CN113696202A - 巡检机器人夹紧装置及巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种巡检机器人夹紧装置及巡检机器人。该巡检机器人夹紧装置包括：基体；至少一组驱动轮组，驱动轮组包括防爆电机、防爆减速器和两个相对设置的驱动轮，驱动轮可转动地设置于基体，且防爆电机通过防爆减速器与两个驱动轮中的一个连接，以驱动连接的驱动轮转动；至少两组承重轮组，驱动轮组位于两组承重轮组之间，承重轮组包括两个相对设置的承重轮，承重轮的转动轴线垂直于驱动轮的转动轴线，巡检机器人夹紧装置与巡检机器人的轨道配合时，承重轮挂设在轨道上，以承受巡检机器人的重力。该装置可以实现防爆需求。

Description

巡检机器人夹紧装置及巡检机器人

技术领域

本申请实施例涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种巡检机器人夹紧装置及巡检机器人。

背景技术

巡检机器人用于在工作场所中进行巡逻和检查，以及时发现异常和安全隐患，从而保证工作场所的安全性。在一些工作场所中需要巡检机器人能够满足防爆要求。现有的轨道式巡检机器人为了满足防爆要求需要在巡检机器人上加装防爆板或者防爆层等，导致巡检机器人的生产成本高、体积大且重量更重。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种巡检机器人夹紧装置及巡检机器人方案，以至少部分解决上述问题。

根据本申请实施例，提供了一种巡检机器人夹紧装置，其包括：基体；至少一组驱动轮组，驱动轮组包括防爆电机、防爆减速器和两个相对设置的驱动轮，驱动轮可转动地设置于基体，且防爆电机通过防爆减速器与两个驱动轮中的一个连接，以驱动连接的驱动轮转动；至少两组承重轮组，驱动轮组位于两组承重轮组之间，承重轮组包括两个相对设置的承重轮，承重轮的转动轴线垂直于驱动轮的转动轴线，巡检机器人夹紧装置与巡检机器人的轨道配合时，承重轮挂设在轨道上，以承受巡检机器人的重力。

可选地，巡检机器人夹紧装置还包括调节驱动轮转向的转向调节机构，转向调节机构设置于基体，驱动轮可转动地设置于转向调节机构。

可选地，转向调节机构包括承载件，承载件与驱动轮一一对应，承载件的第一端可转动地连接在基体上，承载件的第二端可移动地连接于基体，防爆减速器固定安装在两个承载件中的一个上，两个驱动轮中的一个连接于防爆减速器，两个驱动轮中的另一个可转动地设置在未安装防爆减速器的承载件上。

可选地，在驱动轮的轴线方向上，承载件间隔于基体设置，基体上设置有朝向承载件凸出的第二支撑凸起，承载件第二端搭设于第二支撑凸起上，且承载件的第二端设置有导向槽，导向槽内穿设有限位件，限位件在导向槽内相对承载件移动。

可选地，转向调节机构还包括复位结构，复位结构分别与两个承载件连接，并用于向两个承载件施加使承载件上的驱动轮与轨道接触的作用力。

可选地，各承载件上均连接有安装板，复位结构包括：导向杆，导向杆分别穿过两个承载件上的安装板，导向杆的第一端设置有第一凸起，导向杆的第二端设置有第二凸起；第一回复件，第一回复件套设在导向杆上，且第一回复件位于第一凸起、以及防爆减速器连接的承载件的安装板之间；第二回复件，第二回复件套设在导向杆上，且第二回复件位于第二凸起、以及未与防爆减速器连接的承载件的安装板之间。

可选地，驱动轮包括金属轮毂和套设在金属轮毂外的柔性保护层，柔性保护层用于与轨道接触。

可选地，承重轮组还包括承重轮支架，承重轮支架通过第一轴承连接在基体上，且承重轮支架可相对基体转动，承重轮可转动地连接于承重轮支架。

可选地，巡检机器人夹紧装置还包括导向轮组，导向轮组包括导向轮支架和两个相对设置的导向轮，导向轮支架固定连接于承重轮支架，导向轮可转动地设置于导向轮支架，且导向轮的转动轴线垂直于承重轮的转动轴线，两个导向轮的内轮缘之间的距离与工字型轨道的下轨体的宽度相适应。

根据本申请的另一方面，提供一种巡检机器人，其包括机器人主体和上述的夹紧装置，机器人主体连接于夹紧装置。

根据本申请实施例提供的夹紧装置，巡检机器人夹紧装置的基体用于承载驱动轮组和承重轮组等。承重轮组用于挂设在轨道上，以承载巡检机器人、以及巡检机器人夹紧装置等的重量。驱动轮组包括防爆电机、防爆减速器和驱动轮，驱动轮受防爆电机的驱动而转动，从而带动夹紧装置在轨道上移动。夹紧装置设置独立的承重轮和驱动轮，承重轮不需要为夹紧装置的移动提供动力，驱动轮不需要承担夹紧装置和整个巡检机器人的重量，这样一方面可以减少驱动轮的磨损，另一方面防爆电机可以通过防爆减速器直接与驱动轮连接，不需要再通过链条等进行传动，使得不需要再额外设置防爆板，而增加的驱动轮的重量显然低于防爆板的重量和成本，因此实现了减少了成本、降低重量的效果。而且由于防爆电机不与承重轮连接，驱动轮不承受重量，因此，一组驱动轮组中可以仅设置一个防爆电机，防爆电机与一个驱动轮连接就可以保证不会造成单侧驱动磨损过重、巡检机器人偏移、倾斜等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的巡检机器人夹紧装置的第一视角的立体结构示意图；

图2为本申请实施例的巡检机器人夹紧装置的第二视角的立体结构示意图；

图3为本申请实施例的巡检机器人夹紧装置的第三视角的立体结构示意图；

图4为本申请实施例的巡检机器人夹紧装置的第四视角的立体结构示意图；

图5为本申请实施例的巡检机器人夹紧装置的第一轴承处的剖视立体结构示意图；

图6为巡检机器人夹紧装置配合的巡检机器人的轨道的截面示意图。

10、基体；21、防爆电机；22、防爆减速器；23、驱动轮；231、金属轮毂；232、柔性保护层；31、承重轮；32、承重轮支架； 33、第一轴承；40、转向调节机构；41、承载件；411、导向槽；42、第二支撑凸起；43、第一支撑凸起；44、安装板；45、导向杆； 451、第一凸起；452、第二凸起；46、第一回复件；47、第二回复件；51、导向轮支架；52、导向轮；70、轨道。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

如图1-图5所示，在本实施例中，该巡检机器人夹紧装置应用于轨道式巡检机器人，用于将巡检机器人的机器人主体夹紧在轨道上，以使其能够沿着轨道70移动，从而实现巡检。下面结合附图，对该夹紧装置的结构、以及工作过程进行说明如下：

如图1-图5，在本申请实施例中，巡检机器人夹紧装置包括基体10、至少一组驱动轮组和至少两组承重轮组。其中，驱动轮组包括防爆电机21、防爆减速器22和两个相对设置的驱动轮23，驱动轮23可转动地设置于基体10，且防爆电机21通过防爆减速器22与两个驱动轮23中的一个连接，以驱动连接的驱动轮23转动。驱动轮组位于两组承重轮组之间，承重轮组包括两个相对设置的承重轮31，承重轮31的转动轴线垂直于驱动轮23的转动轴线，巡检机器人夹紧装置与巡检机器人的轨道配合时，承重轮31挂设在轨道上，以承受巡检机器人的重力。

该巡检机器人夹紧装置的基体10用于承载驱动轮组和承重轮组等。承重轮组用于挂设在轨道70上，以承载巡检机器人、以及巡检机器人夹紧装置等的重量。驱动轮组包括防爆电机21、防爆减速器22和驱动轮23，驱动轮23受防爆电机21的驱动而转动，从而带动夹紧装置在轨道上移动。

为了能够更加清晰地说明本实施例中的夹紧装置的有益效果，对现有技术中的巡检机器人的夹紧装置进行简略说明如下：

现有技术中，巡检机器人的夹紧装置通过承重轮挂设在轨道上，而且承重轮通过链条或者皮带等传动结构与电机连接，以实现传动。承重轮在电机的驱动下转动，并带动整个巡检机器人运动。这种巡检机器人由于受限于空间、重量分布等因素必须使用链条等进行传动，而链条本身的结构较为脆弱、结构强度不足，导致无法满足防爆需求，需要增加防爆板并将电机放置在防爆壳体内，造成巡检机器人整体成本高、重量增加。

本实施例中，夹紧装置设置独立的承重轮31和驱动轮23，承重轮31不需要为夹紧装置的移动提供动力，驱动轮23不需要承担夹紧装置和整个巡检机器人的重量，这样一方面可以减少驱动轮23的磨损，另一方面防爆电机21可以通过防爆减速器22直接与驱动轮23连接，不需要再通过链条等进行传动，使得不需要再额外设置防爆板，而增加的驱动轮23的重量显然低于防爆板的重量和成本，因此实现了减少了成本、降低重量的效果。而且由于防爆电机21不与承重轮31连接，驱动轮23不承受重量，因此，一组驱动轮组中可以仅设置一个防爆电机21，防爆电机21与一个驱动轮23连接就可以保证不会造成单侧驱动磨损过重、巡检机器人偏移、倾斜等问题。

下面对巡检机器人夹紧装置的各部分进行说明如下：

如图1所示，基体10主要用于安装其他零部件，其结构、材质和形状等均可以根据需要进行适当选择，只要能够满足强度和安全性需求即可，故对其不再赘述。

如图2所示，在本实施例中，一组驱动轮组中的防爆电机21仅与2个驱动轮23中的一个连接，因此为了便于说明清楚且表述较为简洁，将2个驱动轮定义为主动驱动轮和从动驱动轮，其中，主动驱动轮为与防爆电机连接的驱动轮23，从动驱动轮为未与防爆电机21连接的驱动轮23。

为了便于防爆减速器22与主动驱动轮连接，在基体10上对应驱动轮23的位置开设有通孔，防爆减速器22穿过该通孔与主动驱动连接，防爆电机21连接在防爆减速器22上。

在图2所示实施例中，防爆减速器22为L型减速器，这样可以节省空间，且能够将防爆电机21设置在基体10的下方，从而避免干涉。由于采用了防爆电机21和防爆减速器22，因此可以满足防爆需求，故而可以不设置防爆板，从而节省了成本，降低了重量。

在本实施例中，为了提升驱动轮23的使用寿命，减少形变，并避免防滑，驱动轮23包括金属轮毂231和套设在金属轮毂231外的柔性保护层232，柔性保护层232用于与巡检机器人的轨道接触。

柔性保护层232可以是橡胶层，橡胶层可以很好地提供摩擦力，从而防止打滑。同时金属轮毂231可以是铝合金轮毂，其可以对柔性保护层232进行有效地支撑，以防止其变形，进而提升夹紧装置的使用寿命，并避免由于驱动轮23变形导致的巡检机器人倾斜、受力不均等问题。

可选地，为了适应更多的轨迹需求，保证巡检机器人能够进行转弯，避免转弯时卡死，巡检机器人夹紧装置还包括转向调节机构40，转向调节机构40设置于基体，驱动轮23可转动地设置于转向调节机构40，并能够相对基体10移动，以调节两个驱动轮23之间的距离。通过设置转向调节机构40使得驱动轮23能够相对基体10移动，从而改变相对的两个驱动轮23之间的距离和位置，以适应弯曲的轨道。

在一具体示例中，基体10上设置有第一支撑凸起43和第二支撑凸起42，第一支撑凸起43和第二支撑凸起42间隔设置，以支撑转向调节机构40包括的承载件41。这样使得承载件41在驱动轮23的轴线方向上，间隔于基体10设置，从而保证承载件41在相对基体10转动时不会产生较大的摩擦，因此减小磨损和噪声，而且可以提升使用寿命。

在本实施例中，承载件41与驱动轮23一一对应。其中，对应于主动从动轮连接的承载件41的第一端可转动地连接在第一支撑凸起43上，承载件41的第二端可移动地设置于第二支撑凸起42上。

可选地，为了对承载件41进行限位，承载件41的第二端设置有导向槽411，导向槽411内穿设有限位件，限位件在导向槽411内相对承载件41移动。

防爆减速器22固定安装在对应于主动驱动轮的承载件41上，防爆电机21连接于防爆减速器22，主动驱动轮连接在防爆减速器22上。

与从动驱动轮对应的承载件41上未连接防爆减速器22，从动驱动轮直接可转动地连接在该承载件41上。

这样在夹紧装置转弯时，主动驱动轮或者从动驱动轮被推动而带动承载件41摆动，从而适应轨道的弯曲，进行实现转弯，避免卡死。

可选地，为了保证驱动轮23能够始终与轨道接触，从而防止打滑，转向调节机构40还包括复位结构，复位结构分别与两个承载件41连接，并用于向两个承载件41施加使承载件41上的驱动轮23与轨道接触的作用力。

例如，在一具体实现中，各承载件41上均连接有安装板44，复位结构包括导向杆45、第一回复件46和第二回复件47。其中，导向杆45分别穿过两个承载件41上的安装板44，导向杆45的第一端设置有第一凸起451，导向杆45的第二端设置有第二凸起452；第一回复件46套设在导向杆45上，且第一回复件46位于第一凸起451、以及防爆减速器22连接的承载件41的安装板44之间，以向对应的承载件41上连接的驱动轮23施加朝向轨道的作用力；第二回复件47套设在导向杆45上，且第二回复件47位于第二凸起452、以及未与防爆减速器连接的承载件41的安装板44之间，以向对应的承载件41上连接的驱动轮23施加朝向轨道的作用力。

第一回复件46和第二回复件47可以是弹簧或者其他能够形变并提供机械能的结构。

这样在轨道70产生弯折时，主动驱动轮随着轨道70的变形，带动承载件41摆动，而承载件41的摆动使安装板44随之移动，而使得连接的第一回复件46受拉或者受压，从而将主动驱动轮抵紧在轨道70上。

类似地，在轨道70产生弯折时，从动驱动轮随着轨道70的变形也带动相连的承载件41摆动，从而使该承载件41连接的安装板44运动，使第二回复件47受拉或者受压，从而将从动驱动轮抵紧在轨道70上。

如图1所示，承轮组包括用于安装承重轮31的承重轮支架32。承重轮支架32通过第一轴承33连接在基体10上，且承重轮支架32可相对基体10转动，承重轮31可转动地连接于承重轮支架32。这样承重轮31也可以适应轨道70的转弯，且基体10可以保持水平。

为了保证巡检机器人移动的稳定性，巡检机器人夹紧装置还包括导向轮组，导向轮组包括导向轮支架51和导向轮52，导向轮支架51固定连接于承重轮支架32，导向轮52可转动地设置于导向轮支架51，且导向轮52的转动轴线垂直于承重轮31的转动轴线。

如图6所示，轨道70为工字型，轨道70包括上轨体、下轨体和连接杆，导向轮52可以与下轨体的两个侧面接触，承重轮31可以挂设在下轨体的上表面上，驱动轮23与连接杆的侧面接触，从而在驱动轮23的带动下沿着轨道70移动。

在本实施例中，两个导向轮52的内轮缘之间的距离与工字轨的下轨体的宽度相适应，以较好地导向。

根据本发明的另一方面，提供一种巡检机器人，其包括机器人主体和前述的夹紧装置，机器人主体连接于夹紧装置。该夹紧装置不仅能够满足防爆需求，不需要将防爆电机21放置在防爆壳中，而且可以降低成本。

以上实施方式仅用于说明本申请实施例，而并非对本申请实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请实施例的范畴，本申请实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种巡检机器人夹紧装置，其特征在于，包括：

基体（10）；

至少一组驱动轮组，所述驱动轮组包括防爆电机（21）、防爆减速器（22）和两个相对设置的驱动轮（23），所述驱动轮（23）可转动地设置于所述基体（10），且所述防爆电机（21）通过所述防爆减速器（22）与两个所述驱动轮（23）中的一个连接，以驱动连接的所述驱动轮（23）转动；

至少两组承重轮组，所述驱动轮组位于两组所述承重轮组之间，所述承重轮组包括两个相对设置的承重轮（31），所述承重轮（31）的转动轴线垂直于所述驱动轮（23）的转动轴线，所述巡检机器人夹紧装置与巡检机器人的轨道配合时，所述承重轮（31）挂设在所述轨道上，以承受巡检机器人的重力。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，所述巡检机器人夹紧装置还包括调节驱动轮转向的转向调节机构（40），所述转向调节机构（40）设置于所述基体，所述驱动轮（23）可转动地设置于所述转向调节机构（40）。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，所述转向调节机构（40）包括承载件（41），所述承载件（41）与所述驱动轮（23）一一对应，所述承载件（41）的第一端可转动地连接在所述基体（10）上，所述承载件（41）的第二端可移动地连接于所述基体（10），所述防爆减速器（22）固定安装在两个所述承载件（41）中的一个上，两个所述驱动轮（23）中的一个连接于所述防爆减速器（22），两个所述驱动轮（23）中的另一个可转动地设置在未安装所述防爆减速器（22）的所述承载件（41）上。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，在所述驱动轮（23）的轴线方向上，所述承载件（41）间隔于所述基体（10）设置，所述基体（10）上设置有朝向所述承载件（41）凸出的第二支撑凸起（42），所述承载件（41）第二端搭设于所述第二支撑凸起（42）上，且所述承载件（41）的第二端设置有导向槽（411），所述导向槽（411）内穿设有限位件，所述限位件在所述导向槽（411）内相对所述承载件（41）移动。

5.根据权利要求3所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，所述转向调节机构（40）还包括复位结构，所述复位结构分别与两个所述承载件（41）连接，并用于向两个所述承载件（41）施加使所述承载件（41）上的驱动轮（23）与所述轨道接触的作用力。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，各所述承载件（41）上均连接有安装板（44），所述复位结构包括：

导向杆（45），所述导向杆（45）分别穿过两个所述承载件（41）上的安装板（44），所述导向杆（45）的第一端设置有第一凸起（451），所述导向杆（45）的第二端设置有第二凸起（452）；

第一回复件（46），所述第一回复件（46）套设在所述导向杆（45）上，且所述第一回复件（46）位于所述第一凸起（451）、以及所述防爆减速器（22）连接的承载件（41）的安装板（44）之间；

第二回复件（47），所述第二回复件（47）套设在所述导向杆（45）上，且所述第二回复件（47）位于所述第二凸起（452）、以及未与所述防爆减速器连接的承载件（41）的安装板（44）之间。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，所述驱动轮（23）包括金属轮毂（231）和套设在所述金属轮毂（231）外的柔性保护层（232），所述柔性保护层（232）用于与轨道接触。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，所述承重轮组还包括承重轮支架（32），所述承重轮支架（32）通过第一轴承（33）连接在所述基体（10）上，且所述承重轮支架（32）可相对所述基体（10）转动，所述承重轮（31）可转动地连接于所述承重轮支架（32）。

9.根据权利要求8所述的巡检机器人夹紧装置，其特征在于，所述巡检机器人夹紧装置还包括导向轮组，所述导向轮组包括导向轮支架（51）和两个相对设置的导向轮（52），所述导向轮支架（51）固定连接于所述承重轮支架（32），所述导向轮（52）可转动地设置于所述导向轮支架（51），且所述导向轮（52）的转动轴线垂直于所述承重轮（31）的转动轴线，两个所述导向轮（52）的内轮缘之间的距离与工字型的所述轨道的下轨体的宽度相适应。

10.一种巡检机器人，其特征在于，包括机器人主体和权利要求1-9中任一项所述的夹紧装置，所述机器人主体连接于所述夹紧装置。

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