CN110328677A - 一种动车组车侧检测机器人 - Google Patents
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Abstract
一种动车组车侧检测机器人，涉及动车组检测设备技术领域，包括：行进部，包括AGV和巡航定位装置，所述巡航定位装置设置于所述AGV上并控制其的移动定位；升降部，包括设置于所述AGV上的机器人升降装置；检测部，包括机器人、精扫装置及快扫装置，所述机器人设置于所述机器人升降装置上端，所述精扫装置设置于所述机器人前端且二者之间设置有防碰撞器，所述精扫装置包括采集相机组；控制部，包括控制装置，所述控制装置设置于所述AGV上并与所述巡航定位装置和快扫装置连接；通讯部，包括通讯装置，所述通讯装置与所述控制装置连接；电源部，包括设置于所述AGV内的蓄电池。本发明通过各装置之间的互相配合，从而完成对动车组车侧的自动化检测流程。
Description
技术领域
本发明涉及动车组检测设备技术领域，尤其涉及一种动车组车侧检测机器 人。
背景技术
随着近些年中国经济的腾飞，高速铁路事业实现了迅猛发展。中国铁路建 成“四纵四横”高速铁路网，多条高铁线路逐步开通，开行的动车组数量逐年 增加，相应的动车所承担的检修作业任务越来越重，作业压力也越来越大。动 车组日常检修以一级修为主，每次一级检修由1～2个检修作业小组完成，随 着动车组数量和运行交路的逐步增加，动车所每天一级修的作业任务逐渐增 加。目前机器人已成熟应用于工业、农业、生活服务等各个方面,已有深厚的 技术底蕴，但是对于动车组车侧的检测机器人还没有出现，一般都是一些专项 的检测设备。
因此，提供一种操作简易方便、安全性高、用户体验好动车组车侧检测机 器人实为必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种动车组车侧检测机器 人，以解决现有技术中不存在对于动车组车侧进行检测的检测机器人的问题。
本发明是这样实现的，一种动车组车侧检测机器人，包括：
行进部，用于控制所述检测机器人在地面上的行进；所述行进部包括AGV 和巡航定位装置，所述巡航定位装置设置于所述AGV上并控制其的移动定位；
升降部，用于控制检测部中至少一个装置的升起和降落；所述升降部包括 设置于所述AGV上的机器人升降装置；
检测部，用于控制所述检测机器人对动车组车侧进行检测；所述检测部包 括机器人、精扫装置及快扫装置，所述机器人设置于所述机器人升降装置上端， 所述精扫装置设置于所述机器人前端且二者之间设置有防碰撞器，所述精扫装 置包括采集相机组；
控制部，用于控制所述检测机器人按照预设指令行进和完成对动车组车侧 的检测；所述控制部包括控制装置，所述控制装置设置于所述AGV上并与所述 巡航定位装置和快扫装置连接；
通讯部，用于所述检测机器人与外部控制中心的通讯；所述通讯部包括通 讯装置，所述通讯装置与所述控制装置连接；
电源部，用于对所述检测机器人的各装置供电；所述电源部包括设置于所 述AGV内的蓄电池。
进一步地，还包括防护部，所述防护部包括设置于所述AGV上的防护壳体， 所述防护壳体与所述AGV共同形成防护腔体，所述机器人升降装置、巡航定位 装置、控制装置和通讯装置设置于所述防护壳体内，所述机器人设置于所述防 护壳体外部，所述快扫装置设置于所述防护壳体上。
进一步地，所述电源部还包括充电机，所述充电机与所述AGV连接，所述 充电机将市电转化为所述蓄电池内的化学能。
进一步地，所述AGV还包括底盘、舵轮驱动装置、充电座、三色灯和障碍 物传感器，其中，所述舵轮驱动装置设置于所述底盘底部且驱动所述底盘行进， 所述充电座、三色灯和障碍物传感器设置于所述底盘外壳上，所述充电机通过 所述充电座对所述蓄电池充电，所述三色灯根据所述障碍物传感器于所述AGV 在行进过程中对周围环境的感应情况发出预设颜色的光。
进一步地，所述AGV还包括接触式缓冲器，所述接触式缓冲器设置于所述 底盘外壳上，所述接触式缓冲器用于缓冲所述底盘在行进过程中与周围环境发 生的碰撞。
进一步地，所述机器人升降装置包括电机、传动组件、机器人安装平台、 电机控制器和升降装置底座，其中，所述升降装置底座设置于所述AGV上，所 述电机、传动组件、机器人安装平台和电机控制器设置于所述升降装置底座上， 所述传动组件与所述机器人安装平台通过传动链结构连接，所述机器人设置于 所述机器人安装平台上，所述电机控制器控制所述电机驱动所述传动组件运动 进而带动所述机器人安装平台上下移动以使所述机器人上升或下降。
进一步地，所述控制装置包括PLC、服务器安装座、服务器和交换机，其 中，所述服务器安装座设置于所述AGV上，所述PLC、服务器和交换机设置于 所述服务器安装座上，所述PLC和服务器通过所述交换机与所述AGV、机器人 升降装置和机器人连接从而完成所述检测机器人对动车组车侧的检测。
进一步地，所述通讯装置包括路由器和路由器安装座，所述路由器安装座 设置于所述AGV上，所述路由器设置于所述路由器安装座上，所述控制装置经 由所述路由器分别与所述检测机器人内的其他装置通讯。
进一步地，所述通讯装置包括3G、4G、5G、WiFi、ZigBee、蓝牙、WAPI、 红外通讯装置中的一种或多种。
进一步地，所述巡航定位装置包括激光测距仪和多角度调节组件，所述多 角度调节组件与所述控制装置连接，所述激光测距仪设置于所述多角度调节组 件上且与所述控制装置连接并控制所述AGV的移动定位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种动车组车侧检测机器人，通过各部分的装置之间的互相 配合，从而完成对动车组车侧的自动化检测流程；通过快扫装置和精扫装置的 双重扫描检测，降低对车侧各处的漏检情况发生；整个动车组车侧检测机器人 自动化程度高，大大降低了检测人员的工作量，具有较广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例的一种动车组车侧检测机器人的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的一种动车组车侧检测机器人中AGV的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种动车组车侧检测机器人中机器人升降装置和 机器人的整体结构示意图；
图4为本发明实施例的一种动车组车侧检测机器人中控制装置和通讯装 置的整体结构示意图；
图5为本发明实施例的一种动车组车侧检测机器人中巡航定位装置的结 构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可 以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连 接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元 件。
请参阅图1至图5，为本发明提供的一较佳实施例，而本实施例中的一种 动车组车侧检测机器人，包括：
行进部，用于控制所述检测机器人在地面上的行进；所述行进部包括AGV1 和巡航定位装置6，所述巡航定位装置6设置于所述AGV1上并控制其的移动 定位；升降部，用于控制检测部中至少一个装置的升起和降落；所述升降部包 括设置于所述AGV1上的机器人升降装置2；检测部，用于控制所述检测机器 人对动车组车侧进行检测；所述检测部包括机器人3、精扫装置5及快扫装置 7，所述机器人3设置于所述机器人升降装置2上端，所述精扫装置5设置于 所述机器人3前端且二者之间设置有防碰撞器4，所述精扫装置5包括采集相 机组，采集相机组对动车组车侧进行拍照并回传给外部控制中心；控制部，用 于控制所述检测机器人按照预设指令行进和完成对动车组车侧的检测；所述控 制部包括控制装置9，所述控制装置9设置于所述AGV1上并与所述巡航定位 装置6和快扫装置7连接；通讯部，用于所述检测机器人与外部控制中心的通 讯；所述通讯部包括通讯装置，所述通讯装置与所述控制装置9连接；电源部； 用于对所述检测机器人的各装置供电；所述电源部包括设置于所述AGV1内的 蓄电池30。
当对动车组车侧进行检测时，通讯装置接收外部控制中心的控制程序，并 将其传送给控制装置9，控制装置9将此控制程序分别发送给相应的装置，从 而按照程序完成整个动车组车侧检测工作，具体工作包括：巡航定位装置6 对AGV1的运行路线进行控制，使其按照预设指令沿着路线行进；AGV1驱动整 个检测机器人行进，机器人升降装置2按照预设指令控制机器人3在AGV1行 进至预设位置处时上升或下降从而达到相应的检测高度，此时机器人3前端的 精扫装置5对动车组车侧进行精细扫描，采集相机组对车侧各处进行拍照检测，再通过通讯装置回传给外部控制中心；快扫装置7可以对车侧进行快速扫 描，与精扫装置5形成双重扫描，降低对车侧漏检的情况发生；防碰撞器4 在精扫装置5快要接触到周围物体时候反馈信号给机器人3使其停止，避免精 扫装置5与周围环境的碰撞，蓄电池30对整个检测机器人的工作提供电能。
请再参阅图1，在本实施例中，本发明的动车组车侧检测机器人还包括防 护部，所述防护部包括设置于所述AGV1上的防护壳体8，所述防护壳体8与 所述AGV1共同形成防护腔体，所述机器人升降装置2、巡航定位装置6、控制 装置9和通讯装置设置于所述防护壳体8内，所述机器人3设置于所述防护壳 体8外部，所述快扫装置7设置于所述防护壳体8上。在其他一些实施例中， 防护部还可以包括设置于防护壳体8侧壁外的海绵等防护装置，降低与外界环 境的碰撞带来的冲击力而损坏动车组车侧检测机器人。
请再参阅图1，在本实施例中，本发明的动车组车侧检测机器人的电源部 还包括充电机10，所述充电机10与所述AGV1连接，所述充电机10将市电转 化为所述蓄电池30内的化学能。在蓄电池30内电能耗尽后，可以通过充电机 10对其进行补充。
请参阅图2，在本实施例中，所述AGV1还包括底盘11、舵轮驱动装置12、 充电座13、三色灯14和障碍物传感器15，其中，所述舵轮驱动装置12设置 于所述底盘11底部且驱动所述底盘11行进，所述充电座13、三色灯14和障 碍物传感器15设置于所述底盘11外壳上，所述充电机10通过所述充电座13 对所述蓄电池30充电，所述三色灯14根据所述障碍物传感器15于所述AGV1 在行进过程中对周围环境的感应情况发出预设颜色的光。比如，当障碍物传感 器15在其工作范围内感应到周围有障碍物时，说明底盘11有可能会与其撞击， 此时三色灯14发出红色作为报警提示；当障碍物传感器15在其工作范围内没 有感应到周围有障碍物时，此时三色灯14可以发出绿色表示行进畅通。
请再参阅图2，在本实施例中，所述AGV1还包括接触式缓冲器16，所述 接触式缓冲器16设置于所述底盘11外壳上，所述接触式缓冲器16用于缓冲 所述底盘11在行进过程中与周围环境发生的碰撞。在本实施例中，接触式缓 冲器16设置于AGV1位于其行进方向的两侧壁上，可以采用橡胶、弹簧等材质 制成。
请参阅图3，在本实施例中，所述机器人升降装置2包括电机17、传动组 件18、机器人安装平台19、电机控制器20和升降装置底座21，其中，所述 升降装置底座21设置于所述AGV1上，所述电机17、传动组件18、机器人安 装平台19和电机控制器20设置于所述升降装置底座21上，所述传动组件18 与所述机器人安装平台19通过传动链结构连接，所述机器人3设置于所述机 器人安装平台19上。当AGV1行进至预设位置处时，控制装置9按照预设指令发出指令给所述电机控制器20，电机控制器20控制所述电机17转动进而驱 动所述传动组件18运动，传动组件18带动所述机器人安装平台19上下移动 以使所述机器人3上升或下降至预设位置，从而完成对动车组车侧的检测工 作。
请再参阅图1，在本申请中，对动车组车侧的检测工作主要由精扫装置5 和快扫装置7完成。其中，快扫装置7可以为超声波检测装置，通过向动车组 车侧待检测部位发射超声波并接收超声波反馈信息，并对反馈信息进行分析从 而对待检测部位完成快速检测，比如是否有裂纹、零部件之间是否错位以及距 离是否改变等。
精扫装置5主要完成对待检测部位的精细扫描和检测工作，此时，请再参 阅图3，在本申请实施例中，精扫装置5主要包括采集相机组，采集相机组设 置于机器人3前端，通过机器人3的机器臂的旋转、升降等位置调整，采集相 机组完成对动车组车侧待检测部位的多角度拍照任务，并将这些图像信息通过 通讯装置回传给外部控制中心，供专业人员具体分析，从而得出更全面和精准 的检测结果。
请参阅图4，在本实施例中，所述控制装置9包括PLC22、服务器安装座 23、服务器24和交换机25，其中，所述服务器安装座23设置于所述AGV1上， 所述PLC22、服务器24和交换机25设置于所述服务器安装座23上，所述PLC22 和服务器24通过所述交换机25与所述AGV1、机器人升降装置2和机器人3 连接从而完成所述检测机器人对动车组车侧的检测。所述通讯装置包括路由器 26和路由器安装座27，所述路由器安装座27设置于所述AGV1上，所述路由 器26设置于所述路由器安装座27上，所述控制装置9经由所述路由器26分 别与所述检测机器人内的其他装置通讯。通过本实施例中控制装置9和通讯装 置中所包括的各零部件的互相配合，从而实现整个动车组车侧检测机器人与外 部控制中心以及各装置之间的通讯顺畅，保证整个检测流程的按照程序顺利进 行。
进一步地，在本实施例中，所述通讯装置包括3G、4G、5G、WiFi、ZigBee、 蓝牙、WAPI、红外通讯装置中的一种或多种，可以根据实际需要选择任意一种 独立工作或者多种上述通讯装置配合使用，从而完成整个检测流程的通讯需 要。
请参阅图5，在本实施例中，所述巡航定位装置6包括激光测距仪28和 多角度调节组件29，所述多角度调节组件29与所述控制装置9连接，所述激 光测距仪28设置于所述多角度调节组件29上且与所述控制装置9连接，从而 确保激光测距仪28工作时垂直物体表面，提高控制所述AGV1的移动定位的定 位精度。
本发明提供的一种动车组车侧检测机器人，通过各部分的装置之间的互相 配合，从而完成对动车组车侧的自动化检测流程；通过快扫装置和精扫装置的 双重扫描检测，降低对车侧各处的漏检情况发生；整个动车组车侧检测机器人 自动化程度高，大大降低了检测人员的工作量，具有较广泛的应用前景。
以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形 状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动车组车侧检测机器人，其特征在于，包括：
行进部，用于控制所述检测机器人在地面上的行进；所述行进部包括AGV和巡航定位装置，所述巡航定位装置设置于所述AGV上并控制其的移动定位；
升降部，用于控制检测部中至少一个装置的升起和降落；所述升降部包括设置于所述AGV上的机器人升降装置；
检测部，用于控制所述检测机器人对动车组车侧进行检测；所述检测部包括机器人、精扫装置及快扫装置，所述机器人设置于所述机器人升降装置上端，所述精扫装置设置于所述机器人前端且二者之间设置有防碰撞器，所述精扫装置包括采集相机组；
控制部，用于控制所述检测机器人按照预设指令行进和完成对动车组车侧的检测；所述控制部包括控制装置，所述控制装置设置于所述AGV上并与所述巡航定位装置和快扫装置连接；
通讯部，用于所述检测机器人与外部控制中心的通讯；所述通讯部包括通讯装置，所述通讯装置与所述控制装置连接；
电源部，用于对所述检测机器人的各装置供电；所述电源部包括设置于所述AGV内的蓄电池。
2.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，还包括防护部，所述防护部包括设置于所述AGV上的防护壳体，所述防护壳体与所述AGV共同形成防护腔体，所述机器人升降装置、巡航定位装置、控制装置和通讯装置设置于所述防护壳体内，所述机器人设置于所述防护壳体外部，所述快扫装置设置于所述防护壳体上。
3.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述电源部还包括充电机，所述充电机与所述AGV连接，所述充电机将市电转化为所述蓄电池内的化学能。
4.根据权利要求3所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述AGV还包括底盘、舵轮驱动装置、充电座、三色灯和障碍物传感器，其中，所述舵轮驱动装置设置于所述底盘底部且驱动所述底盘行进，所述充电座、三色灯和障碍物传感器设置于所述底盘外壳上，所述充电机通过所述充电座对所述蓄电池充电，所述三色灯根据所述障碍物传感器于所述AGV在行进过程中对周围环境的感应情况发出预设颜色的光。
5.根据权利要求4所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述AGV还包括接触式缓冲器，所述接触式缓冲器设置于所述底盘外壳上，所述接触式缓冲器用于缓冲所述底盘在行进过程中与周围环境发生的碰撞。
6.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述机器人升降装置包括电机、传动组件、机器人安装平台、电机控制器和升降装置底座，其中，所述升降装置底座设置于所述AGV上，所述电机、传动组件、机器人安装平台和电机控制器设置于所述升降装置底座上，所述传动组件与所述机器人安装平台通过传动链结构连接，所述机器人设置于所述机器人安装平台上，所述电机控制器控制所述电机驱动所述传动组件运动进而带动所述机器人安装平台上下移动以使所述机器人上升或下降。
7.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述控制装置包括PLC、服务器安装座、服务器和交换机，其中，所述服务器安装座设置于所述AGV上，所述PLC、服务器和交换机设置于所述服务器安装座上，所述PLC和服务器通过所述交换机与所述AGV、机器人升降装置和机器人连接从而完成所述检测机器人对动车组车侧的检测。
8.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述通讯装置包括路由器和路由器安装座，所述路由器安装座设置于所述AGV上，所述路由器设置于所述路由器安装座上，所述控制装置经由所述路由器分别与所述检测机器人内的其他装置通讯。
9.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述通讯装置包括3G、4G、5G、WiFi、ZigBee、蓝牙、WAPI、红外通讯装置中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的动车组车侧检测机器人，其特征在于，所述巡航定位装置包括激光测距仪和多角度调节组件，所述多角度调节组件与所述控制装置连接，所述激光测距仪设置于所述多角度调节组件上且与所述控制装置连接并控制所述AGV的移动定位。
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