CN114102629B - 一种动车车底巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

一种动车车底巡检机器人,包括行走装置、摆式悬挂装置、机器人框架、检测装置、主控系统、移动终端和手柄,检测装置将动车组车底的信息采集,通过主控系统上传到移动终端,移动终端对比车底采集图片与正常工作状态图片,判断分析是否故障,红外摄像头采集车底图片,激光雷达检测车底的三维信息;检测装置安装在机器人框架的上端面;行走装置安装在机器人框架下端面,手柄通过主控系统控制行走装置移动和转向;行走装置实现机器人的运动功能。

Description

一种动车车底巡检机器人
技术领域
本发明涉及动车组检测设备技术领域,特别是涉及一种动车车底巡检机器人。
背景技术
进入新时代以来,我国的铁路行业蓬勃发展,动车作为一种载客量大、高速、便捷的交通工具,其开通的动车组数量逐年上升。我国动车组采用定期维修的方式,其动车组检修分为五级修程,一级、二级检修为运用检修,主要对动车的关键部位的外观和性能进行检查;三、四、五级检修为高级检修,需要对关键系统和部件进行分解检修,在动车段或具备检修资质的动车生产厂家进行。一级检修的周期为列车运行每48h或者每4000公里,传统的检修模式为“人检人修”,一列8编组的动车组长约200米,需要四个工作人员构成一个小组,对车顶,车身,车内,车底的设备进行检修,用时大约需4个小时。通常在晚上检修作业,工作强度大,时间长,尤其是在节假日期间,车次安排频繁,检修任务增加,对检修人员的体力,精力,耐心都是极大的考验。随着动车组数量不断上升,“人检人修”模式不再适用于动车组检修,因此提供一种巡检机器人来完成检修任务实为必要,减少因检修人员经验、体能影响造成的检修质量差异;同时提高检修的质量和效率,保证动车组安全稳定的运行。
发明内容
本发明解决现有技术的不足而提供一种可以替代人工进行车底的巡检工作,大大提高了巡检工作效率,降低了工作强度的动车车底巡检机器人。
为实现上述目的,本发明首先提出了动车车底巡检机器人,包括行走装置、摆式悬挂装置、检测装置和机器框架;所述行走装置包括作为前轮的两个前轮履带结构和作为后轮的两个后轮履带结构;
所述机器框架包括框架底板、框架顶板和框架支柱,所述框架顶板与框架底板平行设置,所述框架底板包括第一框架底板和第二框架底板,所述第二框架底板为固定板,通过多根框架支柱与框架顶板连接固定,所述第一框架底板通过摆式悬挂装置安装在第二框架底板上,所述第一框架底板为活动板,在摆式悬挂装置的作用下相对第二框架底板旋转动作,所述前轮履带结构安装在第一框架底板上,后轮履带结构安装在第二框架底板上;
所述摆式悬挂装置包括摆式悬挂限位螺母、摆式悬挂限位轴、第一悬挂块、第二悬挂块和摆式悬挂主轴,所述第一悬挂块和第二悬挂块相互平行布设且与第一框架底板和第二框架底板的接缝平行设置,所述第一悬挂块和第二悬挂块分别固定在第一框架底板和第二框架底板的底部,所述第一悬挂块和第二悬挂块上对应安装有法兰轴承;所述摆式悬挂主轴安装在第一悬挂块和第二悬挂块的法兰轴承内并使用摆式悬挂轴紧固螺母轴向限位;
所述检测装置包括多线束激光雷达和红外摄像头,所述多线束激光雷达通过雷达座安装在雷达支架上,雷达支架通过螺栓安装在框架顶板上;
所述红外摄像头通过升降机构安装在框架顶板上,所述升降机构的升降板上安装有环视舵机,所述环视舵机的输出轴垂直布设并且所述环视舵机的输出轴上安装有摄像头固定板,环视舵机带动摄像头固定板水平旋转;所述摄像头固定板上相对的两侧上分别固定有摄像头支架和配重支架;所述摄像头支架上固定有俯仰舵机,俯仰舵机的输出轴水平布设,俯仰舵机的输出轴上安装有摄像头支撑,所述摄像头支撑上安装有红外摄像头;所述俯仰舵机带动红外摄像头实现俯仰旋转。
本实施方式中,所述前轮履带结构和后轮履带结构均为相同的履带结构,所述履带结构包括编码电机、电机支架、负重轮支架、诱导轮支架、主动轮、诱导轮、负重轮和履带,
所述电机支架、诱导轮支架和负重轮支架均安装在框架底板上,所述负重轮支架设置在电机支架和诱导轮支架之间,所述编码电机安装在电机支架上,所述编码电机的输出轴上安装有主动轮,所述诱导轮支架上安装有诱导轮轴承,两个前轮履带结构以及两个后轮履带结构的诱导轮轴承之间均安装有诱导轮轴,所述诱导轮通过法兰盘固定在诱导轮轴上与诱导轮轴联动;所述编码电机的输出轴与诱导轮轴平行布设,且所述主动轮与诱导轮设置在同一垂直面上;所述履带安装在主动轮和诱导轮上,所述主动轮为齿轮与履带内侧啮合,所述诱导轮为张紧轮对履带进行张紧;
所述负重轮支架的底部设有两块相互平行的、垂直布设的连接板,两块连接板之间的间距不小于履带的宽度,所述履带从两连接板之间穿过,连接板对履带侧向位移进行限位,负重轮支架的连接板上设有与负重轮轴相匹配的角接触球轴承,所述负重轮轴通过角接触球轴承安装在两块连接板之间,所述负重轮通过负重轮法兰固定座固定在负重轮轴上,并且所述负重轮设置在履带内部并且支撑履带使得履带与地面接触;
本实施方式中,所述负重轮支架上安装有两个底部处于同一平面的负重轮。
本实施方式中,所述诱导轮轴的轴端铣出有一平面,所述法兰盘套装在诱导轮轴上,并且通过螺纹连接在法兰盘上的顶丝将法兰盘与诱导轮轴固定。
本实施方式中,所述摄像头支撑包括第一摄像头支撑和第二摄像头支撑,第一摄像头支撑通过螺栓与舵机法兰连接件连接,所述第二摄像头支撑下侧带有螺柱,第二摄像头支撑通过螺柱与第一摄像头支撑螺纹连接;红外摄像头安装在所述第二摄像头支撑上。
本实施方式中,所述第一悬挂块的两端上还安装有对第一悬挂块旋转角度进行限位的摆式悬挂限位轴,所述摆式悬挂限位轴通过摆式悬挂限位螺母固定在第一悬挂块上,所述摆式悬挂限位轴的一端伸出第一悬挂块且设置在第二框架底板的底部,所述摆式悬挂限位轴与第二框架底板的底部之间设有间距,这个间距的设置与限位的旋转角度直接相关。
本实施方式中,所述升降机构包括升降机箱体,所述升降机箱体固定在框架底板上,升降机箱体顶部的水平支撑面上并排设置有两个圆锥滚子轴承,两根丝杆分别垂直安装在两个圆锥滚子轴承内,升降机箱体内设有两套输出端旋转方向相同的直齿圆锥齿轮传动机构,所述丝杆的底端与直齿圆锥齿轮传动机构的输出端连接,所述升降板在与两根丝杆对应的位置上设有通孔,所述升降板在通孔所在位置上固定有固定螺母,所述升降板通过固定螺母螺纹安装在丝杆上,
升降机箱体内还设有步进电机,所述步进电机输出轴通过联轴器与水平布设的升降机主轴连接,所述升降机主轴与直齿圆锥齿轮传动机构的输入端连接,所述升降机主轴通过升降机主轴轴承安装在升降机箱体内,升降机主轴轴承安装在升降机箱体内部半封闭空间内,升降机主轴轴承一端采用主轴轴承盖进行定位,另一端由套筒进行定位,主轴轴承盖通过螺栓连接在升降机箱体内。
本实施方式中,所述直齿圆锥齿轮传动机构包括垂直布设的主轴锥齿轮和水平布设的升降锥齿轮,所述主轴锥齿轮和升降锥齿轮啮合,主轴锥齿轮和升降锥齿轮分别与升降机主轴和丝杆连接。
本实施方式中,所述可调节角度装置包括雷达座和雷达支架,所述雷达支架安装在框架顶板上,所述雷达座铰接在雷达支架上,并且所述雷达座通过螺栓实现与雷达支架的角度固定。
由于采用上述结构,本发明具有如下优点:
1、本发明通过电机驱动主动轮,带动履带旋转,进而带动设备移动,从而实现了车辆巡检的功能,对巡检场景要求较低,履带结构可以适应恶劣的环境,同时,本申请的框架底板由可相对旋转动作的第一框架底板和第二框架底板构成,第一框架底板和第二框架底板配合摆式悬挂系统,使得前轮履带结构和后轮履带结构可以自适应路面的颠簸,可以适应轨枕以及较多石子的铁轨环境等复杂的工作环境,大大提高通过装置的通过性。
2、本发明通过俯仰舵机和环视舵机,实现云台俯仰,环视各180°旋转,同时整个摄像云台通过升降机构在垂直方向进行一定距离的升降,这样大大提高了红外摄像头的检查范围,适应动车车底复杂的状况。
3、本发明采用了多线束激光雷达配有可调节角度装置,多线束激光雷达可按照不同角度进行布置从而提高信息采集的准确性。采用多线束激光雷达对车底进行扫描,获得雷达扫描成像,不受照明设备的干扰,同时也不容易被车底污垢干扰,与红外摄像头配合,从而更加精准的获得动车组车底的信息。
综上所述,本发明可以替代人工进行车底的巡检工作,大大提高了巡检工作效率,降低了工作强度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明行走装置的结构示意图;
图3为本发明摆式悬挂装置的结构示意图;
图4为本发明检测装置的结构示意图;
图5为本发明机器框架的结构示意图;
图6为本发明履带外侧的结构示意图;
图7为本发明履带内侧的结构示意图;
图8为本发明负重轮轴与诱导轮轴的连接结构示意图;
图9为本发明摆式悬挂装置的爆炸图;
图10为本发明检测装置的爆炸图;
图11为本发明升降机构的结构示意图一;
图12为本发明升降机构的结构示意图二;
图13为本发明机器框架的结构示意图二。
附图标号说明:1、行走装置;2、摆式悬挂装置;3、检测装置;4、机器框架;5、编码电机;6、电机支架;7、主动轮;8、负重轮支架;9、诱导轮;10、轴承座;11、角接触球轴承;12、负重轮法兰固定座;13、负重轮;14、履带;15、法兰盘;16、顶丝;17、诱导轮轴承;18、诱导轮支架;19、负重轮轴承端盖;20、负重轮轴;21、诱导轮轴;22、摆式悬挂限位螺母;23、摆式悬挂限位轴;24、第一悬挂块;25、摆式悬挂固定螺栓;26、法兰轴承;27、摆式悬挂轴紧固螺母;28、第二悬挂块;29、摆式悬挂固定螺母;30、垫片;31、摆式悬挂主轴;32、雷达支架;33、雷达座;34、多线束激光雷达;35、摄像头固定板;36、摄像头支架;37、俯仰舵机;38、舵机法兰连接件;39、第一摄像头支撑;40、第二摄像头支撑;41、红外摄像头;42、配重块;43、环视舵机;44、固定螺母;45、升降板;46、丝杆;47、升降机箱体;48、升降机主轴轴承端盖;49、步进电机;50、主轴锥齿轮;51、升降锥齿轮;52、主轴轴承盖;53、升降机主轴;54、升降机主轴轴承;55、圆锥滚子轴承;56、第一框架底板;57、框架顶板;58、框架支柱;59、第二框架底板。
具体实施方式
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的一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1-13所示,本发明提出一种动车车底巡检机器人,包括行走装置1、摆式悬挂装置2、检测装置3、机器框架4、主控系统、移动终端和控制手柄。
所述机器框架4包括框架底板、框架顶板57和框架支柱58,所述框架顶板57与框架底板平行设置,所述框架顶板57通过多根框架支柱58与框架底板连接为一整体,所述行走装置1的四个独立的履带结构安装在框架底板上;
所述行走装置1包括作为前轮的两个前轮履带结构和作为后轮的两个后轮履带结构,所述前轮履带结构和后轮履带结构均为相同的履带结构,故下面仅对其中一个履带结构进行叙述,所述履带结构包括编码电机5、电机支架6、主动轮7、负重轮支架8、诱导轮9、轴承座10、角接触球轴承11、负重轮法兰固定座12、负重轮13、履带14、法兰盘15、顶丝16、诱导轮轴承17、诱导轮支架18、负重轮轴20和诱导轮轴21。
如图6、7所示,所述电机支架6、诱导轮支架18和负重轮支架8均安装在框架底板上,所述负重轮支架8设置在电机支架6和诱导轮支架18之间,所述编码电机5安装在电机支架6上,所述编码电机5的输出轴上安装有主动轮7,所述诱导轮支架18上安装有诱导轮轴承17,两个前轮履带结构之间以及两个后轮履带结构的诱导轮轴承17之间分别安装有一诱导轮轴21,所述诱导轮9通过法兰盘15固定在诱导轮轴21的两端上,使得诱导轮轴21两端的诱导轮9联动(所述诱导轮轴21的轴端铣出有一平面,所述法兰盘15套装在诱导轮轴上,并且通过螺纹连接在法兰盘15上的顶丝16将法兰盘15与诱导轮轴21固定);所述编码电机5的输出轴与诱导轮轴21平行布设,且所述主动轮7与诱导轮9设置在同一垂直面上;所述履带14安装在主动轮7和诱导轮9上,所述主动轮7为齿轮与履带14内侧啮合,所述诱导轮9为张紧轮对履带进行张紧;
所述负重轮支架8的底部设有两块相互平行的、垂直布设的连接板,两块连接板之间的间距不小于履带14的宽度,所述履带从两连接板之间穿过,连接板对履带侧向位移进行限位,负重轮支架8的连接板上设有与负重轮轴20相匹配的角接触球轴承11,所述负重轮轴20通过角接触球轴承11安装在两块连接板之间,所述负重轮13通过负重轮法兰固定座12固定在负重轮轴20上,所述负重轮13设置在履带14内部,且负重轮13的底部的水平高度低于主动轮7和诱导轮9最低的水平高度,使得负重轮13支撑履带,履带与地面接触;本实施例中,所述负重轮支架8上安装有两个底部处于同一平面的负重轮13。
工作时,编码电机5工作带动主动轮7的转动。主动轮7通过齿轮和履带啮合,将编码电机5传来的动力传给履带而使机器运动。诱导轮9是个从动轮,用来诱导和支撑履带,调整履带的松紧程度。负重轮用来承受机器的重量和规正履带。
如图10所示,所述检测装置包括多线束激光雷达34和红外摄像头41。
所述多线束激光雷达34安装在雷达座33上,雷达座33通过螺栓与雷达支架32连接,雷达支架32通过螺栓安装在框架顶板57上;红外摄像头41通过升降机构安装在框架顶板57上;
如图11、12所示,所述升降机构包括摄像头固定板35、摄像头支架36、俯仰舵机37、舵机法兰连接件38、第一摄像头支撑39、第二摄像头支撑40、配重块42、舵机法兰连接件38、环视舵机43、固定螺母44、升降板45、丝杆46、升降机箱体47、升降机主轴轴承端盖48、步进电机49、主轴锥齿轮50、升降锥齿轮51、主轴轴承盖52、升降机主轴53、升降机主轴轴承54;
所述升降机箱体47固定在框架底板上,升降机箱体47顶部的水平支撑面上并排设置有两个圆锥滚子轴承55,两根丝杆分别垂直安装在两个圆锥滚子轴承55内,升降机箱体47内设有两套输出端旋转方向相同的直齿圆锥齿轮传动机构,所述丝杆的底端与直齿圆锥齿轮传动机构的输出端连接,升降机箱体47内还设有步进电机49,所述步进电机49输出轴通过联轴器与水平布设的升降机主轴53连接,所述升降机主轴53与直齿圆锥齿轮传动机构的输入端连接(所述升降机主轴53通过升降机主轴轴承54安装在升降机箱体47内,升降机主轴轴承54安装在升降机箱体47内部半封闭空间内,升降机主轴轴承54一端采用主轴轴承盖52进行定位,另一端由套筒进行定位,主轴轴承盖通过螺栓连接在升降机箱体47内);
直齿圆锥齿轮传动机构包括垂直布设的主轴锥齿轮50和水平布设的升降锥齿轮51,所述主轴锥齿轮50和升降锥齿轮51啮合,主轴锥齿轮50和升降锥齿轮51通过键分别与升降机主轴53和丝杆连接,具体而言丝杆46的下端穿过圆锥滚子轴承55,下端装配升降锥齿轮51,所述升降板45在与两根丝杆46对应的位置上设有通孔,所述升降板45在通孔所在位置上固定有固定螺母44,所述升降板45通过固定螺母44螺纹安装在丝杆46上。
步进电机49工作带动升降轴锥齿轮51转动,从而带动丝杆46进行转动,使得升降板45跟随固定螺母板在丝杆上进行上升和下降,实现了摄像头的升降功能,利用直齿圆锥齿轮传动机构实现停止位置的自锁;
环视舵机43通过螺栓固定在升降板45上,所述环视舵机43的输出轴垂直布设并且所述环视舵机43的输出轴通过舵机法兰连接件45安装有摄像头固定板35,环视舵机43工作带动摄像头固定板35水平旋转;摄像头支架36和配重块42分别通过螺栓连接固定在摄像头固定板35上侧;俯仰舵机37通过螺栓连接安装在摄像头支架36上,俯仰舵机37的输出轴水平布设,并且俯仰舵机37的输出轴与舵机法兰连接件38连接;第一摄像头支撑39通过螺栓与舵机法兰连接件38连接;第二摄像头支撑40下侧带有螺柱,第二摄像头支撑40通过螺柱与第一摄像头支撑39螺纹连接;所述第二摄像头支撑40上安装有红外摄像头41;所述俯仰舵机37工作带动红外摄像头41实现俯仰旋转功能;
如图9、13所示,作为本装置的一种实施方式,所述框架底板包括第一框架底板56和第二框架底板59,所述第二框架底板59为固定板与框架顶板57连接固定,所述第一框架底板56通过摆式悬挂装置2安装在第二框架底板59上,所述第一框架底板56为活动板,在摆式悬挂装置2的作用下相对第二框架底板59旋转动作,所述前轮履带结构安装在第一框架底板56上,后轮履带结构安装在第二框架底板59上;
所述摆式悬挂装置2包括摆式悬挂限位螺母22、摆式悬挂限位轴23、第一悬挂块24、摆式悬挂固定螺栓25、法兰轴承26、摆式悬挂轴紧固螺母27、第二悬挂块28、摆式悬挂固定螺母29、摆式悬挂限位螺母22、垫片30和摆式悬挂主轴31,
所述第一悬挂块24和第二悬挂块28相互平行布设且与第一框架底板56和第二框架底板59的接缝平行设置,所述第一悬挂块24和第二悬挂块28通过摆式悬挂固定螺栓25和摆式悬挂固定螺母29分别固定在第一框架底板56和第二框架底板59的底部。所述第一悬挂块24和第二悬挂块28上对应安装有法兰轴承26;摆式悬挂主轴31安装在第一悬挂块24和第二悬挂块28的法兰轴承26内并使用摆式悬挂轴紧固螺母27轴向限位,采用上述结构,第一框架底板56可绕摆式悬挂主轴31相对第二框架底板59旋转,从而实现前、后履带结构对路面的自适应;所述第一悬挂块24的两端上还安装有对第一悬挂块24旋转角度进行限位的摆式悬挂限位轴23,所述摆式悬挂限位轴23通过摆式悬挂限位螺母22固定在第一悬挂块24上,所述摆式悬挂限位轴23的一端伸出第一悬挂块24设置在第二框架底板59的底部,从而对第一悬挂块24旋转角度进行限位。
使用时,本装置将动车组车底的信息采集,通过主控系统上传到移动终端,移动终端对比车底采集图片与正常工作状态图片,判断分析是否故障,红外摄像头采集车底图片,激光雷达检测车底的三维信息;检测装置安装在机器人框架的上端面;行走装置安装在机器人框架下端面,控制手柄通过主控系统控制行走装置移动和转向;行走装置实现机器人的运动功能。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种动车车底巡检机器人,其特征在于,包括行走装置(1)、摆式悬挂装置(2)、检测装置(3)和机器框架(4);所述行走装置(1)包括作为前轮的两个前轮履带结构和作为后轮的两个后轮履带结构;
所述机器框架包括框架底板、框架顶板(57)和框架支柱(58),所述框架顶板(57)与框架底板平行设置,所述框架底板包括第一框架底板(56)和第二框架底板(59),所述第二框架底板(59)为固定板,通过多根框架支柱(58)与框架顶板(57)连接固定,所述第一框架底板(56)通过摆式悬挂装置(2)安装在第二框架底板(59)上,所述第一框架底板(56)为活动板,在摆式悬挂装置(2)的作用下相对第二框架底板(59)旋转动作,所述前轮履带结构安装在第一框架底板(56)上,后轮履带结构安装在第二框架底板(59)上;
所述摆式悬挂装置(2)包括第一悬挂块(24)、第二悬挂块(28)和摆式悬挂主轴(31),所述第一悬挂块(24)和第二悬挂块(28)相互平行布设且与第一框架底板(56)和第二框架底板(59)的接缝平行设置,所述第一悬挂块(24)和第二悬挂块(28)分别固定在第一框架底板(56)和第二框架底板(59)的底部,所述第一悬挂块(24)和第二悬挂块(28)上对应安装有法兰轴承(26);所述摆式悬挂主轴(31)安装在第一悬挂块(24)和第二悬挂块(28)的法兰轴承(26)内;
所述检测装置(3)包括多线束激光雷达(34)和红外摄像头(41),所述多线束激光雷达(34)通过可调节角度装置安装在框架顶板(57)上;
所述红外摄像头通过升降机构安装在框架顶板(57)上,所述升降机构的升降板(45)上安装有环视舵机(43),所述环视舵机(43)的输出轴垂直布设并且所述环视舵机(43)的输出轴上安装有摄像头固定板,环视舵机(43)带动摄像头固定板水平旋转;所述摄像头固定板上相对的两侧上分别固定有摄像头支架(36)和配重支架;所述摄像头支架(36)上固定有俯仰舵机(37),俯仰舵机(37)的输出轴水平布设,俯仰舵机(37)的输出轴上安装有摄像头支撑,所述摄像头支撑上安装有红外摄像头(41);所述俯仰舵机(37)带动红外摄像头(41)实现俯仰旋转。
2.如权利要求1所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述前轮履带结构和后轮履带结构均为相同的履带结构,所述履带结构包括编码电机(5)、电机支架(6)、负重轮支架(8)、诱导轮支架(18)、主动轮(7)、诱导轮(9)、负重轮(13)和履带(14),
所述电机支架(6)、诱导轮支架(18)和负重轮支架(8)均安装在框架底板上,所述负重轮支架(8)设置在电机支架(6)和诱导轮支架(18)之间,所述编码电机(5)安装在电机支架(6)上,所述编码电机(5)的输出轴上安装有主动轮(7),所述诱导轮支架(18)上安装有诱导轮轴承(17),两个前轮履带结构之间以及两个后轮履带结构的诱导轮轴承(17)之间分别安装有一诱导轮轴(21),所述诱导轮(9)固定在诱导轮轴(21)的两端与诱导轮轴(21)联动;所述编码电机(5)的输出轴与诱导轮轴(21)平行布设,且所述主动轮(7)与诱导轮(9)设置在同一垂直面上;所述履带(14)安装在主动轮(7)和诱导轮(9)上,所述主动轮(7)为齿轮与履带(14)内侧啮合,所述诱导轮(9)为张紧轮对履带(14)进行张紧;
所述负重轮支架(8)的底部设有两块相互平行的、垂直布设的连接板,两块连接板之间的间距不小于履带(14)的宽度,所述履带(14)从两连接板之间穿过,连接板对履带(14)侧向位移进行限位,负重轮支架(8)的连接板上设有与负重轮轴(20)相匹配的角接触球轴承(11),所述负重轮轴(20)通过角接触球轴承(11)安装在两块连接板之间,所述负重轮通过负重轮法兰固定座(12)固定在负重轮轴(20)上,并且所述负重轮(13)设置在履带(14)内部并且支撑履带(14)使得履带(14)与地面接触。
3.如权利要求2所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述负重轮支架(8)上安装有两个底部处于同一平面的负重轮。
4.如权利要求1所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述摄像头支撑包括第一摄像头支撑(39)和第二摄像头支撑(40),第一摄像头支撑(39)通过螺栓与俯仰舵机(37)的输出轴连接,所述第二摄像头支撑(40)下侧带有螺柱,第二摄像头支撑(40)通过螺柱与第一摄像头支撑(39)螺纹连接;红外摄像头(41)安装在所述第二摄像头支撑(40)上。
5.如权利要求1所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述第一悬挂块(24)的两端上还安装有对第一悬挂块(24)旋转角度进行限位的摆式悬挂限位轴(23),所述摆式悬挂限位轴(23)通过摆式悬挂限位螺母固定在第一悬挂块(24)上,所述摆式悬挂限位轴(23)的一端伸出第一悬挂块(24)且设置在第二框架底板(59)的底部,所述摆式悬挂限位轴(23)与第二框架底板(59)的底部之间设有间距。
6.如权利要求1所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述升降机构包括升降机箱体(47),所述升降机箱体(47)固定在框架底板上,升降机箱体(47)顶部的水平支撑面上并排设置有两个圆锥滚子轴承,两根丝杆(46)分别垂直安装在两个圆锥滚子轴承内,升降机箱体(47)内设有两套输出端旋转方向相同的直齿圆锥齿轮传动机构,所述丝杆(46)的底端与直齿圆锥齿轮传动机构的输出端连接,升降板(45)在与两根丝杆(46)对应的位置上设有通孔,所述升降板(45)上、在通孔所在位置上固定有固定螺母(44),所述升降板(45)通过固定螺母(44)螺纹安装在丝杆(46)上,
升降机箱体(47)内还设有步进电机(49),所述步进电机(49)输出轴通过联轴器与水平布设的升降机主轴(53)连接,所述升降机主轴(53)与直齿圆锥齿轮传动机构的输入端连接。
7.如权利要求6所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述直齿圆锥齿轮传动机构包括垂直布设的主轴锥齿轮(50)和水平布设的升降锥齿轮(51),所述主轴锥齿轮(50)和升降锥齿轮(51)啮合,主轴锥齿轮(50)和升降锥齿轮(51)分别与升降机主轴(53)和丝杆(46)连接。
8.如权利要求1所述的动车车底巡检机器人,其特征在于,所述可调节角度装置包括雷达座(33)和雷达支架(32),所述雷达支架(32)安装在框架顶板(57)上,所述雷达座(33)铰接在雷达支架(32)上,并且所述雷达座(33)通过螺栓实现与雷达支架(32)的角度固定。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117533245B (zh) * 2024-01-09 2024-03-08 绵阳师范学院 一种多向视觉覆盖的巡检机器人

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109571405A (zh) * 2018-12-13 2019-04-05 杭州申昊科技股份有限公司 一种地下线缆网管智能巡检机器人
CN109571413A (zh) * 2018-11-21 2019-04-05 杭州亚美利嘉科技有限公司 悬挂式机器人

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104192216B (zh) * 2014-07-03 2017-01-11 深圳市博铭维智能科技有限公司 一种管道沟渠检测机器人及其系统
CN105564177B (zh) * 2016-01-14 2017-09-12 浙江大学昆山创新中心 轮式移动机器人悬挂装置
JP6830584B2 (ja) * 2016-09-07 2021-02-17 学校法人千葉工業大学 建築物点検ロボット
CN108583187B (zh) * 2017-12-30 2021-08-20 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种独立悬挂式agv小车
CN208746112U (zh) * 2018-07-18 2019-04-16 山东阿图机器人科技有限公司 悬挂策略自动调整的全地形履带移动机器人
CN209176802U (zh) * 2018-09-04 2019-07-30 东莞理工学院 一种多功能越障救援机器人
CN109333504A (zh) * 2018-12-05 2019-02-15 博众精工科技股份有限公司 一种巡逻机器人和巡逻机器人管理系统
CN118559308A (zh) * 2018-12-07 2024-08-30 北京博清科技有限公司 爬行焊接机器人的控制方法及爬行焊接机器人
CN110410152B (zh) * 2019-08-28 2024-04-12 山东科技大学 一种采掘工作面巡检机器人及其应用
CN210850238U (zh) * 2019-11-12 2020-06-26 华能吉林发电有限公司九台电厂 一种悬挂装置及机器人
CN112172950B (zh) * 2020-10-16 2021-08-31 长沙理工大学 一种履带式爬绳机器人

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109571413A (zh) * 2018-11-21 2019-04-05 杭州亚美利嘉科技有限公司 悬挂式机器人
CN109571405A (zh) * 2018-12-13 2019-04-05 杭州申昊科技股份有限公司 一种地下线缆网管智能巡检机器人

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