CN113815655A - 挂轨式驱动装置及驱动系统、挂轨式机器人及机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种挂轨式驱动装置及驱动系统、挂轨式机器人及机器人系统。挂轨式驱动装置用于悬挂于轨道上并沿轨道行走，包括：安装座；驱动组件，包括安装于安装座上的驱动轮和用于驱动驱动轮转动的致动部，驱动轮被配置为与轨道滚动配合以驱动挂轨式驱动装置沿轨道行走；和导向组件，两个以上导向组件被配置为将挂轨式驱动装置限制于轨道上，导向组件包括可转动地安装于安装座上的导向架和安装于导向架上的多个限位轮组件，限位轮组件包括与轨道滚动配合的导向轮。本公开提供的挂轨式驱动装置适于在转弯半径较小的轨道的弯道上行走而不会脱落或卡滞。
Description
技术领域
本公开涉及挂轨式移动设备技术领域，特别涉及一种挂轨式驱动装置及驱动系统、挂轨式机器人及机器人系统。
背景技术
挂轨式机器人主要是搭载一些传感器和相机悬挂在轨道上行走，以沿固定路径的往复巡检工作，代替人工巡检或减少人工巡检的工作量。挂轨式机器人广泛应用在隧道、地下管廊、自动化厂房、机房以及医院等场所。，
挂轨式机器人都是沿着固定的轨道运动，轨道基本是直线型轨道或者转弯半径较大的轨道。如果是在转弯半径较小的轨道上行走的挂轨式机器人，挂轨式机器人的驱动部都是采用齿轮齿条或者同步带轮驱动，轨道的设置成本较高。
发明内容
本公开第一方面提供一种挂轨式驱动装置，用于悬挂于轨道上并沿所述轨道行走，包括：
安装座；
驱动组件，包括安装于所述安装座上的驱动轮和用于驱动所述驱动轮转动的致动部，所述驱动轮被配置为与所述轨道滚动配合以驱动所述挂轨式驱动装置沿所述轨道行走；和
导向组件，两个以上所述导向组件被配置为将所述挂轨式驱动装置限制于所述轨道上，所述导向组件包括可转动地安装于所述安装座上的导向架和安装于所述导向架上的多个限位轮组件，所述限位轮组件包括与所述轨道滚动配合的导向轮。
在一些实施例中，所述导向架的转动轴线与所述驱动轮的转动轴线平行或垂直。
在一些实施例中，所述导向轮的转动轴线与所述导向架的转动轴线垂直。
在一些实施例中，所述驱动组件位于两个所述导向组件之间。
在一些实施例中，所述多个限位轮组件被配置为分别设置于所述轨道的两侧，其中所述导向轮的轮面用于与所述轨道的侧表面滚动配合。
在一些实施例中，所述限位轮组件还包括与所述导向轮对应设置的第一弹性装置，所述第一弹性装置对对应的所述导向轮施加朝向所述轨道的相应侧表面的第一作用力。
在一些实施例中，所述第一作用力可调节地设置。
在一些实施例中，所述驱动轮被配置为位于所述轨道的上方、下方或侧方。
在一些实施例中，所述导向组件还包括承重轮，所述导向架位于所述安装座上方，所述承重轮安装于所述导向架上，所述承重轮被配置为与所述轨道的上表面滚动配合以使所述挂轨式驱动装置通过所述承重轮悬挂于所述轨道上。
在一些实施例中，所述驱动组件安装于所述安装座下方，且所述驱动轮的轮面高于所述安装座的上表面，以与所述轨道的下表面滚动配合，所述驱动组件还包括：
驱动轮座，所述驱动轮的轮轴安装于所述驱动轮座上；和
轮座连接装置，将所述驱动轮座浮动地连接于所述安装座下方，且对所述驱动轮座施加朝向所述安装座方向的第二作用力。
在一些实施例中，所述轮座连接装置包括：
驱动轮导向杆，穿设于所述驱动轮座上且所述驱动轮座沿所述驱动轮导向杆可移动地设置，所述驱动轮导向杆的第一端与所述安装座连接；和
第二弹性装置，所述第二弹性装置位于所述驱动轮座下方且两端分别作用于所述驱动轮座和所述驱动轮导向杆的第二端。
在一些实施例中，所述第二作用力可调节地设置。
在一些实施例中，所述导向组件还包括限位结构，所述限位结构被配置为限制所述导向架相对于所述安装座转动的转动范围。
在一些实施例中，所述限位结构包括：
限位槽，设置于所述导向架和所述安装座中的一个上；和
限位凸起，设置于所述导向架和所述安装座中的另一个上，所述限位凸起可移动地设置于所述限位槽内。
在一些实施例中，
所述限位槽包括弧形槽，设置于所述安装座上；
所述限位凸起包括连接轴和导向套，所述连接轴连接于所述安装座的底部，所述导向套套装于所述连接轴上，所述导向套可移动地设置于所述弧形槽内。
在一些实施例中，
所述安装座包括对应的用于安装同一个所述导向架的两个以上安装位置；
所述导向架可选择地安装于对应的所述两个以上安装位置中的一个上。
本公开第二方面一种挂轨式驱动系统，包括：
轨道；和
本公开第一方面所述的挂轨式驱动装置，所述挂轨式驱动装置悬挂于所述轨道上，所述驱动轮与所述轨道滚动配合以驱动所述挂轨式驱动装置沿所述轨道行走，所述导向组件将所述挂轨式驱动装置限制于所述轨道上，所述导向组件的多个限位轮组件的导向轮与所述轨道滚动配合。
本公开第三方面提供一种挂轨式机器人，包括：
机器人本体；和
本公开第一方面所述的挂轨式驱动装置，所述机器人本体安装于所述挂轨式驱动装置的所述安装座上。
本公开第四方面提供一种挂轨式机器人系统，包括：
轨道；和
本公开第一方面所述的挂轨式机器人，所述挂轨式机器人的挂轨式驱动装置悬挂于所述轨道上，所述挂轨式驱动装置的驱动轮与所述轨道滚动配合以驱动所述挂轨式驱动装置沿所述轨道行走，所述挂轨式驱动装置的导向组件将所述挂轨式驱动装置限制于所述轨道上，所述导向组件的多个限位轮组件的导向轮与所述轨道滚动配合。
基于本公开提供的挂轨式驱动装置，包括两个以上导向组件，导向组件的安装导向轮的导向架可转动地安装于安装有驱动轮的安装座上，挂轨式驱动装置沿轨道的弯道上行走时，导向架可以随道轨道的半径变化通过转动导向架调节导向轮与安装座的相对位置，以使得导向轮和驱动轮与轨道之间始终保持良好的配合状态，即使在转弯半径较小的轨道的弯道上行走，也不会脱落或卡滞。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开实施例的挂轨式驱动装置的结构示意图。
图2为图1所示的挂轨式驱动装置的导向组件的结构示意图。
图3为图1所示的挂轨式驱动装置的导向组件中限位轮组件的结构示意图。
图4为图1所示的挂轨式驱动装置的驱动组件的结构示意图。
图5为本公开实施例的挂轨式驱动系统的部分结构示意图，其中挂轨式驱动装置处于轨道的直线部分。
图6为本公开实施例的挂轨式驱动系统的俯视视角的部分结构示意图，其中挂轨式驱动装置处于轨道的弯道部分。
图7为本公开实施例的挂轨式驱动系统的仰视视角的部分结构示意图，其中挂轨式驱动装置处于轨道的弯道部分。
图8为本公开实施例的挂轨式机器人系统的部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
本公开实施例提供一种挂轨式驱动装置，其用于悬挂于轨道R上并沿轨道R行走。如图1至图8所示，该挂轨式驱动装置包括安装座102、驱动组件110和导向组件120。
驱动组件110包括安装于安装座102上的驱动轮111和用于驱动驱动轮111转动的致动部。驱动轮111被配置为与轨道R滚动配合以驱动挂轨式驱动装置沿轨道R行走。致动部例如包括轮毂电机。驱动轮111通过与轨道R的摩擦力沿轨道R行走，从而带动挂轨式驱动装置沿轨道R行走。
可以通过选用致动部的驱动功率、驱动轮111的材料、设置驱动轮111的花纹和驱动轮111的尺寸、数量等参数调节挂轨式驱动装置的驱动力。
两个以上导向组件120被配置为将挂轨式驱动装置限制于轨道R上，导向组件120包括可转动地安装于安装座102上的导向架121和安装于导向架121上的多个限位轮组件129。限位轮组件129包括与轨道R滚动配合的导向轮1295。
由于挂轨式驱动装置包括两个以上导向组件120，导向组件120的安装导向轮1295的导向架121可转动地安装于安装有驱动轮111的安装座102上，挂轨式驱动装置沿轨道R的弯道上行走时，导向架121可以随道轨道R的半径变化通过转动导向架121调节导向轮1295与安装座102的相对位置，以使得导向轮1295和驱动轮111与轨道R之间始终保持良好的配合状态，即使在转弯半径较小的轨道R的弯道上行走，也不会脱落或卡滞。
如图1至图8所示，在一些实施例中，导向架121的转动轴线与驱动轮111的转动轴线垂直。导向轮1295的转动轴线与导向架121的转动轴线垂直。
如图1至图8所示，在一些实施例中，驱动组件110位于两个导向组件120之间。例如，在图1至图8所示的实施例中，挂轨式驱动装置包括两个导向组件120。在未图示的实施例中，导向组件的数量可以为三个以上。该设置利于整个挂轨式驱动装置在轨道R上的稳定行走。
如图1至图2所示，在一些实施例中，导向组件120包括两个以上限位轮组件129，两个以上限位轮组件129被配置为分别设置于轨道R的两侧，其中导向轮1295的轮面用于与轨道R的侧表面滚动配合。
图1至图2所示的挂轨式驱动装置中，每个导向组件120包括四个限位轮组件129，在轨道R的两侧各布置两个限位轮组件129。
限位轮组件129的数量和布置方式不限于此，例如，可以包括两个、三个、五个限位轮组件129等等。在限位轮组件129的数量为奇数时，轨道R两侧的限位轮组件129可以沿着轨道R的方向交替布置。在限位轮组件129的数量为偶数时，轨道R两侧的限位轮组件129可以两两相对布置，也可以沿着轨道R的方向交替布置。
在一些实施例中，如图1至图3所示，限位轮组件129还包括与导向轮1295对应设置的第一弹性装置，第一弹性装置对对应的导向轮1295施加朝向轨道R的相应侧表面的第一作用力。
在一些实施例中，第一作用力可调节地设置。如图1至图3所示，限位轮组件129还包括两个导向轮导向杆1291、导向轮座1292、导向轮架1294、导向轮轮轴1296和两个垫片1297。第一弹性装置包括两个第一弹簧1293。导向轮1295通过导向轮轮轴1296安装于导向轮架1294上，垫片1297套装在导向轮轮轴1296上并位于导向轮1295和导向轮架1294之间以防二者发生干涉。导向轮座1292通过螺钉可拆卸地连接于导向架121上。导向轮架1294通过导向轮导向杆1291安装于导向轮座1292上，第一弹簧1293套装于导向轮架1294与导向轮座1292之间的导向轮导向杆1291的杆段上。导向轮导向杆1291上设有螺纹段，螺纹段导向轮座1292配合，并穿过导向轮架1294上的连接孔与一螺母配合以将第一弹簧1293和导向轮座1292连接于导向轮架1294上。通过旋拧导向轮导向杆1291改变与螺纹段与导向轮座1292的配合位置，可以改变导向轮架1294与导向轮座1292之间的相对位置，从而改变第一弹簧1293的压缩量，调节第一作用力的大小。
如图1所示，在一些实施例中，驱动组件110被配置为位于轨道R的下方。该设置可以使驱动轮111不需承受挂轨式驱动装置及安装于挂轨式驱动装置上的机器人本体的重量。
在未图示的实施例中，驱动组件也可以被配置于轨道R的上方或侧方。
在一些实施例中，导向组件120还包括承重轮123，导向架121位于安装座102上方，承重轮123安装于导向架121上，承重轮123被配置为与轨道R的上表面滚动配合以使挂轨式驱动装置通过承重轮123悬挂于轨道R上。设置承重轮123可以将挂轨式驱动装置及与其连接的设备如机器人本体的重量由承重轮123承载，使驱动轮111无需承重，利于降低驱动轮111的设计难度和使用寿命。
如图2所示，本实施例中，导向组件120的承重轮123的数量成对设置，各承得轮123的轮轴通过承重轮座122安装于导向架121上。
如图1所示，驱动组件110安装于安装座102下方。驱动轮111的轮面高于安装座102的上表面，以与轨道R的下表面滚动配合。驱动组件110还包括驱动轮座113和轮座连接装置。驱动轮导向杆驱动轮111的轮轴安装于驱动轮座113上。轮座连接装置将驱动轮座113浮动地连接于安装座102下方，且对驱动轮座113施加朝向安装座102方向的第二作用力。
如图4所示，轮座连接装置包括驱动轮导向杆112和第二弹性装置。驱动轮导向杆112穿设于驱动轮座113上且驱动轮座113沿驱动轮导向杆112可移动地设置，驱动轮导向杆112的第一端与安装座102连接。第二弹性装置位于驱动轮座113下方且两端分别作用于驱动轮座113和驱动轮导向杆112的第二端。
如图4所示，轮座连接装置包括四根驱动轮导向杆112。第二弹性装置包括与四根驱动轮导向杆112一一对应设置的四根第二弹簧115。各第二弹簧115位于驱动轮座113下方并套装于对应的驱动轮导向杆112上。驱动轮导向杆112底部为螺纹段，调节固定螺母116与螺纹段配合，调节固定螺母116将第二弹簧115限制于驱动轮导向杆112上。第二弹簧115的两端分别与驱动轮座113和调节固定螺母116抵接，即分别作用于驱动轮座113和驱动轮导向杆112的第二端，从而对驱动轮座113施加朝向安装座102方向的第二作用力。
如图4所示，在一些实施例中，该第二作用力可调节地设置。图4所示的实施例中，通过改变调节固定螺母116与驱动轮导向杆112的螺纹段的配合位置，即可调节在驱动轮111与轨道R配合时第二弹簧115作用于驱动轮座113的第二作用力，也即调整了驱动轮111与轨道R之间的摩擦力。
在一些实施例中，导向组件120还包括限位结构，限位结构被配置为限制导向架121相对于安装座102转动的转动范围。
在一些实施例中，限位结构可以包括限位槽和限位凸起，限位槽设置于导向架121和安装座102中的一个上，限位凸起设置于导向架121和安装座102中的另一个上，限位凸起可移动地设置于限位槽内。
如图7所示，安装座102上设置了圆弧槽C作为限位槽。导向架121的底端设置了连接轴125及套装于连接轴125上的导向套124。连接轴125和导向套124作为限位凸起的一种实现方式。连接轴125与导向架121例如可以固定连接或可转动地连接。导向套124设置于圆弧槽C内且可随着导向架121在安装座102上的转动沿圆弧槽C移动，当导向套124运动至与圆弧槽C的端壁抵接时，导向架121停止在安装座102上的转动。
以圆弧槽C作为限位槽，还使得前述限位结构对于导向架121相对于安装座102的运动起到导向作用，利于整个挂轨式驱动装置在轨道R上稳定运行。限位凸起设置为连接轴与导向套组合的形式，利于减小限位凸起在限位槽内移动的阻力，使限位结构的设置基本不会增加导向架121在安装座102上的转动阻力，利于挂轨式驱动装置在轨道R的弯曲部分顺畅行走。
如图7所示，在一些实施例中，安装座102包括用于安装同一个导向架121的两个以上安装位置；导向架121可选择地安装于两个以上安装位置中的一个上。该设置利于根据轨道R的转弯半径调节导向架121在安装座102上的安装位置。
本公开实施例还提供一种挂轨式驱动系统，包括轨道R和前述的挂轨式驱动装置。挂轨式驱动装置悬挂于轨道R上。驱动轮111与轨道R滚动配合以驱动挂轨式驱动装置沿轨道R行走。导向组件120将挂轨式驱动装置限制于轨道R上，导向组件120的多个限位轮组件129的导向轮1295与轨道R滚动配合。
本公开实施例的挂轨式驱动系统具有本公开实施例的挂轨式驱动装置具有的优点。
本公开实施例还提供一种挂轨式机器人，包括机器人本体和前述的挂轨式驱动装置，机器人本体安装于挂轨式驱动装置的安装座102上。
本公开实施例的挂轨式机器人具有本公开实施例的挂轨式驱动装置具有的优点。
本公开实施例还提供一种挂轨式机器人系统，包括轨道R和前述的挂轨式机器人。挂轨式机器人的挂轨式驱动装置悬挂于轨道R上。挂轨式驱动装置的驱动轮111与轨道R滚动配合以驱动挂轨式驱动装置沿轨道R行走。挂轨式驱动装置的导向组件120将挂轨式驱动装置限制于轨道R上。导向组件120的多个限位轮组件129的导向轮1295与轨道R滚动配合。
本公开实施例的挂轨式机器人系统具有本公开实施例的挂轨式驱动装置具有的优点。
以下结合图1至图8对本公开实施例的挂轨式驱动装置、挂轨式驱动系统、挂轨式机器人及挂轨式机器人系统进行进一步描述。
如图8所示，本实施例的挂轨式机器人包括挂轨式驱动装置100和机器人本体。
挂轨式驱动装置100悬挂于轨道R上。挂轨式驱动装置100包括外罩101、安装座102、驱动组件110和导向装置120。
安装座102为板式结构。驱动组件110安装在安装座102上，位于安装座102的下方。
如图4所示，驱动组件110安装在安装座102的中间。驱动组件110包括一个驱动轮111、两个驱动轮座113、两个驱动轮锁紧螺母114、四个驱动轮导向杆112、四个第二弹簧115和四个调节固定螺母116。
两个驱动轮座113对称安装在驱动轮111的两侧，通过驱动轮锁紧螺母114将驱动轮111的轮轴锁紧在驱动轮座113上。每个驱动轮座113上安装两个驱动轮导向杆112。为了使驱动轮导向杆112的导向更顺畅，驱动轮座113与驱动轮导向杆112配合处可以安装有免润滑耐磨轴套。驱动轮111靠第二弹簧115被压紧在轨道R下方，依靠摩擦力来驱动挂轨式机器人运动。可通过调节固定螺母116与驱动轮导向杆112的螺纹配合位置来改变第二弹簧115的压缩量，以调整第二弹性装置(包括四个第二弹簧115)对驱动轮座113的第二作用力，进而调节驱动轮111对轨道R的压紧力。驱动轮111采用轮毂电机驱动。驱动轮111采用带花纹的宽幅轮，有利于增加驱动轮111摩擦力和减小晃动。
导向组件120包括导向架121、承重轮座122、承重轮123、导向套124、连接轴125、导向架吊板126、导向架转轴127、轴承128和限位轮组件129。
导向组件120安装在安装座102上，位于安装座102的上方。导向组件120有两个，对称安装在驱动组件110的前后两侧。安装座102上有四个安装位置可用于安装两个导向组件120，每个导向组件120对应两个安装位置。如图7所示，安装座102具有两个相对靠近驱动轮111的安装位置A和两个相对远离驱动轮111的安装位置B。如果导向组件120同时安装在靠近驱动轮111的安装位置A，导向组件120间的距离小，可通过更小的转弯半径的轨道R。如果导向组件120同时安装在远离驱动轮111的安装位置B，导向组件120间的距离大，能通过的轨道R的最小转弯半径会增大，挂轨式机器人的运动更稳定。导向组件120可在安装座102上的安装位置处转动。导向套124沿安装座102上圆弧槽C运动，使导向组件120可在设定的角度范围内转动。
如图2所示，导向架121通过导向架吊板126、导向架转轴127和轴承128可转动地安装于安装座102上。挂轨式机器人在转弯的时候，导向组件120可通过轴承128在安装座102上转动，轴承128例如采用一对角接触球轴承以承受挂轨式机器人的重量。
如图3所示，限位轮组件129包括导向轮导向杆1291、导向轮座1292、第一弹簧1293、导向轮架1294、导向轮1295、导向轮轮轴1296、垫片1297。
每个导向组件120包括相对于轨道R对称设置的四个限位轮组件129。导向轮1295通过预留一定压缩量的两个第一弹簧1293(作为第一弹性装置)压紧在轨道R的侧方，轨道R尺寸发生变化或者过缝隙处，导向轮1295可以沿导向轮导向杆1291自由偏移，可减小挂轨式机器人运动时的晃动。导向轮导向杆1291与导向轮座1292配合处可以设有免润滑耐磨轴套。导向轮1295在导向轮轮轴1296上转动，导向轮轮轴1296固定在导向轮架1294上。为避免导向轮1295转动时与导向轮架1294干涉，在导向轮1295的上下两侧各设置有一个垫片1297，使导向轮1295能顺畅的沿轨道R的侧表面滚动。
挂轨式机器人在轨道R的直线段运动时，导向组件120不转动，每个导向轮1295均匀的压在轨道R的侧方，挂轨式机器人在轨道R的曲线段运动时，导向轮1295仍沿着轨道R的侧方滚动，导向组件120自由转动相应的角度。根据挂轨式机器人的重量和最小转弯半径的大小，可设计导向组件挂轨式的安装位置和转动角度，实现挂轨式机器人的自由转弯。
机器人本体包括通用装置200、应用装置300和云台400。挂轨式机器人的挂轨式驱动装置100通过承重轮123吊挂在轨道R上，轨道R形状可以是但不限于工字型或者矩形，挂轨式机器人的通用装置200吊挂安装在挂轨式驱动装置100的安装座102上。应用装置300和云台400安装在通用装置200的下方。应用装置300和云台400根据用户的需求可选配。
通用装置200例如包括通用装置箱体201、通用装置箱盖202、启动按钮203、显示屏、204、报警灯205、急停按钮206、超声防碰撞传感器207和机械防碰撞传感器208。
通用装置箱体201内可安装有电池、电源模板、信号板、电机驱动器、IMU(InertialMeasurement Unit，惯性传感器)等。通用装置200可控制挂轨式驱动装置100的正常运动和相关信号的处理，通用装置200和挂轨式驱动装置100可实现一种通用底盘。下方应用装置300可根据客户需求增加和更改，挂轨式机器人可通过无线充电或者有线充电的方式为电池充电。
应用装置300包括应用装置箱盖301、应用装置箱体302和天线303。应用装置箱体302内部可包括环境模块、气体检测传感器、网络通信模块、图像处理模块等。应用装置302内部的模块根据不同客户的需求可更改增删。
本公开实施例中，挂轨式驱动装置的各导向轮能自动随着轨道的变化改变轴线方向以保持与轨道配合，对轨道的变化适应性高，对轨道的形状和转弯半径要求较低，成本比较低。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
Claims (19)
1.一种挂轨式驱动装置，用于悬挂于轨道(R)上并沿所述轨道(R)行走，其特征在于，包括：
安装座(102)；
驱动组件(110)，包括安装于所述安装座(102)上的驱动轮(111)和用于驱动所述驱动轮(111)转动的致动部，所述驱动轮(111)被配置为与所述轨道(R)滚动配合以驱动所述挂轨式驱动装置沿所述轨道(R)行走；和
导向组件(120)，两个以上所述导向组件(120)被配置为将所述挂轨式驱动装置限制于所述轨道(R)上，所述导向组件(120)包括可转动地安装于所述安装座(102)上的导向架(121)和安装于所述导向架(121)上的多个限位轮组件(129)，所述限位轮组件(129)包括与所述轨道(R)滚动配合的导向轮(1295)。
2.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述导向架(121)的转动轴线与所述驱动轮(111)的转动轴线平行或垂直。
3.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述导向轮(1295)的转动轴线与所述导向架(121)的转动轴线垂直。
4.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述驱动组件(110)位于两个所述导向组件(120)之间。
5.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述多个限位轮组件(129)被配置为分别设置于所述轨道(R)的两侧，其中所述导向轮(1295)的轮面用于与所述轨道(R)的侧表面滚动配合。
6.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述限位轮组件(129)还包括与所述导向轮(1295)对应设置的第一弹性装置，所述第一弹性装置对对应的所述导向轮(1295)施加朝向所述轨道(R)的相应侧表面的第一作用力。
7.根据权利要求6所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述第一作用力可调节地设置。
8.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述驱动轮(111)被配置为位于所述轨道(R)的上方、下方或侧方。
9.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述导向组件(120)还包括承重轮(123)，所述导向架(121)位于所述安装座(102)上方，所述承重轮(123)安装于所述导向架(121)上，所述承重轮(123)被配置为与所述轨道(R)的上表面滚动配合以使所述挂轨式驱动装置通过所述承重轮(123)悬挂于所述轨道(R)上。
10.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述驱动组件(110)安装于所述安装座(102)下方，且所述驱动轮(111)的轮面高于所述安装座(102)的上表面，以与所述轨道(R)的下表面滚动配合，所述驱动组件(110)还包括：
驱动轮座(113)，所述驱动轮(111)的轮轴安装于所述驱动轮座(113)上；和
轮座连接装置，将所述驱动轮座(113)浮动地连接于所述安装座(102)下方，且对所述驱动轮座(113)施加朝向所述安装座(102)方向的第二作用力。
11.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述轮座连接装置包括：
驱动轮导向杆(112)，穿设于所述驱动轮座(113)上且所述驱动轮座(113)沿所述驱动轮导向杆(112)可移动地设置，所述驱动轮导向杆(112)的第一端与所述安装座(102)连接；和
第二弹性装置，所述第二弹性装置位于所述驱动轮座(113)下方且两端分别作用于所述驱动轮座(113)和所述驱动轮导向杆(112)的第二端。
12.根据权利要求11所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述第二作用力可调节地设置。
13.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述导向组件(120)还包括限位结构，所述限位结构被配置为限制所述导向架(121)相对于所述安装座(102)转动的转动范围。
14.根据权利要求13所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，所述限位结构包括：
限位槽，设置于所述导向架(121)和所述安装座(102)中的一个上；和
限位凸起，设置于所述导向架(121)和所述安装座(102)中的另一个上，所述限位凸起可移动地设置于所述限位槽内。
15.根据权利要求14所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，
所述限位槽包括弧形槽(C)，设置于所述安装座(102)上；
所述限位凸起包括连接轴(125)和导向套(124)，所述连接轴(125)连接于所述安装座(102)的底部，所述导向套(124)套装于所述连接轴(125)上，所述导向套(124)可移动地设置于所述弧形槽(C)内。
16.根据权利要求1所述的挂轨式驱动装置，其特征在于，
所述安装座(102)包括对应的用于安装同一个所述导向架(121)的两个以上安装位置；
所述导向架(121)可选择地安装于对应的所述两个以上安装位置中的一个上。
17.一种挂轨式驱动系统，其特征在于，包括：
轨道(R)；和
权利要求1至16任一所述的挂轨式驱动装置，所述挂轨式驱动装置悬挂于所述轨道(R)上，所述驱动轮(111)与所述轨道(R)滚动配合以驱动所述挂轨式驱动装置沿所述轨道(R)行走，所述导向组件(120)将所述挂轨式驱动装置限制于所述轨道(R)上，所述导向组件(120)的多个限位轮组件(129)的导向轮(1295)与所述轨道(R)滚动配合。
18.一种挂轨式机器人，其特征在于，包括：
机器人本体；和
权利要求1至16中任一项所述的挂轨式驱动装置，所述机器人本体安装于所述挂轨式驱动装置的所述安装座(102)上。
19.一种挂轨式机器人系统，包括：
轨道(R)；和
权利要求18所述的挂轨式机器人，所述挂轨式机器人的挂轨式驱动装置悬挂于所述轨道(R)上，所述挂轨式驱动装置的驱动轮(111)与所述轨道(R)滚动配合以驱动所述挂轨式驱动装置沿所述轨道(R)行走，所述挂轨式驱动装置的导向组件(120)将所述挂轨式驱动装置限制于所述轨道(R)上，所述导向组件(120)的多个限位轮组件(129)的导向轮(1295)与所述轨道(R)滚动配合。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115009736A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-06 | 华能左权煤电有限责任公司 | 悬挂下驱动机构 |
| CN115183136A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-14 | 重庆电子工程职业学院 | 一种挂式计算机设备 |
Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201951464U (zh) * | 2011-04-12 | 2011-08-31 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 跨座式单轨道移动机构 |
| US20130140801A1 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Helical Robotics, Llc | Mobile robot |
| CN106740899A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 山东康威通信技术股份有限公司 | 电力隧道巡检机器人行走结构、机器人及其方法 |
| CN107839697A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-27 | 广州智网联运物流有限公司 | 穿梭机驱动机构、穿梭机及索道系统 |
| CN207155778U (zh) * | 2017-09-15 | 2018-03-30 | 深圳市朗驰欣创科技股份有限公司 | 轨道巡检机器人行走机构 |
| CN109050540A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-21 | 中信重工开诚智能装备有限公司 | 一种巡检机器人摆动自复位机构 |
| CN208325208U (zh) * | 2018-04-04 | 2019-01-04 | 中唐空铁集团有限公司 | 具有减振性能的空铁行走系统 |
| CN109176462A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-11 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种自适应的机器人行走轨道抱闸机构 |
| DE202017106626U1 (de) * | 2017-11-02 | 2019-02-06 | Trioliet B. V. | Landwirtschaftliche Anlage und selbstfahrender Roboter |
| CN109760014A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-17 | 深圳昱拓智能有限公司 | 一种轨道式输煤栈桥自动巡检机器人及系统 |
| CN110465917A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-19 | 华南理工大学 | 一种可转动导轮组导向式轨道机器人底盘 |
| CN110509251A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-29 | 韶关市德荣信息科技有限公司 | 一种轨道机器人行走机构 |
| CN110625592A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-31 | 山东金惠新达智能制造科技有限公司 | 一种下驱式轨道行走装置及轨道机器人 |
| CN209904753U (zh) * | 2019-05-13 | 2020-01-07 | 天津成科传动机电技术股份有限公司 | 快装快卸式超薄型吊装轨道机器人及其行走装置 |
| CN209999180U (zh) * | 2018-12-12 | 2020-01-31 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种可实现趋近直角转弯的模块化挂轨式行走机构 |
| CN110744524A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-04 | 北京海益同展信息科技有限公司 | 驱动导向机构及挂轨机器人 |
| CN210525080U (zh) * | 2019-06-21 | 2020-05-15 | 武汉三江中电科技有限责任公司 | 一种挂轨式机器人的悬挂结构 |
| CN210557563U (zh) * | 2019-07-22 | 2020-05-19 | 广东省能源集团有限公司珠海发电厂 | 一种输煤栈桥轨道式自动巡检装置 |
| CN111604882A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-01 | 深圳昱拓智能有限公司 | 一种移动机器人的导向驱动机构及走行机构 |
| CN111791214A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-20 | 北京海益同展信息科技有限公司 | 用于巡检施工隧道的巡检机器人以及巡检系统 |
-
2021
- 2021-01-08 CN CN202110024563.4A patent/CN113815655A/zh active Pending
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201951464U (zh) * | 2011-04-12 | 2011-08-31 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 跨座式单轨道移动机构 |
| US20130140801A1 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Helical Robotics, Llc | Mobile robot |
| CN106740899A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 山东康威通信技术股份有限公司 | 电力隧道巡检机器人行走结构、机器人及其方法 |
| CN207155778U (zh) * | 2017-09-15 | 2018-03-30 | 深圳市朗驰欣创科技股份有限公司 | 轨道巡检机器人行走机构 |
| CN107839697A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-27 | 广州智网联运物流有限公司 | 穿梭机驱动机构、穿梭机及索道系统 |
| DE202017106626U1 (de) * | 2017-11-02 | 2019-02-06 | Trioliet B. V. | Landwirtschaftliche Anlage und selbstfahrender Roboter |
| CN208325208U (zh) * | 2018-04-04 | 2019-01-04 | 中唐空铁集团有限公司 | 具有减振性能的空铁行走系统 |
| CN109050540A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-21 | 中信重工开诚智能装备有限公司 | 一种巡检机器人摆动自复位机构 |
| CN109176462A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-11 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种自适应的机器人行走轨道抱闸机构 |
| CN209999180U (zh) * | 2018-12-12 | 2020-01-31 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种可实现趋近直角转弯的模块化挂轨式行走机构 |
| CN109760014A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-17 | 深圳昱拓智能有限公司 | 一种轨道式输煤栈桥自动巡检机器人及系统 |
| CN209904753U (zh) * | 2019-05-13 | 2020-01-07 | 天津成科传动机电技术股份有限公司 | 快装快卸式超薄型吊装轨道机器人及其行走装置 |
| CN210525080U (zh) * | 2019-06-21 | 2020-05-15 | 武汉三江中电科技有限责任公司 | 一种挂轨式机器人的悬挂结构 |
| CN210557563U (zh) * | 2019-07-22 | 2020-05-19 | 广东省能源集团有限公司珠海发电厂 | 一种输煤栈桥轨道式自动巡检装置 |
| CN110465917A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-19 | 华南理工大学 | 一种可转动导轮组导向式轨道机器人底盘 |
| CN110509251A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-29 | 韶关市德荣信息科技有限公司 | 一种轨道机器人行走机构 |
| CN110625592A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-31 | 山东金惠新达智能制造科技有限公司 | 一种下驱式轨道行走装置及轨道机器人 |
| CN110744524A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-04 | 北京海益同展信息科技有限公司 | 驱动导向机构及挂轨机器人 |
| CN111604882A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-01 | 深圳昱拓智能有限公司 | 一种移动机器人的导向驱动机构及走行机构 |
| CN111791214A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-20 | 北京海益同展信息科技有限公司 | 用于巡检施工隧道的巡检机器人以及巡检系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115009736A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-06 | 华能左权煤电有限责任公司 | 悬挂下驱动机构 |
| CN115183136A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-14 | 重庆电子工程职业学院 | 一种挂式计算机设备 |
| CN115183136B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-04-07 | 重庆电子工程职业学院 | 一种挂式计算机设备 |
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