括轨道和与所述轨道连接的机器人，所述轨道为方形轨道，所述机器人通过动力部和导向部与所述轨道连接并于所述轨道上来回运动。本发明的轨道系统，通过全对称式的导轨结构能够实现智能巡检机器人向上、下、左、右中的任意方向进行移动，极大的程度上适应了地下管道的狭小空间，有效地提高了智能巡检机器人的工作效率。

Description

一种轨道及机器人系统

技术领域

本发明涉及智能巡检机器人轨道技术领域，尤其是涉及一种轨道及机器人系统。

背景技术

市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种线路设施均一同埋设在地下管道中，而地下管道需要进行定时的监测，以便及时的发现意外出现的问题。目前，大多数领域的管道安全均通过人工巡检来完成监测工作。

然而，采用人工巡检的方式有以下缺点：一、地下管道环境恶劣危险，需要工人具有强大的心理素质，因此很难招人；二、人工巡检检测质量依赖于工人经验以及责任心、细心程度；三、人很难检测和判断出管道中例如危险气体超标等情况，管道内设备局部过热等安全隐患；四、一旦发生事故，人很难第一时间到达现场，即使第一时间到达事故现场，也会冒着巨大的生命危险。所以，采用人工巡检人工检测存在着结果不稳定、人工成本高以及工人人身安全得不到保障的问题。

因此，现有技术开始初步采用智能巡检机器人代替人工巡检，但智能巡检机器人在地下管道中的移动主要依靠轨道系统，而现有的轨道系统由于地下管道的可用空间狭小、管道的弯曲走向无规律、甚至会突然出现大角度的转弯的情况，相对现有的智能巡检机器人大都采用直来直往移动的结构或在小角度弯曲的轨道上移动而言，会导致智能巡检机器人突然在大角度弯曲的轨道上卡死无法继续前行、无法向其他方向爬升或下降或转弯等问题，进而需要人力下到管道中进行维修，非常麻烦。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有的智能巡检机器人的轨道系统无法在错综复杂、空间狭小的地下管道中无阻畅通的移动。

为解决上述的技术问题，本发明技术方案提供一种轨道及机器人系统，包括轨道和与所述轨道连接的机器人，其中，所述轨道为方形轨道，所述机器人通过动力部和导向部与所述轨道连接并于所述轨道上来回运动。

可选地，所述轨道的截面为正四边形。

可选地，所述机器人包括功能部以及安装于所述功能部上的行走部，所述行走部包括所述动力部以及分别设于所述动力部两侧的至少两组所述导向部，两组所述导向部的结构一致。

可选地，所述动力部包括电机以及与所述电机的轴端连接的主动轮，所述主动轮啮合地配设有从动轮，所述从动轮与所述轨道接触，所述电机工作带动所述主动轮旋转，所述主动轮带动所述从动轮旋转，所述从动轮与所述轨道摩擦产生动力而带动所述机器人于所述轨道上进行移动。

可选地，所述从动轮的外圈设有橡胶圈，所述主动轮、所述从动轮和所述轨道之间通过所述橡胶圈压紧，以保证所述从动轮和所述轨道之间能够产生足够的摩擦力。

可选地，所述导向部包括旋转架和滚轮，所述旋转架可水平旋转地安装于所述功能部上，所述旋转架的两侧分别安装有一组上下对称的所述滚轮，每一所述滚轮分别与所述轨道的一面接触。

可选地，所述轨道包括多个首尾连接的导轨、连接每两个所述导轨的连接件和固定所述轨道的固定件，通过所述固定件将所述轨道以悬挂、悬吊或支撑的方式进行固定。

本发明技术方案的有益效果是：

本发明的轨道系统，通过全对称式的导轨结构能够实现智能巡检机器人向上、下、左、右中的任意方向进行移动，极大的程度上适应了地下管道的狭小空间，有效地提高了智能巡检机器人的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例中轨道及机器人系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中轨道及机器人系统的主视图；

图3为本发明实施例中轨道及机器人系统的侧视图；

图4为本发明实施例中行走部的结构示意图；

图5为本发明实施例中行走部的内部结构示意图；

图6为本发明实施例中轨道的结构示意图；

图7为本发明实施例中轨道的侧视图；

图8为本发明实施例中轨道和连接件的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1、图2、图3和图4所示，示出了一种实施例的轨道及机器人系统，包括轨道1和与轨道1连接的机器人2，其中，轨道1为方形轨道，进一步地轨道1的截面为正四边形，且轨道1为中空结构111（如图8所示），机器人2通过动力部41和导向部42与轨道1连接并于轨道1上来回运动。

本实施例中，机器人2包括功能部3以及安装于功能部3上的行走部4，行走部4包括动力部41以及分别设于动力部41两侧的至少两组导向部42，两组导向部42的结构一致。功能部3包括壳体31、壳盖32和设于壳体31中的摄像组件33，机器人2移动过程中通过摄像组件33进行图像的捕获并传输至后台处理器进行图像处理，摄像组件33可以是任意形式的摄像设备，在此不做详述。行走部4进一步地安装于壳盖32上，动力部41和导向部42均与壳盖32连接，行走部4移动过程中带动功能部3一同移动。

本实施例中，如图4和图5所示，动力部41包括电机411以及与电机411的轴端连接的主动轮412，电机411的主体位于壳盖32下方的壳体31中，电机411的轴端露出壳盖32并连接主动轮412，主动轮412啮合地配设有从动轮413，从动轮413与轨道1接触，电机411工作带动主动轮412旋转，主动轮412带动从动轮413旋转，从动轮413与轨道1摩擦产生动力而带动机器人2于轨道1上进行移动。并且从动轮413的外圈设有橡胶圈414，主动轮412、从动轮413和轨道1之间通过橡胶圈414压紧，以保证从动轮413和轨道1之间能够产生足够的摩擦力。

当然在其他实施例中，当从动轮413与轨道1之间的摩擦力不足够使得机器人2继续移动时，例如当机器人2需要向上移动，或者轨道1的倾斜角度向上，从动轮413与轨道1之间摩擦力不够而打滑的，可以在轨道1与从动轮413接触的面上增加齿条（未示出），从动轮413自带的齿4131与齿条啮合以提供足够的摩擦力使得机器人2继续向上或斜上方向移动。

本实施例中，如图5所示，导向部42包括旋转架421和滚轮422，旋转架421可水平旋转地安装于功能部3上，旋转架421的两侧分别安装有一组上下对称的滚轮422，每一滚轮422分别与轨道1的一面接触。旋转架421使得当机器人2经过的轨道1呈弯曲的形状时，旋转架421对应轨道1的弯曲程度进行一定角度的旋转，以使得滚轮422能够顺利地相对于轨道1面滚过不至于导向部42和轨道1之间卡死导致机器人2停止移动。

本实施例中，如图6、图7和图8所示，轨道1包括多个首尾连接的导轨11、连接每两个导轨11的连接件5和固定轨道1的固定件6，通过固定件6将轨道1以悬挂、悬吊或支撑的方式进行固定。优选地，连接件5又包括内件51和外件52，内件51的形状配合导轨11的内角形状优选地呈直角三角形状，内件51的两个直角面与导轨11的内壁贴合，外件52配合导轨11的直角外侧壁形成有直角槽522，外件52的直角槽522贴合导轨11的外侧壁并靠近内件51，并通过外件52中开设的通孔521和内件51中设有的螺纹孔511的配合安装将两个导轨11连接，可以通过螺栓、螺钉等零件将内件51和外件52进行连接。为了使内件51和外件52的连接更便捷，导轨11在内件51和外件52之间开设有缺口112，缺口112可供连接内件51和外件52的螺栓、螺钉等零件贯穿。最终通过固定件6与外件52连接，固定件6可固定于墙壁上将轨道1定义成悬挂式轨道结构，或固定件6可以固定至天花板将轨道1定义成悬吊式轨道结构，或者固定件6可以连接于处于下方的外件52（如图7所示），并且固定件6直接固定于地面将轨道1定义成支撑式轨道结构。

综上所述，本发明的轨道系统，通过全对称式的导轨结构能够实现智能巡检机器人向上、下、左、右中的任意方向进行移动，极大的程度上适应了地下管道的狭小空间，有效地提高了智能巡检机器人的工作效率。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种轨道及机器人系统，包括轨道和与所述轨道连接的机器人，其特征在于，所述轨道为方形轨道，所述机器人通过动力部和导向部与所述轨道连接并于所述轨道上来回运动。

2.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述轨道的截面为正四边形。

3.根据权利要求2所述的轨道系统，其特征在于，所述机器人包括功能部以及安装于所述功能部上的行走部，所述行走部包括所述动力部以及分别设于所述动力部两侧的至少两组所述导向部，两组所述导向部的结构一致。

4.根据权利要求3所述的轨道系统，其特征在于，所述动力部包括电机以及与所述电机的轴端连接的主动轮，所述主动轮啮合地配设有从动轮，所述从动轮与所述轨道接触，所述电机工作带动所述主动轮旋转，所述主动轮带动所述从动轮旋转，所述从动轮与所述轨道摩擦产生动力而带动所述机器人于所述轨道上进行移动。

5.根据权利要求4所述的轨道系统，其特征在于，所述从动轮的外圈设有橡胶圈，所述主动轮、所述从动轮和所述轨道之间通过所述橡胶圈压紧，以保证所述从动轮和所述轨道之间能够产生足够的摩擦力。

6.根据权利要求3所述的轨道系统，其特征在于，所述导向部包括旋转架和滚轮，所述旋转架可水平旋转地安装于所述功能部上，所述旋转架的两侧分别安装有一组上下对称的所述滚轮，每一所述滚轮分别与所述轨道的一面接触。

7.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述轨道包括多个首尾连接的导轨、连接每两个所述导轨的连接件和固定所述轨道的固定件，通过所述固定件将所述轨道以悬挂、悬吊或支撑的方式进行固定。