CN116100529A - 一种轨道巡检机器人的行走装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轨道巡检机器人技术领域，公开了一种轨道巡检机器人的行走装置，包括底板和轨道，所述底板内部两侧设置有收纳板，两组所述收纳板的内部滑动设置有两组伸缩杆，四组所述伸缩杆底部相互远离的一侧设置有安装板。本发明通过两组可调节的支撑限位滑轮，使得两组支撑限位滑轮在轨道的内部滑动时，在长时间的滑动后产生一定的磨损，造成支撑限位滑轮与轨道之间出现晃动，此时通过旋转螺纹杆可以带动挤压杆和内螺纹套管移动，通过驱动槽的斜边的配合，可以推动连接杆移动带动支撑限位滑轮与轨道内部接触，使得行走装置整体在轨道上移动更加的平稳，减少因为支撑限位滑轮的磨损造成的行走装置不稳定的情况出现，使得巡检时更加的稳定。

Description

一种轨道巡检机器人的行走装置
技术领域
本发明涉及轨道巡检机器人技术领域，具体为一种轨道巡检机器人的行走装置。
背景技术
在一些高危行业，机器人代人参与工作，已经逐渐成为趋势。利用巡检机器人对一些高温、高湿、有毒、危险环境里的巡检工作进行执行，大大降低了劳动强度，增加了人员安全危险，同样在对铁路轨道进行巡检时，由于工作量巨大，同样采用机器人进行巡检，一般是通过轨道巡检机器人代替人工进行巡检。
当前的轨道巡检机器人行走装置存在一定不足：
（1）一般是行走装置上的行走轮与卡在轨道的内部行走，但是行走的路程长，工作量大，造成行走轮表面出现一定的磨损，使得行走装置与轨道之间出现缝隙，造成在移动时出现晃动，晃动会对机器人造成一定的损耗；
（2）同时在遇到轨道不是笔直的状态时，行走装置的行走轮不会改变方向，造成行走装置卡在拐弯处，造成行走装置内部的电机损坏，同时需要通过人工进行调整，降低巡检的工作效率；
（3）且在行走装置移动时，由于轨道的表面并不是绝对的平整，势必会出现移动的震动，震动会传递至机器人的内部，会对机器人的内部精密的零件造成损坏，同时震动会对巡检时拍摄的画面造成模糊不清的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨道巡检机器人的行走装置，以解决上述背景技术中提出的相关问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道巡检机器人的行走装置，包括底板和轨道，所述底板内部的两侧设置有收纳板，两组所述收纳板的内部滑动设置有两组伸缩杆，四组所述伸缩杆底部相互远离的一侧设置有安装板，所述安装板内部的底部转动设置有螺纹杆，所述螺纹杆的外侧螺纹连接有内螺纹套管，所述内螺纹套管顶部和底部设置有挤压杆，两组所述安装板相互靠近一侧的中间位置处设置有张紧机构，两组所述安装板相互远离一侧的顶部设置有导向机构，所述底板内部两侧的中间位置处设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端设置有行走轮，所述底板的顶部设置有安装架，所述安装架的顶部转动设置有安装盘，所述安装盘的底部设置有蜗轮，所述安装架顶部的一侧设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端设置有蜗杆，所述底板底部的两端设置有缓冲机构，所述底板底部的中间位置处设置有磁铁。
优选的，所述张紧机构包括安装框、支撑限位滑轮、连接杆、固定块、通孔和驱动槽，所述安装框位于安装板一侧的底部，所述安装框远离安装板的一侧开设有两组通孔，两组所述通孔的内部滑动设置有连接杆，两组所述连接杆的一侧设置有支撑限位滑轮，两组所述连接杆另一侧设置有固定块，两组所述固定块的内部开设有驱动槽。
优选的，所述导向机构包括固定板、通槽、螺帽、螺栓、导向轮架和导向轮，所述固定板位于安装板一侧的顶部，所述固定板的内部开设有通槽，所述通槽的内部滑动设置有螺栓，所述螺栓的外侧依次套设有螺帽和导向轮架，所述导向轮架底部的一侧设置有两组导向轮。
优选的，所述缓冲机构包括支撑滑杆、缓冲板、缓冲滑轮和缓冲弹簧，所述支撑滑杆设置有两组位于底板底部的一端，两组所述支撑滑杆外侧的顶部设置有缓冲弹簧，两组所述支撑滑杆外侧的底部设置有缓冲板，所述缓冲弹簧的底部和顶部分别与缓冲板和底板固定连接，所述缓冲板的内部设置有磁条，所述缓冲板底部的两侧设置有缓冲滑轮。
优选的，所述螺纹杆的一侧延伸至安装框的内部，所述挤压杆的顶部延伸至驱动槽的内部。
优选的，所述通孔内部的两端开设有限位滑槽，所述连接杆的两端设置有限位块，且限位块位于限位滑槽的内部。
优选的，所述底板顶部两侧的两端螺纹连接有紧固螺丝，且紧固螺丝的底部延伸至收纳板的内部。
优选的，所述磁铁位于磁条的正上方，所述磁铁与磁条同极相对。
优选的，所述导向轮架呈U型，所述导向轮架围绕在安装板的周围 。
优选的，所述安装盘的底部设置有支撑轴，所述蜗轮位于支撑轴的底部，支撑轴通过轴承与安装架连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种轨道巡检机器人的行走装置，具备以下有益效果：
（1）本发明通过两组可以调节的支撑限位滑轮，使得两组支撑限位滑轮在轨道的内部滑动时，在受到长时间的滑动后，出现一定的磨损，造成支撑限位滑轮与轨道之间出现晃动，此时通过旋转螺纹杆可以带动挤压杆和内螺纹套管移动，通过驱动槽的斜边的配合，可以推动连接杆移动带动支撑限位滑轮与轨道内部接触，使得行走装置整体在轨道上移动更加的平稳，减少因为支撑限位滑轮的磨损造成的行走装置不稳定的情况出现，使得巡检时更加的稳定；
（2）本发明利用两组导向轮与轨道的侧边接触，使得行走装置在进行移动时，遇到拐弯和弯曲的轨道时，可以及时地对支撑限位滑轮行走的轨迹进行转向，防止支撑限位滑轮因为轨道突然的变向，导致行走装置出现卡死或者行走得不够流畅，防止造成的巡检时出现的效率低下，可以保证行走装置流畅的行走；
（3）本发明通过利用导向机构以及磁条和磁铁同极相斥的远离，不仅可以对行走装置在进行移动时出现的晃动或者震动进行消除，同时磁条和磁铁相斥的排斥力，可以使得底板具有一个向上移动的趋势，可以减少巡检机器人对底板以及两组安装板的压力，还可以减少对支撑限位滑轮产生的压力，提高支撑限位滑轮的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主视剖视图。
图2为本发明的张紧机构主视剖视图。
图3为本发明的图1的A处放大图。
图4为本发明的仰视剖视图。
图5为本发明的导向机构仰视图。
图6为本发明的局部主视剖视图。
图中：1、底板；2、张紧机构；201、安装框；202、支撑限位滑轮；203、连接杆；204、固定块；205、通孔；206、驱动槽；3、导向机构；301、固定板；302、通槽；303、螺帽；304、螺栓；305、导向轮架；306、导向轮；4、缓冲机构；401、支撑滑杆；402、缓冲板；403、缓冲滑轮；404、缓冲弹簧；5、磁条；6、安装架；7、伸缩杆；8、安装板；9、轨道；10、螺纹杆；11、挤压杆；12、内螺纹套管；13、行走轮；14、第一伺服电机；15、安装盘；16、蜗轮；17、第二伺服电机；18、蜗杆；19、磁铁；20、收纳板。
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、完整的描述，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。
请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种轨道巡检机器人的行走装置，包括底板1和轨道9，底板1内部的两侧设置有收纳板20，两组收纳板20的内部滑动设置有两组伸缩杆7，四组伸缩杆7底部相互远离的一侧设置有安装板8，安装板8内部的底部转动设置有螺纹杆10，螺纹杆10的外侧螺纹连接有内螺纹套管12，内螺纹套管12顶部和底部设置有挤压杆11，两组安装板8相互靠近一侧的中间位置处设置有张紧机构2，两组安装板8相互远离一侧的顶部设置有导向机构3，底板1内部两侧的中间位置处设置有第一伺服电机14，第一伺服电机14的输出端设置有行走轮13，底板1的顶部设置有安装架6，安装架6的顶部转动设置有安装盘15，安装盘15的底部设置有蜗轮16，安装架6顶部的一侧设置有第二伺服电机17，第二伺服电机17的输出端设置有蜗杆18，底板1底部的两端设置有缓冲机构4，底板1底部的中间位置处设置有磁铁19。
作为本实施例的优选方案：张紧机构2包括安装框201、支撑限位滑轮202、连接杆203、固定块204、通孔205和驱动槽206，安装框201位于安装板8一侧的底部，安装框201远离安装板8的一侧开设有两组通孔205，两组通孔205的内部滑动设置有连接杆203，两组连接杆203的一侧设置有支撑限位滑轮202，两组连接杆203另一侧设置有固定块204，两组固定块204的内部开设有驱动槽206，可以对两组支撑限位滑轮202与轨道9始终接触。
作为本实施例的优选方案：导向机构3包括固定板301、通槽302、螺帽303、螺栓304、导向轮架305和导向轮306，固定板301位于安装板8一侧的顶部，固定板301的内部开设有通槽302，通槽302的内部滑动设置有螺栓304，螺栓304的外侧依次套设有螺帽303和导向轮架305，导向轮架305底部的一侧设置有两组导向轮306，可以对导向轮306的位置调节。
作为本实施例的优选方案：缓冲机构4包括支撑滑杆401、缓冲板402、缓冲滑轮403和缓冲弹簧404，支撑滑杆401设置有两组位于底板1底部的一端，两组支撑滑杆401外侧的顶部设置有缓冲弹簧404，两组支撑滑杆401外侧的底部设置有缓冲板402，缓冲弹簧404的底部和顶部分别与缓冲板402和底板1固定连接，缓冲板402的内部设置有磁条5，缓冲板402底部的两侧设置有缓冲滑轮403，可以对行走途中的振动进行缓冲。
作为本实施例的优选方案：螺纹杆10的一侧延伸至安装框201的内部，挤压杆11的顶部延伸至驱动槽206的内部，同时带动两组支撑限位滑轮202移动。
作为本实施例的优选方案：通孔205内部的两端开设有限位滑槽，连接杆203的两端设置有限位块，且限位块位于限位滑槽的内部，防止连接杆203左右的摆动。
作为本实施例的优选方案：底板1顶部两侧的两端螺纹连接有紧固螺丝，且紧固螺丝的底部延伸至收纳板20的内部，可以对伸缩杆7进行固定。
作为本实施例的优选方案：磁铁19位于磁条5的正上方，磁铁19与磁条5同极相对，使得磁铁19与磁条5相互排斥。
作为本实施例的优选方案：导向轮架305呈U型，导向轮架305围绕在安装板8的周围，对安装板8及时地调整转向。
作为本实施例的优选方案：安装盘15的底部设置有支撑轴，蜗轮16位于支撑轴的底部，支撑轴通过轴承与安装架6连接，使得安装盘15能够稳定地进行转动。
实施例1，如图1-图2所示，当行走装置在使用一段时间后，支撑限位滑轮202由于与轨道9之间滑动，使得支撑限位滑轮202的表面出现一定的磨损，此时支撑限位滑轮202与轨道9之间出现一定的缝隙，可以对螺纹杆10进行旋转，带动内螺纹套管12移动，内螺纹套管12带动挤压杆11在驱动槽206的内部移动，此时挤压杆11的顶部与驱动槽206的斜边相互滑动，推动两组连接杆203相互远离，带动支撑限位滑轮202与轨道9的内部重新接触，重新使得行走装置与轨道9连接更加稳定。
实施例2，如图6所示，同时在行走装置移动时，磁铁19与磁条5之间相互排斥，使得磁铁19在磁条5的排斥力下，具有一个向上移动的趋势，从而形成一个托举力将底板1向上抬，使得机器人施加在安装板8上的重量可以减少，同时减少对支撑限位滑轮202的挤压，提高支撑限位滑轮202使用寿命，在遇到震动时，震动传递至两组缓冲弹簧404上，对缓冲弹簧404挤压压缩，磁铁19与磁条5间距出现微微地改变，通过排斥力可以对震动消除大部分。
工作原理：首先根据轨道9具体的宽度，对两组安装板8进行灵活的调节，将两组安装板8拉动最远的距离，此时将安装板8和底板1套在轨道9的外侧，此时将两组安装板8相互靠近推动，使得伸缩杆7在收纳板20的内部滑动，使得两组支撑限位滑轮202位于轨道9的内部，通过紧固螺丝对伸缩杆7固定完成对行走装置的安装，同时将巡检机器人通过螺栓安装在安装盘15的上方，第二伺服电机17可以通过蜗杆18带动蜗轮16进行旋转，带动巡检机器人检测观察得更加的仔细，通过两组第一伺服电机14带动行走轮13转动，驱动整个装置在轨道上进行移动。在行走机器人遇到拐弯处时，靠近拐弯处的导向轮306事先与弯曲的轨道接触，从而推动一组导向轮306带动安装板8进行转动，使得支撑限位滑轮202向弯曲的方向进行偏转移动的角度，进行滑动，使得行走装置移动得更加的稳定，不会出现卡死，导向轮架305通过螺栓304在通槽302的内部滑动，可以使得导向轮306的位置调整，适应不同宽度的轨道。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种轨道巡检机器人的行走装置，包括底板（1）和轨道（9），其特征在于：所述底板（1）内部的两侧设置有收纳板（20），两组所述收纳板（20）的内部滑动设置有两组伸缩杆（7），四组所述伸缩杆（7）底部相互远离的一侧设置有安装板（8），所述安装板（8）内部的底部转动设置有螺纹杆（10），所述螺纹杆（10）的外侧螺纹连接有内螺纹套管（12），所述内螺纹套管（12）顶部和底部设置有挤压杆（11），两组所述安装板（8）相互靠近一侧的中间位置处设置有张紧机构（2），两组所述安装板（8）相互远离一侧的顶部设置有导向机构（3），所述底板（1）内部两侧的中间位置处设置有第一伺服电机（14），所述第一伺服电机（14）的输出端设置有行走轮（13），所述底板（1）的顶部设置有安装架（6），所述安装架（6）的顶部转动设置有安装盘（15），所述安装盘（15）的底部设置有蜗轮（16），所述安装架（6）顶部的一侧设置有第二伺服电机（17），所述第二伺服电机（17）的输出端设置有蜗杆（18），所述底板（1）底部的两端设置有缓冲机构（4），所述底板（1）底部的中间位置处设置有磁铁（19）；
所述张紧机构（2）包括安装框（201）、支撑限位滑轮（202）、连接杆（203）、固定块（204）、通孔（205）和驱动槽（206），所述安装框（201）位于安装板（8）一侧的底部，所述安装框（201）远离安装板（8）的一侧开设有两组通孔（205），两组所述通孔（205）的内部滑动设置有连接杆（203），两组所述连接杆（203）的一侧设置有支撑限位滑轮（202），两组所述连接杆（203）另一侧设置有固定块（204），两组所述固定块（204）的内部开设有驱动槽（206）。
2.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述导向机构（3）包括固定板（301）、通槽（302）、螺帽（303）、螺栓（304）、导向轮架（305）和导向轮（306），所述固定板（301）位于安装板（8）一侧的顶部，所述固定板（301）的内部开设有通槽（302），所述通槽（302）的内部滑动设置有螺栓（304），所述螺栓（304）的外侧依次套设有螺帽（303）和导向轮架（305），所述导向轮架（305）底部的一侧设置有两组导向轮（306）。
3.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述缓冲机构（4）包括支撑滑杆（401）、缓冲板（402）、缓冲滑轮（403）和缓冲弹簧（404），所述支撑滑杆（401）设置有两组位于底板（1）底部的一端，两组所述支撑滑杆（401）外侧的顶部设置有缓冲弹簧（404），两组所述支撑滑杆（401）外侧的底部设置有缓冲板（402），所述缓冲弹簧（404）的底部和顶部分别与缓冲板（402）和底板（1）固定连接，所述缓冲板（402）的内部设置有磁条（5），所述缓冲板（402）底部的两侧设置有缓冲滑轮（403）。
4.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述螺纹杆（10）的一侧延伸至安装框（201）的内部，所述挤压杆（11）的顶部延伸至驱动槽（206）的内部。
5.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述通孔（205）内部的两端开设有限位滑槽，所述连接杆（203）的两端设置有限位块，且限位块位于限位滑槽的内部。
6.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述底板（1）顶部两侧的两端螺纹连接有紧固螺丝，且紧固螺丝的底部延伸至收纳板（20）的内部。
7.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述磁铁（19）位于磁条（5）的正上方，所述磁铁（19）与磁条（5）同极相对。
8.根据权利要求2所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述导向轮架（305）呈U型，所述导向轮架（305）围绕在安装板（8）的周围 。
9.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述安装盘（15）的底部设置有支撑轴，所述蜗轮（16）位于支撑轴的底部，支撑轴通过轴承与安装架（6）连接。
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