CN115218828A - 一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置 - Google Patents

Abstract

一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，包括轨道、检测小车、红外传感器和报警器，检测小车内腔中间设有标记机构，标记机构底部设有变形机构，标记机构包括主动齿轮，主动齿轮一端固定连接有升降电机的输出端，主动齿轮两端分别啮合连接有第一齿条杆和第二齿条杆，第一齿条杆顶部滑动连接有储存罐，储存罐顶部一端通过管道固定连接有出料罐，第二齿条杆滑动连接有出料罐，本发明所达到的有益效果是：本装置通过对轨道变形和缺陷处进行标记，使得其更加明显，以利于后期对轨道进行修整，通过使用变形机构，使得打标机构其更加贴合轨道变形位置和缺陷位置，避免影响打标效果，通过使用吹屑机构，防止轨道表面出现的杂物和灰尘影响检测效果。

Description

一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置

技术领域

本发明涉及轨道检测设备技术领域，具体为一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置。

背景技术

目前不少大型猪场采用智能机器人替代或辅助人工进行巡检，大部分的机器人形式都是轨道式机器人，即将轨道架设在猪栏上方，机器人沿着铺设好的轨道运行工作，轨道的铺设，一般都是人工进行操作，通过金属支架或者其他方式，将轨道吊装在半空中，如果轨道平整度不好，会影响巡检机器人的运行，发出异音，现有的轨道平整度检测一般是通过水平仪或者简易水平尺进行平整度检测，还有通过目视检测的，此类方式由于轨道长度比较长，一次检测的长度有限，较为费时费力，且存在人为主观因素影响，检测后需要人工在检测处问题的位置上，做标记，非常麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，包括轨道、检测小车、红外传感器和报警器，红外传感器数量为两个，两个红外传感器对称分布在检测小车底部，红外传感器通过导线与报警器连接，检测小车内腔中间设有标记机构，便于标记轨道上变形或者缺陷位置，标记机构底部设有变形机构，由于轨道变形的影响，做上的标记容易不完整，影响标记效果，通过使用变形机构，可以完整显示出标记，使得标记效果更好，更加有利于后期进行检修。

标记机构包括主动齿轮，主动齿轮一端固定连接有升降电机的输出端，主动齿轮两端分别啮合连接有第一齿条杆和第二齿条杆，第一齿条杆顶部滑动连接有储存罐，通过升降电机带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动第一齿条杆上移，使得其挤压储存罐内部颜料进入到出料罐中，储存罐顶部一端通过管道固定连接有出料罐，第二齿条杆滑动连接有出料罐，同时主动齿轮带动第二齿条杆下移，使得第二齿条杆带动活动杆下移，便于对轨道进行标记，出料罐内部固定连接有顶压弹簧，顶压弹簧底部挤压有活动杆，活动杆内部开设有通槽，为了使得第二齿条杆挤压出料罐内部的颜料，会使得活动杆过度下移，通过弹簧可以便于活动杆移入到第二齿条杆内部，便于改变活动杆的长度，方便打标记。

变形机构包括弹性板，弹性板顶部一端均匀开设有凹槽，弹性板顶部固定连接有活动杆，弹性板底部粘连有海绵块，活动杆穿过弹性板一端插接有海绵块，通过弹性板底部粘连有海绵块，可以将其按压在轨道顶部，达到打点清晰的作用，同时活动杆滑动连接在海绵块内部，可以随着导轨变形而变形，使得做标记效果更好。

在进一步的实施例中，第一齿条杆穿过出料罐一端固定连接有橡胶滑块，第二齿条杆顶部穿过出料罐一端固定连接有橡胶滑块，且此橡胶滑块顶部中间开设有开孔，活动杆内部开设有通槽，开孔与活动杆的通槽相互连通，通过使用橡胶滑块，增加装置的密封性能，同时可以通过第一齿条杆和第二齿条杆移动方向不同，便于一般送入颜料，一边输出颜料进行标记。

在进一步的实施例中，弹性板顶部凹槽相互交错，便于弹性板的变形，方便海绵块贴合轨道变形位置，海绵块内腔中间固定连接有滑动板，滑动板上均匀开设有滑动孔，滑动孔内部滑动连接有接触头，接触头顶部穿过滑动板一端固定连接有限位块，接触头底部一端穿过有海绵块，通过限位块限制接触头的移动，防止其移出滑动板。

在进一步的实施例中，轨道两端侧壁均开设有滑动槽，且滑动槽内部滑动连接有车轮，红外传感器电性连接有升降电机的控制器，通过滑动槽滑动连接有车轮，避免车轮直接在轨道上移动，导致车轮大小不均匀影响检测结构，通过使用红外传感器检测轨道的平整度，并传递信号给升降电机，便于打标记的进行。

在进一步的实施例中，检测小车内部设置有拆装机构，拆装机构包括步进电机，步进电机通过螺丝固定连接在检测小车内部，步进电机输出端固定连接有传动轴，传动轴底部铰接有万向节，万向节远离传动轴一端螺纹连接有限位套，万向节底部一端开设有与限位套相适应的螺纹，万向节底部穿过限位套一端固定连接有车轮，通过使用限位套限制万向节的转动，通过限位套松开万向节，便于车轮调节角度，可以将检测小车快速方便的从轨道上拆卸下来。

在进一步的实施例中，检测小车底部开设有与万向节相适应的开槽，步进电机外壁套有安装架，安装架两端分别螺纹连接有螺丝，限位套顶部开设有开孔，且开孔直径大于万向节外径，通过使用安装架可以使得电机结构更加稳定，减少电机的震动。

在进一步的实施例中，吹屑机构包括风箱，风箱固定连接在检测小车内部，风箱顶部一端开设有进气口，进气口内部分别固定连接有四个斜板，风箱内腔在斜板底部一端粘连有波纹板，风箱内腔远离波纹板转动连接有送风扇，风箱靠近送风扇一端铰接有导流板，通过斜板改变进气的方向，使得不同角度的气流相互碰撞，通过波纹板改变气流的方向，防止形成涡流，减少噪音的产生。

在进一步的实施例中，进气口上卡接有防尘网，斜板每两个相互对称设置，风箱靠近导流板一端开设有送风口，且送风口上卡接有防尘网，风箱底部一端固定连接有固定套板，固定套板内部通过弹簧活动连接弹性片，弹性片底部远离固定套板一端穿过有检测小车，通过导流板送出气体，防止轨道上杂物影响检测效果，通过弹性片可以推动轨道上杂物，将其推走，便于装置的使用。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本装置通过使用标记机构，可以对轨道变形和缺陷处进行标记，使得其更加明显，以利于后期对轨道进行修整，通过使用变形机构，便于打标记的接触头和海绵块进行变形，使得其更加贴合轨道变形位置和缺陷位置，避免打标模糊不清，影响打标效果，同时本装置通过使用吹屑机构，防止轨道表面出现的杂质影响检测效果，导致检测不够精确，同时防止打标出现错误，导致颜料涂在杂物表面，影响后期进行修整。

附图说明

图1是本发明的侧面剖视结构示意图；

图2是本发明的正面立体结构示意图；

图3是本发明的侧面立体剖视结构示意图；

图4是本发明的拆装机构结构示意图；

图5是本发明的海绵块立体结构示意图；

图6是本发明的海绵块剖视结构示意图；

图7是本发明的吹屑机构剖视结构示意图。

图中：1、轨道；2、检测小车；3、红外传感器；4、报警器；5、拆装机构；51、步进电机；52、传动轴；53、万向节；54、限位套；55、车轮；6、标记机构；61、主动齿轮；62、第一齿条杆；63、储存罐；64、出料罐；65、出料管道；66、顶压弹簧；67、活动杆；7、变形机构；71、弹性板；72、海绵块；73、滑动板；74、接触头；8、吹屑机构；81、风箱；82、斜板；83、波纹板；84、送风扇；85、导流板；9、弹性片。

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做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。

实施例一

如图1-4所示，本发明一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，包括轨道1、检测小车2、红外传感器3和报警器4，红外传感器3数量为两个，两个红外传感器3对称分布在检测小车2底部，红外传感器3通过导线连接与报警器4连接，通过使用红外传感器3分别向轨道1发射红外线，反弹后分别被红外传感器3的接收器接收，根据发射和接收的时间差，可以计算出前后轮两个红外传感器3和轨道1的距离D1和D2，之后可以计算出D1和D2的高度差，将此高度差D1-D2的绝对值和系统中预设值做一个比较，如超出预设值，则报警器4的指示灯闪烁红灯报警，如未超出预设值，则报警器4的指示灯不闪烁或闪烁绿灯。

检测小车2内腔中间设有标记机构6，便于标记轨道1的缺陷和问题，标记机构6底部设有变形机构7，便于使得标记更加完整，防止出现标记不清晰的问题。

装置通过报警的方式显示出问题，需要人工进行标记，及时进行修理，否则在无人进行监督的情况下，只能通过检测报警的时间和汽车行进的速度来计算轨道1问题的所在，但是轨道本身缺少刻度，需要后期进行测量才能精确直到轨道1的不平整位置，为了标记轨道的问题，通过标记机构6包括升降电机，升降电机输出端通过主动齿轮61带动第一齿条杆62和第二齿条杆65移动，第二齿条杆65顶部滑动连接有出料罐64，第二齿条杆65内部活动连接有活动杆67，活动杆67底部固定连接有弹性板71，弹性板71底部粘连有海绵块72，红外传感器3电性连接有升降电机的控制器，当红外传感器3检测到问题后，传输信号给升降电机控制器，控制升降电机打开，使得主动齿轮61旋转，使得第二齿条杆65下降，同时出料罐64中排出颜料进入到海绵块72上，对轨道1进行标记，便于装置的使用。

现有设备中，由于轨道1长度比较长，需要不断对海绵块72上进行补充颜料，方便其进行标记，防止颜料缺少影响标记效果，为了方便挤压颜料进入出料罐64中，第一齿条杆62顶部滑动连接有储存罐63，储存罐63顶部穿过检测小车2开设有上料口，上料口上螺纹连接有闭合盖，随着升降电机的运转，可以使得第一齿条杆62逐渐进入到储存罐63中，挤压其中的颜料进入到储存罐63一端通过管道固定连接有的出料罐64内部，颜料经过出料罐64内部的活动杆67进入到海绵块72中排出，进行标记。

本实施例中，由于活动杆67下降的距离有限，当它逐渐下降后会触碰到轨道1后无法，再下降，这就会导致出料罐64内部的第一齿条杆62无法继续上升，挤压颜料进入到出料罐64内部，此时通过第二齿条杆65内部通过顶压弹簧66活动连接有活动杆67，活动杆67内部开设有连通管道，便于排出颜料到海绵块72上，当主动齿轮61带动两个齿条杆移动时，第二齿条杆65下移，使得海绵块72触碰到轨道1上，此时继续旋转主动齿轮61，可以继续上移第二齿条杆65，使得第二齿条杆65挤压顶压弹簧66，将其收缩起来，此时第一齿条杆62可以继续上移，挤压颜料进入到出料罐64中，进行标记。

实施例二

请参阅图1、图5和图6，在实施例1的基础上做了进一步改进：

由于本装置是用来检测轨道平整度的设备，所以本装置在工作过程中需要适应变形和有缺陷的轨道，当轨道结构凸起时，使用的标记机构6会首先遇到凸起的中间部分，导致其他部分标记模糊，当轨道结构凹陷时，使用的标记机构6会首先遇到凹陷四周边缘部分，导致中间部分标记模糊，甚至可能会导致无法标记的情况，影响人们对标记的判断，本装置通过使用变形机构7包括弹性板71，弹性板71顶部穿过有活动杆67，弹性板71在活动杆67的外部均匀开设有凹槽，弹性板71下移时，可以贴合变形的轨道进行改变，便于标记的进行。

同时，弹性板71底部粘连有海绵块72，活动杆67穿过弹性板71一端插接有海绵块72，可以将活动杆67内部的颜料注入到海绵块72中，海绵块72可以帮助上料储存吸附颜料，便于将活动杆67中自然流下的颜料进行储存，防止颜料落下到轨道上，造成混淆，影响判断。

本实施例中，为了针对难以进行标记的位置，通过在海绵块72内腔中间固定连接有滑动板73，滑动板73内部滑动连接有接触头74，接触头74底部一端穿过有海绵块72，当弹性板71下降时，接触头74自然下降自然接触到轨道顶部，继续下降后，可以挤压接触头74沿着滑动板73上移，便于其适应不同的轨道1缺陷进行移动，以适应轨道1的使用。

实施例三

请参阅图1、图2、图3和图7，在实施例1的基础上做了进一步改进：

在轨道1上如果出现一些杂质和灰尘，会影响检测效果，首先会影响红外传感器3，导致红外线照射到杂质上，再反射回来，影响检测的结果，导致将杂质的厚度计算在内，同时当杂质和灰尘出现在轨道1上，当标机机构6进行标记时，会导致海绵块72和接触头74沾染灰尘，影响标记清晰度，甚至由于粘连杂质，会导致无法进行标记，或者标记在杂质上，杂质易于移动，导致标记消失，通过在检测小车2一端开设有吹屑机构8，吹屑机构8包括风箱81，风箱81固定连接在检测小车2内部，风箱81转动连接有送风扇84，风箱81靠近送风扇84一端铰接有导流板85，通过送风扇84输出空气，经过导流板85，导流到轨道1上，吹走杂质和灰尘，防止标记出现问题。

本实施例中使用了送风扇84，会导致空气进入形成涡流，影响送风效果，并产生噪音，通过风箱81顶部一端开设有进气口，进气口内部分别固定连接有四个斜板82，使得不同通道进入的空气相互碰撞，抵消其中的能量，风箱81内腔在斜板82底部一端粘连有波纹板83，同时利用波纹板83改变风向，防止涡流的产生，减少噪音。

现有设备中，通过使用送风扇84带动空气吹动灰尘，难以将轨道1顶部较大的杂质去除，风箱81底部一端固定连接有固定套板，固定套板内部通过弹簧活动连接弹性片9，弹性片9底部远离固定套板一端穿过有检测小车2，通过弹性片9刮动轨道1顶部，便于将杂质推走，同时本结构具有一定弹性，可以防止在遭遇轨道1顶部的缺陷时，导致其变形损坏。

实施例四

请参阅图1-3，在实施例1的基础上做了进一步改进：

轨道1是用于大型猪场巡检时使用的，轨道机器人沿着铺设好的轨道运行工作，一般轨道机器人会沿着轨道1顶部进行运行，为了防止检测小车2的车轮55在检测过程中遭遇不平整轨道时产生的颠簸，造成影响检测结果，通过在轨道1两端侧壁均开设有滑动槽，且滑动槽内部滑动连接有车轮55，通过使用滑动槽限制车轮55的移动，使得车轮55只会横向移动，横向移动不会影响红外传感器3与轨道1之间的垂直距离，影响装置的使用。

实施例五

请参阅图1-4，在实施例4的基础上做了进一步改进：

现有设备中，由于将检测小车2两端的车轮55卡接到滑动槽中，将其卡紧，需要拆装检测小车2时，一般只能够从轨道1两端进行拆卸，非常麻烦，无法直接从轨道1中间拿取检测小车2，在使用过程中，不够灵活，影响检测小车2的使用，通过在在检测小车2内部设置上拆装机构5，拆装机构5包括步进电机51，步进电机51底部通过传动轴52铰接万向节53，万向节53底部一端固定连接有车轮55，通过转动万向节53可以改变装置的结构，可以方便将车轮55取出滑动槽，便于检测小车2的拆装。

本实施例中，为了限制万向节53的转动，将步进电机51和车轮55进行固定，防止改变检测小车2的运行状态，导致其在运行过程中脱离滑动槽，通过万向节53远离传动轴52一端螺纹连接有限位套54，万向节53底部一端开设有与限位套54相适应的螺纹，通过旋转限位套54上移，将其限制在万向节53上，限制其转动，防止车轮55移出滑动槽，当需要拆下检测小车2时，可以通过旋转限位套54下移，将其拆下来。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，包括轨道(1)、检测小车(2)、红外传感器(3)和报警器(4)，所述红外传感器(3)数量为两个，两个所述红外传感器(3)对称分布在检测小车(2)底部，所述红外传感器(3)通过导线与报警器(4)连接，其特征在于：所述检测小车(2)内腔中间设有标记机构(6)，所述标记机构(6)底部设有变形机构(7)；

所述标记机构(6)包括主动齿轮(61)，所述主动齿轮(61)一端固定连接有升降电机的输出端，所述主动齿轮(61)两端分别啮合连接有第一齿条杆(62)和第二齿条杆(65)，所述第一齿条杆(62)顶部滑动连接有储存罐(63)，所述储存罐(63)顶部一端通过管道固定连接有出料罐(64)，所述第二齿条杆(65)滑动连接有出料罐(64)，所述出料罐(64)内部固定连接有顶压弹簧(66)，所述顶压弹簧(66)底部挤压有活动杆(67)，所述活动杆(67)内部开设有通槽；

所述变形机构(7)包括弹性板(71)，所述弹性板(71)顶部一端均匀开设有凹槽，所述弹性板(71)顶部固定连接有活动杆(67)，所述弹性板(71)底部粘连有海绵块(72)，所述活动杆(67)穿过弹性板(71)一端插接有海绵块(72)。

2.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述第一齿条杆(62)穿过出料罐(64)一端固定连接有橡胶滑块，所述第二齿条杆(65)顶部穿过出料罐(64)一端固定连接有橡胶滑块，且此橡胶滑块顶部中间开设有开孔，所述开孔与活动杆(67)的通槽相互连通。

3.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述弹性板(71)顶部凹槽相互交错，所述海绵块(72)内腔中间固定连接有滑动板(73)，所述滑动板(73)上均匀开设有滑动孔，所述滑动孔内部滑动连接有接触头(74)，所述接触头(74)顶部穿过滑动板(73)一端固定连接有限位块，所述接触头(74)底部一端穿过有海绵块(72)。

4.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述轨道(1)两端侧壁均开设有滑动槽，且滑动槽内部滑动连接有车轮(55)，所述红外传感器(3)通过导线连接有升降电机的控制器。

5.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述检测小车(2)内部设置有拆装机构(5)，所述拆装机构(5)包括步进电机(51)，所述步进电机(51)固定连接在检测小车(2)内部，所述步进电机(51)输出端固定连接有传动轴(52)，所述传动轴(52)底部铰接有万向节(53)，所述万向节(53)远离传动轴(52)一端螺纹连接有限位套(54)，所述万向节(53)底部一端开设有与限位套(54)相适应的螺纹，所述万向节(53)底部穿过限位套(54)一端固定连接有车轮(55)。

6.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述检测小车(2)底部开设有与万向节(53)相适应的开槽，所述步进电机(51)外壁套有安装架，所述安装架两端分别螺纹连接有螺丝，所述限位套(54)顶部开设有开孔，且所述开孔直径大于万向节(53)外径。

7.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述检测小车(2)一端开设有吹屑机构(8)，所述吹屑机构(8)包括风箱(81)，所述风箱(81)固定连接在检测小车(2)内部，所述风箱(81)顶部一端开设有进气口，所述进气口内部分别固定连接有四个斜板(82)，所述风箱(81)内腔在斜板(82)底部一端粘连有波纹板(83)，所述风箱(81)内腔远离波纹板(83)转动连接有送风扇(84)，所述风箱(81)靠近送风扇(84)一端铰接有导流板(85)。

8.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人轨道平整度快速检测装置，其特征在于：所述进气口上卡接有防尘网，所述斜板(82)每两个相互对称设置，所述风箱(81)靠近导流板(85)一端开设有送风口，且送风口上卡接有防尘网，所述风箱(81)底部一端固定连接有固定套板，所述固定套板内部通过弹簧活动连接弹性片(9)，所述弹性片(9)底部远离固定套板一端穿过有检测小车(2)。

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