CN114905480A - 一种挂轨式机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挂轨式机器人，涉及机器人技术领域。该挂轨式机器人的一具体实施方式包括：运动层、通用层、应用层以及摄像头云台；其中，运动层被设置为能够沿轨道运动，应用层和摄像头云台用于采集周围环境的数据信息，通用层用于对所述数据信息进行分析；通用层与应用层可拆卸连接。该实施方式通过使通用层与应用层可拆卸连接，能够实现根据需要进行应用层的更换，提高挂轨式机器人的适应性。

Description

一种挂轨式机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种挂轨式机器人。

背景技术

挂轨式机器人是指能够悬挂在轨道上并沿着轨道移动的机器人。挂轨式机器人可以用于执行各种巡检任务。现有技术中，挂轨式机器人能够执行的巡检任务通常是固定的，无法切换，适应性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种挂轨式机器人，通过使通用层与应用层可拆卸连接，能够实现根据需要进行应用层的更换，提高挂轨式机器人的适应性。

根据本发明实施例的挂轨式机器人包括运动层、通用层、应用层以及摄像头云台；其中，运动层被设置为能够沿轨道运动，应用层和摄像头云台用于采集周围环境的数据信息，通用层用于对所述数据信息进行分析；通用层与应用层可拆卸连接。

可选地，通用层下壁面设有螺栓孔，应用层上设有向内凸设且贯穿应用层的第一柱形结构，紧固螺栓贯穿第一柱形结构后与通用层下壁面的螺栓孔连接。

可选地，运动层包括底板，以及设置在底板上驱动轮；底板中心设有用于驱动轮穿过的开口；装配时，驱动轮经由所述开口与轨道下壁面相啮合。

可选地，运动层还包括设置在底板上壁面的至少一组夹持机构；

所述夹持机构包括夹持机构本体，以及设置在夹持机构本体上的承重轮和挡轮；承重轮与轨道上壁面相贴合，挡轮与轨道侧壁面贴合。

可选地，承重轮和/或挡轮与夹持机构本体之间通过调节螺栓连接，调节螺栓上套设有压缩弹簧。

可选地，所述夹持机构还包括转轴，夹持机构本体与底板之间通过转轴可转动地连接。

可选地，运动层还包括连接框和上压机构；驱动轮安装在连接框上；连接框通过调节螺栓)固定在底板下壁面；调节螺栓上套设有压缩弹簧，压缩弹簧位于连接框下方且与连接框抵触。

可选地，通用层的侧面设有防碰撞条和/或急停开关。

可选地，在应用层中，主板与箱体相贴合的壁面上设有导热材料，且箱体的外壁面设有多个散热片。

可选地，在应用层中，箱体上开设有维修口，维修口上壁面上设有凸筋和用于安装密封条的凹槽。

可选地，应用层箱体上设有向内凸设的第二柱形结构，第二柱形结构上设有不穿透第二柱形结构的螺栓孔，紧固螺栓贯穿应用层盖板之后与第二柱形结构上的螺栓孔连接。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过使通用层与应用层可拆卸连接，能够实现根据需要进行应用层的更换。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是本发明实施例的挂轨式机器人的整体组成示意图；

图2是通用层与应用层连接的示意图；

图3是通用层的仰视示意图；

图4是运动层的结构示意图；

图5是防撞条的示意图；

图6是运动层的整体组成示意图；

图7是应用层中主板和箱体的示意图；

图8是应用层中第二柱形结构的示意图；

图9是应用层中箱体上的维修口的示意图；

图10是维修口的局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

如图1所示，本发明实施例的挂轨式机器人从上至下依次包括：运动层10、通用层20、应用层30以及摄像头云台40。运动层10被设置为能够沿轨道100运动，应用层30和摄像头云台40用于采集周围环境的数据信息，通用层20用于对数据信息进行分析；通用层20与应用层30可拆卸连接。

摄像头云台40可以用于采集周围环境的图像信息。应用层30可以用于采集周围环境的空气指数以及噪声等数据。通用层20与应用层30之间可以设有对插接头，从而使得通用层20与应用层30之间实现通讯连接，具体的，应用层30将采集到的数据发送给通用层20，通用层20根据所接收到的数据进行分析。

挂轨式机器人对数据进行分析处理的具体过程可以根据实际情况进行设定。例如利用挂轨式机器人巡检道路、隧道、仓库、厂房、廊道等时，可以利用摄像头云台40采集环境内的图像数据、利用应用层30采集环境内的光照、烟雾指数，然后根据图像数据和光照、烟雾指数等数据判断发生火灾的位置，到达该位置后释放灭火剂。再例如，利用摄像头云台40采集环境内的图像数据、利用应用层30采集环境内的声音指数数据，然后根据图像数据和声音指数数据识别危险行为或者特殊行为等。

本发明通过使通用层与应用层可拆卸连接，能够实现根据需要进行应用层的更换，提高挂轨式机器人的通用性和功能可扩展性，适应性好。例如，用于巡检空气质量时，在通用层上安装能够采集和处理空气指数的应用层；用于巡检建筑工地夜间的施工噪音时，在通用层上安装能够采集和处理噪声数据的应用层。

通用层20和应用层30的可拆卸连接方式可以根据实际情况进行选择性设定。例如，通过卡扣卡接。在可选的实施例中，如图1和2所示，通用层20下壁面设有螺栓孔51，通用层20与应用层30通过紧固螺栓50紧固。通用层20下壁面上螺栓孔51的数量可以是一个、两个或更多个，相应的，用于连接通用层20和应用层30的紧固螺栓50的数量也可以是一个、两个或多个。在图3示出的可选实施例中，螺栓孔51和紧固螺栓50的数量为6个。

实际应用过程中，应用层30上壁面的螺栓孔可以贯穿应用层，紧固螺栓50贯穿应用层30后与通用层20连接；或者，通用层20下壁面的螺栓孔51贯穿通用层20，紧固螺栓50贯穿通用层20后与应用层30连接；应用层30上壁面的螺栓孔贯穿应用层，通用层20下壁面的螺栓孔51贯穿通用层20，紧固螺栓50分别贯穿应用层30和应用层30后紧固。可选地，为了提高应用层20和通用层30的防水性和密闭性，应用层30上设有向内凸设且贯穿应用层30的第一柱形结构，紧固螺栓50贯穿第一柱形结构后与通用层20下壁面的螺栓孔51连接。通过使紧固螺栓贯穿应用层，便于整体拆装应用层。

如图4-6所示，运动层10可以包括底板11、以及设置在底板11上驱动轮12。底板11中心设有用于驱动轮12穿过的开口。装配时，驱动轮12经由该开口与轨道100下壁面相啮合。驱动轮12的数量可以是一个、两个或更多个，相应的，开口的数量也可以是一个、两个或更多个。通过驱动轮12与轨道100下壁面之间的摩擦力，可以驱动挂轨式机器人沿着轨道100进行运动。驱动轮12可以在外力作用下沿着轨道100运动，也可以自驱动式地沿着轨道100运动。例如，驱动轮12采用轮毂电机轮，轮体内自带电机。采用自驱动的方式，结构简单，便于驱动。

运动层10还可以包括设置在底板11上壁面的至少一组夹持机构。如图4和6所示，夹持机构包括夹持机构本体13，以及设置在夹持机构本体13上的承重轮14和挡轮15。承重轮14与轨道100上壁面相贴合，挡轮15与轨道100侧壁面贴合。设计承重轮14能够提高挂轨式机器人在轨道100上下方向上的稳定性，设计挡轮15能够提高挂轨式机器人在轨道100左右方向上的稳定性，从而保障挂轨式机器人沿轨道100稳定地运动。实际应用过程中，承重轮14与挡轮15可以不带有驱动结构，不主动转动，仅通过驱动轮12驱动整个机器人在轨道100上运动。

承重轮14与夹持机构本体13之间可以通过调节螺栓18连接，调节螺栓18上套设有压缩弹簧19。如此能够通过调节螺栓18调节承重轮14与轨道100之间的距离，并通过压缩弹簧19进行压紧。

挡轮15与夹持机构本体13之间也可以通过调节螺栓18连接，调节螺栓18上套设有压缩弹簧19。如此能够通过调节螺栓18调节挡轮15与轨道100之间的距离，并通过压缩弹簧19进行压紧。

在可选的实施例中，夹持机构还可以包括转轴16，夹持机构本体13与底板11之间通过转轴16可转动地连接。如图4-6所示，转轴16垂直于轨道100的运行面。挂轨式机器人在轨道100上运动过程中，当运动至转弯处时，由于夹持机构与底板11之间是通过转轴16连接的，故夹持机构可以相对底板11进行转动，从而保证挂轨式机器人可以顺利进行转弯。

运动层10可以包括连接框17和上压机构。驱动轮12安装在连接框17上；连接框17通过调节螺栓18固定在底板11下壁面；调节螺栓18上套设有压缩弹簧19，压缩弹簧19位于连接框17下方且与连接框17抵触。如图4和6所示，底板11的下壁面设有一个驱动轮12，该驱动轮12与连接框17紧固后，通过调节螺栓18与底板11紧固。压缩弹簧18套设于调节螺栓18上，一端抵触连接框17，可沿着调节螺栓18进行上下运动，从而实现通过弹簧给予驱动轮12上压力。具体的，通过旋转螺母调节压缩弹簧19的压缩量，以调节给予驱动轮12的上压力，进一步增大驱动轮12与轨道100下壁面的摩擦力，便于驱动轮12驱动整个机身进行运动。

通用层20的侧面可以设有防碰撞条21(如图5所示)和/或急停开关，以避免对机器人造成损伤。

现有技术中应用层30主板的散热是通过自身的散热模块实现的，但是该散热方式散热效率低下，从而导致主板温度过高。在图7示出的可选实施例中，应用层30的主板31与箱体32相贴合的壁面上设有导热材料33，且箱体32的外壁面设有多个散热片34，以保证应用层30的散热性能。导热材料可以是导热硅脂，通过导热硅脂将热量迅速传递出去。主板与箱体之间通过背胶进行粘贴，并通过螺栓进行紧固。箱体可以由铝合金材料制成，且箱体外壁面通过加工而成的多个散热片孔组成的一体式壳体散热结构，从而进一步提高散热性能。

如图9-10所示，在应用层30中，箱体32上开设有维修口35，以便于对箱体内元器件进行调试。维修口35上壁面设有凸筋37和用于安装密封条的凹槽36。密封条安装于凸筋37旁边的凹槽36后，维修盖板扣合于维修口35上，并通过螺栓进行紧固。盖板与箱体之间通过挤压密封胶条或密封圈进行密封。

可选地，应用层30箱体上设有向内凸设的第二柱形结构52，，如图8所示。柱形结构52上设有不穿透柱形结构52的螺栓孔，紧固螺栓50贯穿应用层30盖板之后与第二柱形结构52上的螺栓孔连接。采用这种方式连接应用层的盖板和箱体，能够使得应用层30箱体内外部分完全分隔开，提高应用层30箱体的密封性能。

此外，为了提高应用层箱体的防水性能，箱体上所有开孔均可以通过密封胶进行紧固。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种挂轨式机器人，其特征在于，包括：运动层(10)、通用层(20)、应用层(30)以及摄像头云台(40)；其中，运动层(10)被设置为能够沿轨道(100)运动，应用层(30)和摄像头云台(40)用于采集周围环境的数据信息，通用层(20)用于对所述数据信息进行分析；通用层(20)与应用层(30)可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的挂轨式机器人，其特征在于，通用层(20)下壁面设有螺栓孔(51)，应用层(30)上设有向内凸设且贯穿应用层(30)的第一柱形结构，紧固螺栓(50)贯穿第一柱形结构后与通用层(20)下壁面的螺栓孔(51)连接。

3.如权利要求1所述的挂轨式机器人，其特征在于，运动层(10)包括底板(11)，以及设置在底板(11)上驱动轮(12)；底板(11)中心设有用于驱动轮(12)穿过的开口；装配时，驱动轮(12)经由所述开口与轨道(100)下壁面相啮合。

4.如权利要求3所述的挂轨式机器人，其特征在于，运动层(10)还包括设置在底板(11)上壁面的至少一组夹持机构；

所述夹持机构包括夹持机构本体(13)，以及设置在夹持机构本体(13)上的承重轮(14)和挡轮(15)；承重轮(14)与轨道(100)上壁面相贴合，挡轮(15)与轨道(100)侧壁面贴合。

5.如权利要求4所述的挂轨式机器人，其特征在于，承重轮(14)和/或挡轮(15)与夹持机构本体(13)之间通过调节螺栓(18)连接，调节螺栓(18)上套设有压缩弹簧(19)。

6.如权利要求4所述的挂轨式机器人，其特征在于，所述夹持机构还包括转轴(16)，夹持机构本体(13)与底板(11)之间通过转轴(16)可转动地连接。

7.如权利要求3所述的挂轨式机器人，其特征在于，运动层(10)还包括连接框(17)和上压机构；驱动轮(12)安装在连接框(17)上；连接框(17)通过调节螺栓(18)固定在底板(11)下壁面；调节螺栓(18)上套设有压缩弹簧(19)，压缩弹簧(19)位于连接框(17)下方且与连接框(17)抵触。

8.如权利要求1所述的挂轨式机器人，其特征在于，通用层(20)的侧面设有防碰撞条(21)和/或急停开关。

9.如权利要求1所述的挂轨式机器人，其特征在于，在应用层(30)中，主板(31)与箱体(32)相贴合的壁面上设有导热材料(33)，且箱体(32)的外壁面设有多个散热片(34)。

10.如权利要求1所述的挂轨式机器人，其特征在于，在应用层(30)中，箱体(32)上开设有维修口(35)，维修口(35)上壁面上设有凸筋(37)和用于安装密封条的凹槽(36)。

11.如权利要求10所述的挂轨式机器人，其特征在于，应用层(30)箱体上设有向内凸设的第二柱形结构(52)，第二柱形结构(52)上设有不穿透第二柱形结构(52)的螺栓孔，紧固螺栓(50)贯穿应用层(30)盖板之后与第二柱形结构(52)上的螺栓孔连接。

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