CN113103208A - 轨道式巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道式巡检机器人，包括上箱体和连接于上箱体底部的下箱体、安装于上箱体上的至少一对行走轮以及安装于上箱体或下箱体上的驱动装置，所述驱动装置用于驱动行走轮转动，所述下箱体上安装有检测组件用于实时检测输送机。本发明中机器人的上箱体和下箱体均设置为箱体结构，利于各个部件的封装，可适用于潮湿、阴暗的恶劣运输环境，该结构配合工字型轨道可实现平稳上坡或者下坡运动，可适应于崎岖的运行工况，通过该机器人沿着轨道行走，可实时监测输送机的零部件，可提前预判故障并排除故障，且大大降低了人力劳动，且提高了输送机巡检效。

Description

轨道式巡检机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种轨道式巡检机器人。

背景技术

管状带式运输机是一种可实现长距离物料输送的平台，其本体利用钢结构支撑，铺设在两地之间的山路上。传送滚筒、电机及传送带是其关键部件，在大量物料持续的运送过程中，可能会遇到传送带跑偏、输送带断裂及驱动装置失灵等故障，因此需要对传送带进行巡检，以提前检测皮带等部件的运行状态，以便于提前预判故障进而排除故障，现有的皮带巡检通常是通过人工巡检，由于管状带式运输机的输送距离较长，该巡检方式效率较低，且无法做到实时检测；

因此，为解决以上问题，需要一种轨道式巡检机器人，通过该机器人可实时检测输送机的零部件，可提前预判故障并排除故障。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轨道式巡检机器人，通过该机器人可实时检测输送机的零部件，可提前预判故障并排除故障，且大大降低了人力劳动，且提高了输送机巡检效率。

本发明的轨道式巡检机器人，包括上箱体和连接于上箱体底部的下箱体、安装于上箱体上的至少一对行走轮以及安装于上箱体或下箱体上的驱动装置，所述驱动装置用于驱动行走轮转动，所述下箱体上安装有检测组件用于实时检测输送机。

进一步，所述行走轮设置有两对分别为主动轮对和从动轮对，各轮对沿行走方向前后布置，所述驱动装置驱动主动轮对转动，所述上箱体包括一对平行设置的立板，主动轮对安装于其中一块立板内侧、从动轮对安装于另一块立板内侧。

进一步，安装有主动轮对的立板外侧安装有传动装置，所述传动装置包括主动带轮、从动带轮以及使主动带轮和从动带轮传动配合的传动带，所述从动带轮与主动轮传动配合，所述主动带轮与驱动装置的输出端传动配合。

进一步，所述立板外侧安装有外罩，所述外罩与相应的立板之间形成安装腔，所述传动装置安装于相应立板对应的安装腔内。

进一步，还包括至少一对导向轮，该对导向轮中的两个导向轮分别安装于两个立板内侧用于夹持于轨道两侧并可沿轨道滚动，该对导向轮以可弹性伸缩可调节夹持间距的方式安装于立板上。

进一步，所述上箱体还包括横板，所述立板固定连接于下箱体顶部，所述横板连接于两块立板之间并与下箱体顶部合围成下层安装空间，所述驱动装置安装于下层安装空间内，所述两块立板位于下层安装空间的前后两侧通过封板封装。

进一步，所述导向轮设置有三对，各对所述导向轮沿机器人前进方向与行走轮间隔设置。

进一步，位于中间的导向轮的轮体直径大于位于前后侧的导向轮的轮体直径，位于中间的两个导向轮在垂直于行走方向之间的间距小于位于前后侧的导向轮在垂直于行走方向之间的间距。

进一步，两块立板之间通过横杆固定连接，所述横杆端部抵在立板内侧并通过连接件紧固在立板上。

进一步，所述下箱体的内腔大于上箱体的内腔，所述检测组件包括安装于下箱体上的摄像头以及超声波传感器。

本发明的有益效果：

本发明中机器人设置为上下箱体结构，利于各个部件的封装，可适用于潮湿、阴暗的恶劣运输环境，该结构配合工字型轨道可实现平稳上坡或者下坡运动，可适应于崎岖的运行工况；该机器人沿着轨道行走，可实时监测输送机的零部件，可提前预判故障并排除故障，大大降低了人力劳动，且提高了输送机巡检效率；另外主动轮对的两个主动轮前后布置，可在上坡或者下坡的过程中提高轮子的附着力，提高爬坡或者下坡能力；

本发明中通过导向轮可提高机器人的稳定性，而且两个中间导向轮之间的间距较小，对轨道的夹持力较大，用于稳定机器人车身，前侧导向轮和后侧导向轮的夹持距离减小，用于矫正机器人车身姿态，而且减小与轨道的摩擦力，三组导向轮可提高整个机器人的稳定性，同时增大附着力可提高爬坡或者下坡能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明内部结构示意图；

具体实施方式

如图所示：本实施例的轨道式巡检机器人，包括上箱体10和连接于上箱体底部的下箱体20、安装于上箱体上的至少一对行走轮以及安装于上箱体或下箱体上的驱动装置30，所述驱动装置用于驱动行走轮转动，所述下箱体上安装有检测组件用于实时检测输送机。此处的一对齿轮指的是两个齿轮，结合图1所示，行走轮配合工字型轨道使用，行走轮沿着下翼板滚动，每对行走轮可沿着行走方向前后排布、或者每对行走轮可在垂直于行走方向左右排布，本实施例中，每对行走轮在行走方向前后排布设置，行走轮采用聚氨酯包胶滚轮以增大与轨道的摩擦力，上箱体和下箱体均设置为箱体结构，利于各个部件的封装，可适用于潮湿、阴暗的恶劣运输环境，该结构配合工字型轨道可实现平稳上坡或者下坡运动，可适应于崎岖的运行工况，该机器人沿着轨道行走，可实时监测输送机的零部件，可提前预判故障并排除故障，大大降低了人力劳动，且提高了输送机巡检效率。

本实施例中，所述行走轮设置有两对分别为主动轮对41和从动轮对42，各轮对沿行走方向前后布置，所述驱动装置驱动主动轮对转动，所述上箱体10包括一对平行设置的立板11，主动轮对安装于其中一块立板内侧、从动轮对安装于另一块立板内侧。结合图1所示，两块平行的立板作为上箱体的骨架，在运行时，机器人架设在工字型轨道上，轨道位于两块立板之间，其中主动轮对中的两个主动轮位于轨道腹板的一侧，从动轮对中两个从动轮位于轨道腹板的另一侧，驱动装置采用电机，当然也可以采用其他已知的驱动结构，通过两对行走轮可提高机器人在工字型轨道上的稳定性，另外主动轮对的两个主动轮前后布置，可在上坡或者下坡的过程中提高轮子的附着力，提高爬坡或者下坡能力。

本实施例中，安装有主动轮对的立板外侧安装有传动装置，所述传动装置包括主动带轮51、从动带轮52以及使主动带轮和从动带轮传动配合的传动带53，所述从动带轮与主动轮传动配合，所述主动带轮与驱动装置的输出端传动配合。结合图3所示，主动轮对中每个主动轮均配置有一个传动装置，每个传动装置均配置有一个驱动装置，主动轮对中的行走轮通过皮带传动的方式实现变速，只需要更换相应的带轮即可实时的调节相应的变速比，利于适应复杂的运行工况。

本实施例中，所述立板外侧安装有外罩12，所述外罩与相应的立板之间形成安装腔，所述传动装置安装于相应立板对应的安装腔内。两个立板外侧均罩有外罩形成安装腔，其中一个立板对应的安装腔中安装有传动装置，另一个立板对应的安装腔中可用于安装控制电路板等部件，两个安装腔分别相对独立，使得安装腔的功能划分整齐，利于机器人中各个部件的空间布局。

本实施例中，还包括至少一对导向轮，该对导向轮中的两个导向轮分别安装于两个立板内侧用于夹持于轨道两侧并可沿轨道滚动，该对导向轮以可弹性伸缩可调节夹持间距的方式安装于立板上。结合图2所示，在立板的内侧安装有轮架，相应的导向轮安装于轮架上，在沿着轨道行驶过程中，每对导向轮中的两个导向轮夹持于轨道下翼板两侧并可沿着轨道滚动，通过该方式提高机器人的运行稳定性。另外，轮架可垂直于立板弹性安装于立板上，具体为在立板上可开设滑孔，轮架滑动安装于滑孔内，轮架与滑孔底部之间通弹性件弹性连接，通过该结构利于导向轮的弹性滑动，进而可适配不同宽度的轨道，也可通过弹性力弹性夹持于轨道两侧。

本实施例中，所述上箱体还包括横板13，所述立板固定连接于下箱体顶部，所述横板连接于两块立板之间并与下箱体顶部合围成下层安装空间14，所述驱动装置安装于下层安装空间内，所述两块立板位于下层安装空间的前后两侧通过封板15封装。结合图1和图2所示，下层安装空间呈长方体结构，下箱体也呈长方体结构，通过分层设置，利于各个部件的封装。

本实施例中，所述导向轮设置有三对，各对所述导向轮沿机器人前进方向与行走轮间隔设置。结合图2所示，在机器人前进方向上，行走轮分为两组，在行走轮的最前侧、两组行走轮之间以及行走轮的最后侧均安装有一对导向轮，在机器人行走方向排列设置三组导向轮，利于提高机器人行走的稳定性。

本实施例中，位于中间的导向轮的轮体直径大于位于前后侧的导向轮的轮体直径，位于中间的两个导向轮在垂直于行走方向之间的间距小于位于前后侧的导向轮在垂直于行走方向之间的间距。结合图2所示，导向轮设置有三对，分别为前侧导向轮61、中间导向轮62以及后侧导向轮63，位于中间的导向轮指的是中间导向轮62，位于前后侧的导向轮指的是前侧导向轮61和后侧导向轮63，其中中间导向轮62的轮体直径较大，该导向轮作为主导向轮，前侧导向轮61和后侧导向轮63作为辅助导向轮，而且两个中间导向轮62之间的间距较小，对轨道的夹持力较大，用于稳定机器人车身，前侧导向轮61和后侧导向轮63的夹持距离减小，用于矫正机器人车身姿态，而且减小与轨道的摩擦力，三组导向轮可提高整个机器人的稳定性，同时增大附着力可提高爬坡或者下坡能力。

本实施例中，两块立板之间通过横杆16固定连接，所述横杆端部抵在立板内侧并通过连接件紧固在立板上。结合图3所示，横杆的两端开设螺纹孔，横杆的两端分别抵在两块立板内侧，在立板外侧螺纹连接有螺栓并与横杆的端部螺纹连接，以将横杆与立板固定连接，通过横杆既起到了连接作用也起到了限位作用。

本实施例中，所述下箱体的内腔大于上箱体的内腔，所述检测组件包括安装于下箱体上的摄像头71以及超声波传感器72。摄像头71用于采集音视频信息，超声波传感器72用于采集沿途是否有阻挡障碍物；相应的下箱体内还安装有电池以及上位机传输空间，通过较大的下箱体结构，可预留较大的可扩展空间，便于其他部件的增设，同时也可使得机器人的重心降在轨道下方，利于提高机器人的运行稳定性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种轨道式巡检机器人，其特征在于：包括上箱体和连接于上箱体底部的下箱体、安装于上箱体上的至少一对行走轮以及安装于上箱体或下箱体上的驱动装置，所述驱动装置用于驱动行走轮转动，所述下箱体上安装有检测组件用于实时检测输送机。

2.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：所述行走轮设置有两对分别为主动轮对和从动轮对，各轮对沿行走方向前后布置，所述驱动装置驱动主动轮对转动，所述上箱体包括一对平行设置的立板，主动轮对安装于其中一块立板内侧、从动轮对安装于另一块立板内侧。

3.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：安装有主动轮对的立板外侧安装有传动装置，所述传动装置包括主动带轮、从动带轮以及使主动带轮和从动带轮传动配合的传动带，所述从动带轮与主动轮传动配合，所述主动带轮与驱动装置的输出端传动配合。

4.根据权利要求3所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：所述立板外侧安装有外罩，所述外罩与相应的立板之间形成安装腔，所述传动装置安装于相应立板对应的安装腔内。

5.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：还包括至少一对导向轮，该对导向轮中的两个导向轮分别安装于两个立板内侧用于夹持于轨道两侧并可沿轨道滚动，该对导向轮以可弹性伸缩可调节夹持间距的方式安装于立板上。

6.根据权利要求3所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：所述上箱体还包括横板，所述立板固定连接于下箱体顶部，所述横板连接于两块立板之间并与下箱体顶部合围成下层安装空间，所述驱动装置安装于下层安装空间内，所述两块立板位于下层安装空间的前后两侧通过封板封装。

7.根据权利要求5所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：所述导向轮设置有三对，各对所述导向轮沿机器人前进方向与行走轮间隔设置。

8.根据权利要求7所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：位于中间的导向轮的轮体直径大于位于前后侧的导向轮的轮体直径，位于中间的两个导向轮在垂直于行走方向之间的间距小于位于前后侧的导向轮在垂直于行走方向之间的间距。

9.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：两块立板之间通过横杆固定连接，所述横杆端部抵在立板内侧并通过连接件紧固在立板上。

10.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人，其特征在于：所述下箱体的内腔大于上箱体的内腔，所述检测组件包括安装于下箱体上的摄像头以及超声波传感器。

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