CN113681571A - 一种皮带廊巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种皮带廊巡检机器人，包括：桁架及安装在桁架上的机械臂；机械臂横跨安装在桁架上，机械臂的数量包括并列间隔设置的两个；机械臂包括翻转机构、驱动电机及用于在皮带轮上移动的驱动轮；驱动电机驱动驱动轮在皮带廊上的移动、以推动机器人的移动；驱动翻转机构与驱动轮连接，通过驱动翻转机构使驱动轮进行翻转、以使机械臂脱离皮带廊或连接到皮带廊；机械臂交替的脱离皮带廊。本发明设置能够进行翻转的驱动轮，当机器人遇到障碍物时，驱动轮能够进行翻转，以实现机械臂脱离或重新连接到皮带廊；通过将皮带廊上移动的驱动轮进行翻转，使得机器人当遇到障碍物时能顺利通过，实现机器人对皮带廊的巡检工作。

Description

一种皮带廊巡检机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种皮带廊巡检机器人。

背景技术

在工厂作业中或有实验皮带廊的作业中机器人运输物料成为一种趋势；例如，在水泥工厂作业中，水泥生产工厂从开采地点运输矿石到加工场地，通常在物料地和目的地之间采用在架设皮带廊的方式进行运输物料。

然而在实际工作中，两地之间的距离在几公里到几十公里不等，皮带廊传送带的辊子需要定期检查更换，以避免因皮带廊长期使用出现故障而导致伤亡；目前采用巡检皮带廊的方式主要是人工巡逻，这种方式容易出现采集不准的问题，同时增加了人员伤亡的危险。因此，急需要一种可以机器人以代替人工作业，解决了皮带廊人工巡检准确率低，危险性高的问题；并且该机器人需要能够自动跨越皮带廊桁架上障碍物的机器人，以保证机器人能够顺利的在皮带廊上移动巡检。

发明内容

本发明实施例提供了一种皮带廊巡检机器人，能够依托皮带廊作为轨道进行有轨巡检并自动跨越皮带廊桁架上的障碍物，以实现用于机器人代替人工巡检皮带廊。

根据本发明的实施例，提供了一种皮带廊巡检机器人，包括：桁架及安装在桁架上的机械臂；机械臂横跨安装在桁架上，机械臂的数量包括并列间隔设置的两个；机械臂包括驱动翻转机构、驱动电机及用于在皮带轮上移动的驱动轮，机械臂的两端均设置有驱动轮及驱动电机；驱动电机驱动驱动轮在皮带廊上的移动、以推动机器人的移动；驱动翻转机构与所述驱动轮连接，通过驱动翻转机构使驱动轮进行翻转、以使机械臂脱离皮带廊或连接到皮带廊；机械臂交替的脱离皮带廊。

进一步地，机械臂还包括主电机、与主电机连接的主动轮、与主动轮连接的从动轮，驱动翻转机构为连杆机构；连杆机构的数量包括两个，并且两个连杆机构以从动轮为轴心对称设置在从动轮的两侧；从动轮与连杆机构的一端连接，连杆机构的另一端与驱动轮连接；主电机驱动主动轮，主动轮带动从动轮进行转动，从动轮带动连杆机构运动，连杆机构带动驱动轮进行翻转运动。

进一步地，机械臂还包括侧板，连杆机构设置在侧板内，侧板安装在桁架上。

进一步地，连杆机构包括驱动连杆及平行连杆结构，平行连杆结构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆；驱动连杆的一端与从动轮连接、另一端与第一连杆的一端连接；第三连杆和第四连杆的一端与第一连杆的另一端连接、第三连杆和第四连杆的另一端与第二连杆的一端连接；第二连杆的另一端与驱动轮远离桁架的一端连接。

进一步地，机械臂还包括双向丝杆及丝杆螺母，双向丝杆横跨的设置在从动轮上，双向丝杆的两端分别设置有丝杆螺母，丝杆螺母与驱动连杆连接。

进一步地，连杆机构还包括支撑连杆，机械臂还包括设置在机械臂两端的电机支座，机械臂两端的驱动电机对应安装在机械臂两端的电机支座上；第二连杆与电机支座远离桁架的一端连接，支撑连杆一端安装在侧板上、另一端与电机支架远离第二连杆的一端连接。

进一步地，机器人还包括用于平衡机器人重心的重心平衡机构，重心平衡机构安装在桁架上远离机械臂的一侧；桁架上设置有平移导轨，重心平衡机构包括安装在平移导轨上的滑车，通过滑车在平移导轨上移动保持机器人的重心平衡；平移导轨的长度大于两个机械臂的之间的间隔。

进一步地，重心平衡机构还包括重心电机、主同步轮、从同步轮及同步带，同步带套装在主同步轮和从同步轮上，滑车与同步带固定连接；重心电机驱动主同步轮，主同步轮带动从同步轮和同步带转动，同步带带动滑车移动。

进一步地，从同步轮的数量设置为多个。

进一步地，重心平衡机构还包括固定板，滑车通过固定板与同步带进行固定。

进一步地，平移导轨上设置有C型槽，滑车的两侧设置有凸边，滑车通过凸边安装在平移导轨的C型槽内在平移导轨上移动。

进一步地，桁架上设置有横梁，重心电机及主同步轮安装在横梁的上端，从同步轮安装在横梁的下端。

进一步地，机械臂还包括用于支撑双向丝杆的轴承座，轴承座对称设置在从动轮的两侧。

进一步地，机械臂还包括减速箱，驱动轮由驱动电机通过减速箱驱动，保证机械臂两端的驱动轮转速相同。

进一步地，机器人还包括两组分别对应紧固两个机械臂的拉紧结构，拉紧结构一端固定安装在桁架上、另一端与机械臂的侧板连接。

进一步地，机器人还包括：

障碍物采集模块，用于机器人在移动过程中检测障碍物，并生成产障碍信息；

障碍物分析模块，用于对障碍信息进行分析并得出分析数据，数据包障碍物类型、长度或大小；

驱动控制模块，用于根据障碍物分析模块的分析数据，控制主电机转动。

本发明的皮带廊巡检机器人中，包括：桁架及安装在桁架上的机械臂；机械臂横跨安装在桁架上，机械臂的数量包括并列间隔设置的两个；机械臂包括驱动翻转机构、驱动电机及用于在皮带轮上移动的驱动轮，机械臂的两端均设置有驱动轮及驱动电机；驱动电机驱动驱动轮在皮带廊上的移动、以推动机器人的移动；驱动翻转机构与驱动轮连接，通过驱动翻转机构使驱动轮进行翻转、以使机械臂脱离皮带廊或连接到皮带廊；机械臂交替的脱离皮带廊。本发明设置能够进行翻转的驱动轮，当机器人遇到障碍物时，在皮带廊上移动的驱动轮能够进行翻转，以实现机械臂脱离或重新连接到皮带廊；当机械臂脱离皮带廊时，则能够越过障碍物，当机器人越过障碍物后，驱动轮又重新连接到皮带廊、在皮带廊上移动；通过将皮带廊上移动的驱动轮进行翻转，使得机器人当遇到障碍物时能顺利通过，实现机器人对皮带廊的巡检工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明皮带廊巡检机器人的结构图；

图2为本发明皮带廊巡检机器人机械臂的结构图；

图3为本发明图2中A部分的结构放大图；

图4为本发明皮带廊巡检机器人重心平衡机构的结构图；

图5为本发明皮带廊巡检机器人的机械臂在皮带廊上移动示意；

图6为本发明皮带廊巡检机器人的机械臂脱离皮带廊示意图；

图7为本发明皮带廊巡检机器人的另一机械臂脱离皮带廊示意图；

图8为本发明皮带廊巡检机器人的重心平衡机构位于两个机械臂中间示意图；

图9为本发明皮带廊巡检机器人检测障碍物的原理图。

附图标记：1-桁架、101-平移导轨、102-横梁、2-机械臂、201-驱动电机、202-驱动轮、203-主电机、204-主动轮、205-从动轮、206-连杆机构、207-驱动连杆、208-第一连杆、209-第二连杆、210-第三连杆、211-第四连杆、212-支撑连杆、213-侧板、214-双向丝杆、215-丝杆螺母、216-电机支座、217-轴承座、218-底板、3-重心平衡机构、301-滑车、302-主同步轮、303-从同步轮、304-同步带、305-固定板、4-拉紧结构、100-障碍物采集模块、200-障碍物分析模块、300-驱动控制模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1至图9所示，本申请提出一种皮带廊巡检机器人，包括：桁架1及安装在桁架1上的机械臂2；机械臂2横跨的安装在桁架1上，机械臂2的数量包括并列间隔设置的两个；机械臂2包括驱动翻转机构、驱动电机201及用于在皮带轮上移动的驱动轮202，机械臂2的两端均设置有驱动轮202及驱动电机201；驱动电机201驱动驱动轮202在皮带廊上的移动、以推动机器人的移动；驱动翻转机构与驱动轮202连接，通过驱动翻转机构使驱动轮202进行翻转、以使机械臂2脱离皮带廊或连接到皮带廊；机械臂2交替的脱离皮带廊。

本发明的皮带廊巡检机器人中，包括：桁架1及安装在桁架1上的机械臂2；机械臂2横跨安装在桁架1上，机械臂包括并列间隔设置的两个；机械臂2包括驱动翻转机构、驱动电机201及用于在皮带轮上移动的驱动轮202，机械臂2的两端均设置有驱动轮202及驱动电机201；驱动电机201驱动驱动轮202在皮带廊上的移动、以推动机器人的移动；驱动翻转机构与驱动轮202连接，通过驱动翻转机构使驱动轮202进行翻转、以使机械臂2脱离皮带廊或连接到皮带廊；机械臂2交替的脱离皮带廊。本发明设置能够进行翻转的驱动轮202，当机器人遇到障碍物时，在皮带廊上移动的驱动轮202能够进行翻转，以实现机械臂2脱离或重新连接到皮带廊；当机械臂2脱离皮带廊时，则能够越过障碍物，当机器人越过障碍物后，驱动轮202又重新连接到皮带廊、在皮带廊上移动；通过将皮带廊上移动的驱动轮202进行翻转，使得机器人当遇到障碍物时能顺利通过，实现机器人对皮带廊的巡检工作。

需要说明的是，当机械臂2遇到障碍物时，机械臂2两端的驱动轮202则通过向桁架1方向翻转，从而脱离皮带廊以越过障碍物；当越过障碍物后，该机械臂2又重新回到皮带廊上；另一机械臂2则重复先遇到障碍物的机械臂2的动作。因此，机械臂2是通过交替的方式脱离皮带廊，两机械臂2不会同时脱离皮带廊。

实施例中，机械臂2还包括主电机203、与主电机203连接的主动轮204及与主动轮204连接的从动轮205，驱动翻转机构为连杆机构206；连杆机构206的数量包括两个，并且两个连杆机构以从动轮205为轴心对称设置在从动轮205的两侧；从动轮205与连杆机构206的一端连接，连杆机构206的另一端与驱动轮202连接；主电机203驱动主动轮204，主动轮204带动从动轮205进行转动，从动轮205带动连杆机构206运动，连杆机构206带动驱动轮202进行翻转运动。设置主电机203、主动轮204、从动轮205及连杆机构206；当需要机器人越过障碍物工作时，启动主电机203，主电机203启动后驱动与主电机203连接的主动轮204，主动轮204又带动与其连接的从动轮205转动，从动轮205的转动又带动连杆机构206的运动，连杆机构206另一端与驱动轮202连接，连杆机构206的运动带动驱动轮202向桁架1的方向进行翻转，使得驱动轮202脱离皮带廊轨道。

进一步地，机械臂2还包括底板218，主电机203及主动轮204安装在底板218上的下端，双向丝杆214、丝杆螺母215、从动轮205及轴承座217安装在底板218上的上端。

需要说明是，连杆机构206包括以从动轮205为轴心对称设置的两个；故，一个连杆机构206的一端与从动轮205连接、另一端与驱动轮202连接，则意味着该连杆机构206的对面还有一个连杆机构206，且两个连杆机构206以从动轮205为轴心对称；即，连杆机构206的对面设置有一个同样的连杆机构206，且该连杆机构206的一端与从动轮205的另一侧连接、该连杆机构206的另一端与机械臂2的另一个驱动轮202连接。

实施例中，机械臂2还包括侧板213，连杆机构206设置在侧板213内，侧板213安装在桁架1上。机械臂2包括侧板213，侧板213安装在桁架1上，连杆机构206安装在侧板213内；通过将连杆机构206设置在侧板213内，给连杆机构206以提供支撑力，并且使得机械臂2整体在皮带廊上移动提供强大的支撑力。

实施例中，连杆机构206包括驱动连杆207及平行连杆结构，平行连杆结构包括第一连杆208、第二连杆209、第三连杆210及第四连杆211；驱动连杆207的一端与从动轮205连接、另一端与第一连杆208的一端连接；第三连杆210和第四连杆211的一端与第一连杆208的另一端连接、第三连杆210和第四连杆211的另一端与第二连杆209的一端连接；第二连杆209的另一端与驱动轮202远离桁架1的一端连接。

将连杆机构206设置为包括一个驱动连杆207以及一个与驱动连杆207连接的平行连杆结构；平行连杆包括第一连杆208、第二连杆209、第三连杆210及第四连杆211，四个连杆组合成平行四边形结构；第一连杆208和第二连杆209相对设置，第三连杆210和第四连杆211相对设置，第一连杆208和第二连杆209上均设置有三个连接点，第一连杆208的三个连接点分别用于与驱动连杆207、第三连杆210及第四连杆211连接；其中，驱动连杆207的一端与从动轮205连接、另一端与第一连杆208的第一连接点连接，第三连杆210及第四连杆211的一端与第一连杆208的第二连接点及第三连接点分别对应连接、第三连杆210及第四连杆211的另一端与第二连杆209第二连接点及第三连接点分别对应连接；第二连接杆的第一连接点与驱动轮202连接，用于直接推动驱动轮202进行翻转运动。

需要说明的是，上述已提及连杆机构206为对称设置的两个；因此，阐述的连杆机构206包括的结构，两个连杆机构206均有包括；下面提及的连杆机构206包括或设有的结构，两个连杆机构206也均都包括或设有。

实施例中，机器人还包括双向丝杆214及丝杆螺母215，双向丝杆214横跨的设置在从动轮205上，双向丝杆214的两端分别设置有丝杆螺母215，丝杆螺母215与驱动连杆207连接。在机械臂2上设置双向丝杆214及丝杆螺母215，双向丝杆214横跨的安装在从动轮205上，双向丝杆214的两端均设置有丝杆螺母215；两个对称连杆机构206的驱动连杆207远离平行连杆结构的一端与丝杆螺母215连接。

双向丝杆214设置与从动轮205连接，从动轮205的转动带动双向丝杆214的两端转动，通过丝杆螺母的过渡连接，使得双向丝杆214带动驱动连杆207运动，驱动连杆207再推动平行连杆结构运动，平行连杆结构带动驱动轮202进行翻转运动。

双向丝杆214两端为正反牙设置，使双向丝杆214两端带动对称的两个驱动连杆207转动是向不同的方向转动；因为两个连杆机构206是对称设置，故为了使得对称的两个驱动连杆207的运动一致，需要双向丝杆214两端为不同方向牙齿；例如，双向丝杆214一端带动一个驱动连杆207顺时针转动、另一端则带动另一个驱动连杆207为逆时针转动；以使推动对称的连杆机构206的驱动连杆207往反方向一致运动。

实施例中，连杆机构206还包括支撑连杆212，机械臂2还包括设置在机械臂两端的电机支座216，机械臂2两端的驱动电机201对应安装在机械臂两端的电机支座216上；第二连杆209与电机支座216远离桁架1的一端连接，支撑连杆212一端安装在侧板213上、另一端与电机支架远离第二连杆209的一端连接。在机械臂2上设置电机支架，驱动电机201安装在电机支座216上；第二连杆209远离平行连杆结构的一端与电机支架远离桁架1的一端连接，支撑连杆212的一端安装侧板213上、另一端与电机支座216远离第二连杆209的一端连接，使得第二连杆209和支撑连杆212交叉的与电机支座216连接；第二连杆209和支撑连杆212交叉与电机支座216形成对电机支座216的支撑，使连杆机构206能带动电机支座216进行翻转，进而带动与驱动电机201连接的驱动轮202翻转。

进一步的，驱动轮202及驱动电机201与电机支座216平行，电机支座216与第二连杆209机构206垂直设置，使得驱动轮202与第二连杆209垂直设置；驱动轮202与第二连杆209垂直设置，能使驱动轮202更大程度及便利的进行翻转运动。

实施例中，机器人还包括用于平衡机器人重心的重心平衡机构3，重心平衡机构3安装在桁架1上远离机械臂2的一侧；桁架1上设置有平移导轨101，重心平衡机构3包括安装在平移导轨101上的滑车301，通过滑车301在平移导轨101上移动保持机器人的重心平衡；平移导轨101的长度大于两个机械臂2的之间的间隔。在桁架1的下端设置一个用于平衡机器人重心的重心平衡机构3；两个并列的机械臂2在皮带廊上移动遇到障碍物时，会先后交叉的脱离皮带廊，当越过皮带廊时，在重新回到皮带廊上；即，先一个机械臂2脱离皮带廊时后一个机械臂2不脱离皮带廊，当先一个机械臂2越过障碍物时，先一个机械臂2会重新回到皮带廊上；后一个机械臂2遇到障碍物重复先一个机械臂2的动作。

当遇到障碍物的机械臂2脱离皮带廊时，另一个机械臂2则继续在皮带廊上移动并起到支撑机器人的作用；由于脱离皮带廊的机械臂2受重力影响会向下落，对脱离皮带廊的机械臂2重回到皮带廊上造成不便；为了保持机器人的平衡，设置重心平衡机构3。

重心平衡机构3设置在桁架1的下端、包括滑车301；桁架1上设置用于滑车301移动的平移导轨101；当一个机械臂2脱离皮带廊时，滑车301则会移动到该机械臂2的另一端，使得未脱离皮带廊的机械臂2位于滑车301和脱离皮带廊机械臂2的两者之间，形成一个平衡的天平；使得脱离的皮带廊的机械臂2不会往下落，便于越过障碍物后重回到皮带廊上。

为了脱离皮带廊的机械臂2能与滑车301产生天平，平移导轨101的长度要大于两个机械臂2之间的间隔长度。

实施例中，重心平衡机构3还包括重心电机、主同步轮30221、从同步轮30322及同步带304，同步带304套装在主同步轮30221和从同步轮303上，滑车301与同步带304固定连接；重心电机驱动主同步轮302，主同步轮302带动从同步轮303转动和同步带304转动，同步带304带动滑车301移动。重心平衡机构3还包括重心电机、主同步轮30221、从同步轮303；通过重心电机驱动主同步轮302，主同步轮302带动从同步轮303及同步带304，同步带304的运动再带动与同步带304固定连接的滑车301在平移导轨101上移动。

进一步地，同步带304为环形的带子。

实施例中，从同步轮303的数量设置为多个。从同步轮303的数量布置多个，以带动较远距离的同步带304。

实施例中，重心平衡机构3还包括固定板305，滑车301通过固定板305与同步带304进行固定。滑车301与同步带304连接，通过设置固定板305将滑车301和同步带304之间固定。

实施例中，平移导轨101上设置有C型槽，滑车301的两侧设置有凸边，滑车301通过凸边安装在平移导轨101的C型槽内在平移导轨101上移动。在平移导轨101上的下端设置C型槽，在滑车301的上端两侧设置凸边，通过滑车301两侧的凸边装配入平移导轨101的C型槽内，使得滑车301能够在平移导轨101上移动。

实施例中，桁架上1设置有横梁102，重心电机及主同步轮302安装在横梁102的上端，从同步轮303安装在横梁102的下端。在桁架1上设置横梁102，重心电机、主同步轮302及从同动轮303可安装在横梁102上，重心电机安装在横梁102上端，从同动轮303安装在横梁102的下端。

实施例中，机器人还包括用于支撑双向丝杆214的轴承座217，轴承座217对称设置在从动轮205的两侧。在从动轮205的两端设置轴承座217，该轴承座217用于支撑双向丝杆214的两端。

实施例中，机械臂2还包括减速箱，驱动轮202由驱动电机201通过减速箱驱动，保证机械臂2两端的驱动轮202转速相同。为了使得驱动轮202在皮带廊上的运行速度相同，在机械臂2的两端均设置与驱动电机201连接的减速箱，通过减速箱的设置，使得机械臂2两端的驱动轮202转速相同。

实施例中，机器人还包括两组分别对应紧固两个机械臂2的拉紧结构4，拉紧结构4一端固定安装在桁架1上、另一端与机械臂2的侧板213连接。为了将安装在桁架1上的机械臂2牢固安装在桁架1上，设置用于紧固机械臂2的拉紧结构4；拉紧结构4一端固定在桁架1上、另一端与机械臂2拉紧。

实施例中，皮带廊巡检机器人还包括：

障碍物采集模块100，用于机器人在移动过程中检测障碍物，并生成产障碍信息；

障碍物分析模块200，用于对障碍信息进行分析并得出分析数据，数据包障碍物类型、长度或大小；

驱动控制模块300，用于根据障碍物分析模块200的分析数据，控制主电机203转动。

机器人还包括障碍物采集模块、障碍物分析模块及驱动控制模块；当机器在皮带廊上移动时，若遇到障碍物，障碍物采集模块会将该障碍物的信息进行采集，并生成障碍信息；并将该信息发送至障碍物分析模块。

障碍物分析模块根据障碍信息，分析障碍物的类型和大小的数据，并将分的数据传递至驱动控制模块；驱动控制模块则控制主电机203启动，主电机203启动后驱动主动轮204，主动轮204带动从动轮205转动，从动轮205则带动连杆机构206推动驱动轮202进行翻转；通过驱动轮202的翻转，驱动轮202脱离皮带廊，使得遇到障碍物的机械臂2脱离皮带廊；带该机械臂2越过障碍物后，又重新回到皮带廊上，另一机械臂2在移动到障碍物时，重复上一机械臂2的动作，以越过障碍物。

通过障碍物分析模块分析出的数据，得出障碍物占据皮带廊上的长度，以便遇到障碍物的机械臂2能完全越过障碍物后在重新回到皮带廊上。

进一步地，障碍物采集模块、障碍物分析模块及驱动控制模块可以集中的安装在移动的滑车301上。

具体地，机器人跨越障碍物通过驱动翻转机构的运动实现，驱动轮202在障碍物前和皮带廊分离，在通过障碍物后重新和皮带廊接触；机器人正常行驶时两个机械臂2的驱动轮202均与皮带廊接触，跨越障碍时只有一个机械臂2上的驱动轮202和皮带廊接触。跨越过程如图5至图8所示。

本发明整体的工作过程或原理如下：

本发明机器人包括桁架1及安装在桁架1上的并列间隔设置的两个机械臂2；机械臂2的两端设置有用于在皮带廊上移动的驱动轮202，在机械臂2两端设置与驱动轮202连接的驱动电机201，驱动轮202由驱动电机201驱动，使驱动轮202在皮带廊上移动。

另外，设置与驱动轮202连接的驱动翻转机构，在机器人移动过程中，当遇到障碍物时，由该驱动翻转机构推动驱动轮202往桁架1方向进行翻转，使得驱动轮202脱离皮带廊；当越过障碍物后，驱动翻转机构又推动驱动轮202往皮带廊一侧翻转，使得驱动轮202重新回到皮带廊上；两机械臂2脱离或回到皮带廊上的动作过程相同；

具体为，当机器人遇到障碍物时，主电机203启动并驱动主动轮204转动，主动轮204带动从动轮205转动，从动轮205推动驱动连杆207运动，驱动连杆207推动平行连杆结构运动，平行连杆结构则推动驱动轮202进行翻转运动；

以机械臂2右边(附图的右侧为右边)的平行连杆结构的运动过程为例，从动轮205转动后，会带动安装在从动轮205上双向丝杆214与从动轮205同步运动；双向丝杆214转动会推动右侧与其连接的丝杆螺母215向右移动，丝杆螺母215则推动驱动连杆207做逆时针运动，驱动连杆207则推动第一连杆208做逆时针运动；由于第一连杆208、第二连杆209、第三连杆210及第四连杆211为平行四边形结构，因此当第一连杆208逆时针运动时，整个平行连杆结构的四个边做逆时针运动；第二连杆209的逆时针运动会推动驱动轮202逆时针运动，驱动轮202通过逆时针运动脱离皮带廊的钢轨；反之，上述结构通过顺时针运动，使得驱动轮202顺时针运动，通过顺时针运动使得驱动轮202重回到皮带廊上的钢轨上；

由于从动轮205两边的连杆机构206是对称设置，因此左边的连杆机构206跟右边的连杆机构206运动原理相同方向相反；左边的驱动连杆207做顺时针运动，推动整个平行连杆结构做顺时针运动，平行连杆结构推动驱动轮202做顺时针运动，通过驱动轮202的顺时针运动，使得驱动轮202脱离皮带廊；反之，逆时针的平行连杆结构推动驱动轮202做逆时针运动，使得驱动轮202重新回到皮带廊上。

在机器人移动过程中，机械臂2不会同时脱离皮带廊；当遇到障碍物，先遇到障碍物的前机械臂2两端的驱动轮202脱离皮带廊，此时后机械臂2保持移动，直至前机械臂2越过障碍物后，前机械臂2重新回到皮带廊上，此时两个机械臂2均在皮带廊上移动；接着，后机械臂2跟着会遇到该障碍物，后机械臂2两端的驱动轮202会脱离皮带廊，此过程中，前机械臂2保持移动，直到后机械臂2越过障碍物后，后机械臂2才重新回到皮带廊上；跨越过程如图5至图8所示。

机械臂2脱离皮带廊时，由于重力原因，脱离的机械臂2会向下落，致使下落的机械臂2不利于重回皮带廊上；因此，在桁架1的下端设置重心平衡机构3，保持机器人移动过程中的平衡；当脱离皮带廊的机械臂2下落时，滑车301会移动到脱离机械臂2的另一侧，未脱离皮带廊的机械臂2位于滑车301和脱离的机械臂2之间，使得下落的机械臂2和滑车301获得平衡。

当整个机器人越过障碍物后，两机械臂2都重新回到皮带廊上，重心平衡机构3移动到两机械臂2的中间。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的皮带廊巡检机器人中，包括：桁架1及安装在桁架1上的机械臂2；机械臂2横跨的安装在于中桁架1上，机械臂2的数量包括并列间隔设置的两个；机械臂2包括驱动翻转机构、驱动电机201及用于在皮带轮上移动的驱动轮202，机械臂2的两端均设置有驱动轮202及驱动电机201；驱动电机201驱动驱动轮202在皮带廊上的移动、以推动机器人的移动；驱动翻转机构与驱动轮202连接，通过驱动翻转机构使驱动轮202进行翻转、以使机械臂2脱离皮带廊或连接到皮带廊；机械臂2交替的脱离皮带廊。本发明设置能够进行翻转的驱动轮202，当机器人遇到障碍物时，在皮带廊上移动的驱动轮202能够进行翻转，以实现机械臂2脱离或重新连接到皮带廊；当机械臂2脱离皮带廊时，则能够越过障碍物，当机器人越过障碍物后，驱动轮202又重新连接到皮带廊、在皮带廊上移动；通过将皮带廊上移动的驱动轮202进行翻转，使得机器人当遇到障碍物时能顺利通过，实现机器人对皮带廊的巡检工作。

2.设置重心平衡机构3，使得机器人在移动过程中，当机械臂2脱离皮带廊时，能够使得机器人保持平衡的状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种皮带廊巡检机器人，其特征在于，包括：桁架及安装在所述桁架上的机械臂；所述机械臂横跨安装在所述桁架上，所述机械臂的数量包括并列间隔设置的两个；所述机械臂包括驱动翻转机构、驱动电机及用于在皮带轮上移动的驱动轮，所述机械臂的两端均设置有所述驱动轮及所述驱动电机；所述驱动电机驱动所述驱动轮在所述皮带廊上的移动、以推动所述机器人的移动；所述驱动翻转机构与所述驱动轮连接，通过所述驱动翻转机构使所述驱动轮进行翻转、以使所述机械臂脱离所述皮带廊或连接到皮带廊；所述机械臂交替的脱离所述皮带廊。

2.根据权利要求1所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机械臂还包括主电机、与所述主电机连接的主动轮、与所述主动轮连接的从动轮，所述驱动翻转机构为连杆机构；所述连杆机构的数量包括两个，并且两个所述连杆机构以所述从动轮为轴心对称设置在所述从动轮的两侧；所述从动轮与所述连杆机构的一端连接，所述连杆机构的另一端与所述驱动轮连接；所述主电机驱动所述主动轮，所述主动轮带动所述从动轮进行转动，所述从动轮带动所述连杆机构运动，所述连杆机构带动所述驱动轮进行翻转运动。

3.根据权利要求2所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机械臂还包括侧板，所述连杆机构设置在所述侧板内，所述侧板安装在所述桁架上。

4.根据权利要求3所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述连杆机构包括驱动连杆及平行连杆结构，所述平行连杆结构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆；所述驱动连杆的一端与所述从动轮连接、另一端与所述第一连杆的一端连接；所述第三连杆和所述第四连杆的一端与所述第一连杆的另一端连接，所述第三连杆和所述第四连杆的另一端与所述第二连杆的一端连接；所述第二连杆的另一端与所述驱动轮远离所述桁架的一端连接。

5.根据权利要求4所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机械臂还包括双向丝杆及丝杆螺母，所述双向丝杆横跨的设置在所述从动轮上，所述双向丝杆的两端分别设置有所述丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述驱动连杆连接。

6.根据权利要求4所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述连杆机构还包括支撑连杆，所述机械臂还包括设置在所述机械臂两端的电机支座，所述机械臂两端的驱动电机对应安装在所述机械臂两端的电机支座上；所述第二连杆与所述电机支座远离所述桁架的一端连接，所述支撑连杆一端安装在所述侧板上、另一端与所述电机支架远离所述第二连杆的一端连接。

7.根据权利要求1所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机器人还包括用于平衡所述机器人重心的重心平衡机构，所述重心平衡机构安装在所述桁架上远离所述机械臂的一侧；所述桁架上设置有平移导轨，所述重心平衡机构包括安装在所述平移导轨上的滑车，通过所述滑车在所述平移导轨上移动保持所述机器人的重心平衡；所述平移导轨的长度大于两个所述机械臂的之间的间隔。

8.根据权利要求7所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述重心平衡机构还包括重心电机、主同步轮、从同步轮及同步带，所述同步带套装在所述主同步轮和从同步轮上，所述滑车与所述同步带固定连接；所述重心电机驱动所述主同步轮，所述主同步轮带动所述从同步轮和所述同步带转动，所述同步带带动所述滑车移动。

9.根据权利要求8所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述从同步轮的数量设置为多个。

10.根据权利要求8所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述重心平衡机构还包括固定板，所述滑车通过固定板与所述同步带进行固定。

11.根据权利要求8所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述平移导轨上设置有C型槽，所述滑车的两侧设置有凸边，所述滑车通过所述凸边安装在所述平移导轨的C型槽内在所述平移导轨上移动。

12.根据权利要求8所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述桁架上设置有横梁，所述重心电机及所述主同步轮安装在所述横梁的上端，所述从同步轮安装在所述横梁的下端。

13.根据权利要求5所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机械臂还包括用于支撑所述双向丝杆的轴承座，所述轴承座对称设置在所述从动轮的两侧。

14.根据权利要求2所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机械臂还包括减速箱，所述驱动轮由所述驱动电机通过所述减速箱驱动，保证所述机械臂两端的所述驱动轮转速相同。

15.根据权利要求3所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机器人还包括两组分别对应紧固两个所述机械臂的拉紧结构，所述拉紧结构一端固定安装在所述桁架上、另一端与所述机械臂的侧板连接。

16.根据权利要求1所述的皮带廊巡检机器人，其特征在于，所述机器人还包括：

障碍物采集模块，用于所述机器人在移动过程中检测障碍物，并生成产障碍信息；

障碍物分析模块，用于对障碍信息进行分析并得出分析数据，所述数据包障碍物类型、长度或大小；

驱动控制模块，用于根据所述障碍物分析模块的分析数据，控制所述主电机转动。

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