CN117067183A - 驱动装置和直线驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动装置和直线驱动方法。该驱动装置包括：两个链轮，所述两个链轮的旋转轴线大体上平行；环形链条，其围绕所述两个链轮设置，所述环形链条上安装有多个推动组件。所述多个推动组件在所述环形链条上间隔开地布置；在所述环形链条围绕所述两个链轮转动时，其中一个推动组件能够用于与直线传送链上的一个滚轮组件推动配合，并且与所述一个推动组件邻近的另一个推动组件随着所述环形链条的转动而移动至与所述直线传送链上邻近所述一个滚轮组件的另一个滚轮组件推动配合。本申请提供的驱动装置可以接连地推动传送链的各个滚轮组件，进而实现传送链的循环移动。

Description

驱动装置和直线驱动方法

技术领域

本发明涉及轨道巡检机器人技术领域，具体涉及驱动装置和直线驱动方法，用于驱动传送链而使传送链带动巡检机器人行进。

背景技术

对例如管廊、煤矿等长距离或复杂场地的巡检工作是场地安全的基础和重要保障。由于监测项目多、线路长等原因，特别是超长管廊的环境条件恶劣、封闭性强、构造物多、通讯不便，使得以人工方式对场地状态的巡检难度大，可行性极为有限，并且也难以有效保障巡检人员的人身安全。

由于机器人的具有感知、决策、执行等基本特征，因此可以辅助甚至替代人类完成巡检这一危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量。

巡检机器人工作时，通常以轨道平台为载体沿着固定的运行路径在轨道上运动，并对需要巡检的环境进行监测。随着技术进步及需求增加，许多地方也开始陆续采用轨道巡检机器人，例如工厂、饲养厂、智能农场、市政管廊、煤矿井下等等。

然而，现有轨道巡检机器人系统中对机器人的传动方式所涉及的滚轮组件和轨道组件存在结构复杂，不易维护、成本高的情况。现有轨道巡检机器人系统还存在脱轨、打滑溜车(俗称飞车)、爬坡难等。

本发明急需改进的巡检机器人系统中的驱动装置，以减轻或者甚至消除上述技术缺陷以及其他技术缺点。

本发明说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本发明范围的主题。

发明内容

鉴于以上所述以及其他更多的构思而提出了本发明。

根据本发明的一方面的构思，提供了一种驱动装置，其包括：两个链轮，所述两个链轮的旋转轴线大体上平行；环形链条，所述环形链条围绕所述两个链轮设置，例如啮合在链轮上，所述环形链条上安装有多个推动组件。其中，所述多个推动组件在所述环形链条上间隔开地布置；在所述环形链条围绕所述两个链轮转动时，其中一个推动组件能够用于与直线传送链上的一个滚轮组件推动配合，并且与所述一个推动组件邻近的另一个推动组件随着所述环形链条的转动而移动至与所述直线传送链上邻近所述一个滚轮组件的另一个滚轮组件推动配合。

根据一实施例，所述推动组件上设有与所述环形链条的移动方向垂直且与所述旋转轴线大体上平行的导引柱；并且，所述驱动装置还包括直线导引轨道，所述直线导引轨道沿着在两个所述旋转轴线之间的一段环形链条设置，用于引导经过所述直线导引轨道的导引柱沿直线移动。

根据一实施例，所述直线导引轨道包括定位部和导引部，所述定位部与所述导引部固定连接并且用于将所述导引部固定设置。

根据一实施例，所述导引部包括两个导杆，所述两个导杆之间限定直线导引槽，所述直线导引槽收容并导引所述导引柱。

根据一实施例，所述推动组件的两侧均设有导引柱，所述直线导引轨道同时导引所述推动组件两侧的导引柱。

根据一实施例，所述多个推动组件的数量为至少两个，所述多个推动组件在所述环形链条上大体等间距地布置。

根据一实施例，所述多个推动组件的数量为至少三个。

根据一实施例，所述推动组件包括安装部和推杆部，所述安装部固定在所述环形链条上，所述推杆部固定在所述安装部上并且与所述环形链条的移动方向垂直地向所述环形链条外延伸。

根据一实施例，两个相邻推动组件的推杆部的间距等于或者略大于一个滚轮组件的长度与两个相邻滚轮组件之间的距离之和。

根据一实施例，所述推动组件包括两个拨爪，各拨爪包括安装部和推杆部，所述安装部固定在所述环形链条上，所述推杆部固定在所述安装部上并且与所述环形链条的移动方向垂直地向所述环形链条外延伸；并且，所述推动组件的两个推杆部之间形成容置空间，所述容置空间用于收容一个滚轮组件的受推部。

根据一实施例，在所述环形链条的移动方向上，每一个推动组件中的靠前拨爪和与所述每一个推动组件相邻的另一个推动组件中的靠前拨爪之间的距离是固定的。

根据一实施例，所述推动组件设有避让凹口；所述避让凹口构造成在所述推动组件与直线传送链上的滚轮组件推动配合时避免所述推动组件与所述直线传送链或与所述驱动装置的直线导引轨道之间发生干涉。

根据一实施例，所述驱动装置还包括电机，所述两个链轮中的至少一个为通过所述电机驱动的驱动轮。

根据一实施例，所述电机为伺服电机。所述伺服电机配置成能够顺时针和逆时针地驱动所述驱动轮，使得所述环形链条上的所述推动组件能够正向和反向推动所述滚轮组件。

所述推动组件设有避让凹口，所述避让凹口构造成在所述推动组件与直线传送链上的滚轮组件推动配合时避免所述推动组件与所述环形链条的链段之间发生干涉。

根据本发明的另一方面的构思，提供了一种直线驱动方法，其包括：提供任一上述的驱动装置；使各导引柱依次通过所述直线导引轨道，以便由所述直线导引轨道引导其中的导引柱沿直线移动。

根据一实施例，所述直线驱动方法用于驱动带滚轮组件的传送链。

根据一实施例，在所述传送链上安装有巡检机器人，其中，所述直线驱动方法通过驱动所述传送链运行而同时驱动其上安装的所述巡检机器人沿着所述传送链的路径行进。

本发明的有益效果是：在此实施例的驱动装置中，通过在所述环形链条上安装有多个间隔开地布置的推动组件，并且将这些推动组件设置成其中一个推动组件能够与所述传送链上的其中一个滚轮组件推动配合，与所述一个推动组件邻近的另一个推动组件能够随着所述环形链条的转动而移动至与邻近所述一个滚轮组件的另一个滚轮组件推动配合，从而可以接连地推动传送链的各个滚轮组件，进而实现传送链的循环移动。

本发明中的轨道巡检机器人系统及其驱动装置尤其适用于煤矿井下、码头运输、电池供电，特别是防爆场所，以及其它环境工况恶劣或者危险的场合，等等。

本发明的更多实施例还能够实现其他未一一列出的有利技术效果，这些其他的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本发明后是可以预期和理解的。

附图说明

通过参考下文的描述连同附图，这些实施例的上述特征和优点及其他特征和优点以及实现他们的方式将更显而易见，并且可以更好地理解本发明的实施例。

图1是根据本发明实施例的巡检机器人系统的整体结构示意图；

图2是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的传送链的一部分的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的传送链与环形轨道配合的局部结构示意图；

图4是图3的IV部分的放大示意图；

图5是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的巡检机器人平台与环形轨道配合的局部结构示意图，显示了巡检机器人平台上所承载的巡检机器人；

图6是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的驱动装置与环形轨道和滚轮组件配合的局部结构示意图；

图7是图4所示滚轮组件的俯视示意图；

图8是图4所示滚轮组件的左视示意图；

图9是图4所示滚轮组件沿水平面的剖切示意图；

图10是图4所示滚轮组件沿竖直面的剖视示意图；

图11是图4所示滚轮组件与环形轨道的剖面示意图；

图12是图6所示驱动装置的立体结构示意图；

图13是图12所示驱动装置的主视示意图；

图14是图12所示驱动装置的左视示意图；

图15是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的弯曲轨道段和直线轨道段的局部结构示意图；

图16是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的弯曲轨道段和直线轨道段与链段和滚轮组件的配合示意图；

图17是图16中的局部放大示意图；

图18是图15所示弯曲轨道段上的滚动支撑轮和用于滚动支撑轮的固定架的放大结构示意图；

图19是图15所示弯曲轨道段和其上的滚动支撑轮的放大结构示意图。

具体实施方式

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本发明的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本发明的其他特征、目的和优点。

应当理解，所图示和描述的实施例在应用中不限于在以下描述中阐明或在附图中图示的构件的构造和布置的细节。所图示的实施例可以是其他的实施例，并且能够以各种方式来实施或执行。各示例通过对所公开的实施例进行解释而非限制的方式来提供。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明公开的范围或实质的情况下，可以对本发明的各实施例作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征，可以与另一实施例一起使用，以仍然产生另外的实施例。因此，本发明公开涵盖属于所附权利要求及其等同要素范围内的这样的修改和变型。

同样，可以理解，本文中所使用的词组和用语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用，旨在开放式地包括其后列出的项及其等同项以及附加的项。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考本发明的若干具体实施例对本发明进行更详细的描述。

如图1和图2所示，图1是根据本发明实施例的巡检机器人系统100的整体结构示意图，图2是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的传送链100A的一部分的结构示意图。该巡检机器人系统100包括环形轨道10、巡检机器人21、巡检机器人平台22、传送链100A和驱动装置100B。传送链100A连接成环形，其设置在环形轨道10内；驱动装置100B相对环形轨道10的某个位置固定设置，并用于驱动传送链100A在环形轨道10内循环转动；巡检机器人平台22与传送链100A连接并且设置成沿着环形轨道10移动；巡检机器人21安装在巡检机器人平台22以随着巡检机器人平台22一起移动。因此，传送链100A是用于载带巡检机器人21的传送链。

更具体而言，一并参照图3和图4所示，图3是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的传送链100A与环形轨道10配合的局部结构示意图，图4是图3的V部分的放大示意图；所述环形轨道10构造成为中空的，使得其具有沿所述环形轨道10延伸的内腔11。环形轨道10可由铝材、不锈钢等材质制成，其可由包括直线部段和弯曲部段的多个部段拼接而形成闭合的环形。内腔11贯穿整个环形轨道10的内部，以提供传送链100A在其内循环转动的通道。

再参照图2所示，所述传送链100A包括多个链段23和间隔开地连接在所述链段23上的多个滚轮组件30。所述多个链段23与所述多个滚轮组件30可连接形成闭环。如图3和图4所示，所述传送链100A布置在所述环形轨道10的内腔11中。

一并参照图5所示，图5是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的巡检机器人平台22与环形轨道10配合的局部结构示意图，显示了巡检机器人平台22上所承载的巡检机器人21；所述巡检机器人21通过所述巡检机器人平台22安装在所述环形轨道10上且能够沿着所述环形轨道10行进，用于对所述环形轨道10所处的环境中的目标进行巡检。在一实施例中，巡检机器人21可包括摄像头、语音对讲机、警报器与控制单元等，摄像头、语音对讲机、警报器均与控制单元通讯连接。所述巡检机器人平台22与所述传送链100A可操作地连接且能够被所述传送链100A带动沿着所述环形轨道10行进。例如，所述巡检机器人平台22可通过螺钉、卡扣等连接方式与所述传送链100A的其中一个滚轮组件30连接，以被在环形轨道10内移动的这个滚轮组件30驱动而同样沿着环形轨道10移动。

一并参照图6所示，图6是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的驱动装置100B与环形轨道10和滚轮组件30配合的局部结构示意图；所述驱动装置100B设置成通过驱动所述滚轮组件30沿着所述环形轨道10在所述内腔11内滚动而带动所述传送链100A在所述环形轨道10的内腔11中运行，进而带动所述巡检机器人21沿着所述环形轨道10行进。

在此实施例的巡检机器人系统100中，通过将传送链100A构造成包括多个链段23和间隔开地连接在所述链段23上的多个滚轮组件30，并使所述多个链段23与所述多个滚轮组件30连接形成闭环，从而提供一种新颖的传送链。这些链段23和滚轮组件30可批量制作，并易于依据需要连接成与环形轨道10的长度适应的闭环；链段23和滚轮组件30的制造成本也较低。因此，本实施例的巡检机器人系统100结构简单、方便布置、成本较低。

再参照图2所示，在一些实施例中，所述传送链100A可包括：多个链段23；多个滚轮组件30，所述多个滚轮组件30和所述多个链段23依次交替连接。此实施例的传送链100A可构造为长条形，而不受限于形成闭环。在此实施例的传送链100A中，通过将其构造成包括多个链段23和与多个链段23交替连接的多个滚轮组件30，从而提供一种新颖的传送链，其结构简单、方便布置、成本较低。

在进一步的一些实施例中，如图1至图3所示，所述多个滚轮组件30在所述传送链100A上大体上等间距地设置；并且，所述多个滚轮组件30和所述多个链段23连接而形成闭环。

在进一步的一些实施例中，如图4所示，各所述链段23与其两端的两个滚轮组件30均可拆卸连接。以此方式，在某个滚轮组件30或某个柔性链段23损坏时，可方便地拆下受损的滚轮组件30或柔性链段23，进而更换新的部件。在其他一些实施例中，各所述链段23可与其两端的两个滚轮组件30处于永久连接。

如图4和图7至图10所示，其中图7是图4所示滚轮组件30的俯视示意图，图8是图4所示滚轮组件30的左视示意图，图9是图4所示滚轮组件30沿水平面的剖切示意图，图10是图4所示滚轮组件30沿竖直面的剖视示意图；在进一步的一些实施例中，每一个所述滚轮组件30具有至少一个滚轮31，所述至少一个滚轮31配置成与图4所示内腔11的壁处于滚动接触。所述多个滚轮组件30大体等间距地连接在所述多个链段23上。例如，在每一个滚轮组件30中，可设置一个、二个、三个、四个、八个、十二个等数量的滚轮31。通过设置滚轮31，其能够将滚轮组件30在环形轨道10上的移动引入滚动运动，从而可减小摩擦，进而降低运动阻力，亦可减少部件间的磨损。通过将多个滚轮组件30大体等间距地隔开布置，使得便于采用基本等长的多个链段23来与多个滚轮组件30进行连接，进而可简化链段23的制作。

在进一步的一些实施例中，如图4所示，在所述环形轨道10的直线轨道段12中，所述传送链100A的所述链段23配置成在直线运行过程中基本上不与所述内腔11的壁接触。通过将链段23在滚轮组件30上的连接位置的设置，可大致使链段23沿着滚轮组件30的中心轴线延伸；进而，由于滚轮组件30在内腔11中对链段23的支撑，可使得链段23大致位于内腔11的中心处而不会与内腔11的壁接触。以此方式，可防止链段23与内腔11的壁在运行期间产生摩擦，进而提高部件的使用寿命。

在进一步的一些实施例中，如图4和图11所示，图11是图4所示滚轮组件30与环形轨道10的剖面示意图；所述内腔11的横截面大体上呈方形，所述方形的四个转角110是倒圆或倒角的。内腔11的横截面可呈长方形或正方形，各个转角110优选以倒圆平滑过渡，或者是将转角110设置成倒角。再参照图4和图8所示，所述滚轮组件30可包括沿着所述链段23的延伸方向布置的两个滚轮组30A，每一滚轮组30A为四个滚轮31，所述每一滚轮组30A中的四个滚轮31布置成分别与所述四个转角110处于滚动接触；所述两个滚轮组30A可分别靠近所述支撑架32的两端布置。从而，通过设置倒圆或倒角的转角110，可使得四个转角110与每一滚轮组30A中的四个滚轮31分别稳定接触，便于滚轮31在内腔11的弯角处平稳滚动。而且，通过设置四个滚轮31，可使得每一滚轮组30A都相对于内腔11的壁做滚动运动，进一步降低了摩擦和运动阻力。在此指出，图4中所示链段23的延伸方向可与下文所述的中心轴线A1重合，从而所述滚轮组件30可包括沿着所述中心轴线A1布置的两个滚轮组30A。

在进一步的一些实施例中，如图11所示，所述四个转角110均为第一弧形，所述滚轮组件30中各滚轮31的滚轮面310的截面311为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。以此方式，可使得各滚轮31的滚轮面310的至少最高点与相应的转角110滚动接触，进而能够通过转角110对滚轮31的定向起到引导作用。相应地，可有利于滚轮组件30在内腔11中稳定前行，降低滚轮组件30围绕其中心轴线的转动。以此来保证与滚轮组件30连接的巡检机器人21的稳定性。

在进一步的一些实施例中，如图4和图7至图11所示，所述滚轮组件30可包括支撑架32和至少一个滚轮组30A。所述支撑架32具有中心轴线A1。每一滚轮组30A为四个滚轮31，所述至少一个滚轮组30A中的每一个滚轮31都可转动安装在所述支撑架32上。其中，所述滚轮组件30设计成在运动时通过所述滚轮31与运动路径表面处于滚动接触。例如，所述滚轮组件30可包括一个滚轮组30A、二个滚轮组30A、三个滚轮组30A等；在图示的实施例中，采用了二个滚轮组30A。

在此实施例的滚轮组件30中，通过采用支撑架32和安装在其上的至少一个滚轮组30A，并且设计成使所述滚轮组件30在运动时通过至少四个滚轮31与运动路径表面处于滚动接触，从而可降低部件间的摩擦，减少阻力，进而提高使用寿命。

在进一步的一些实施例中，如图7至图10所示，每一滚轮组30A中的四个滚轮31的转轴312沿着所述中心轴线A1对齐地设置。也就是说，四个滚轮31的相应四个转轴312都正对中心轴线A1上的同一个位置；更具体而言，这四个转轴312的中心轴线都位于与中心轴线A1垂直的平面内。所述滚轮组30A中的滚轮31布置成分别与运动轨道的横截面大体上呈方形的内腔11的四个倒圆或倒角的转角110处于滚动接触。以此方式，可使得每一滚轮组30A的所受到的环形轨道10的支撑力较为均衡，有利于减少中心轴线A1相对于环形轨道10的倾斜摆动。

在其他实施例中，每一滚轮组30A中的四个滚轮31的转轴312也可沿着所述中心轴线A1错开地设置。也就是说，四个滚轮31的相应四个转轴312中的至少两个正对中心轴线A1上的两个不同位置。例如，每一滚轮组30A中的两个相对滚轮31的转轴312可沿着所述中心轴线A1对齐地设置，另两个相对滚轮31的转轴312可沿着所述中心轴线A1对齐地设置，但是所述两个相对滚轮31和所述另两个相对滚轮31沿着所述中心轴线A1错开。

在进一步的一些实施例中，如图4和图8所示，每一滚轮组30A中的两个滚轮31分别位于所述中心轴线A1的两侧，并且这两个滚轮31中的各个滚轮31的转轴312都垂直于所述中心轴线A1所在的第一平面A2；每一滚轮组30A中的另两个滚轮31分别位于所述中心轴线A1的两侧，并且这另两个滚轮31中的各个滚轮31的转轴312都垂直于所述中心轴线A1所在的第二平面A3；所述第二平面A3与所述第一平面A2交叉。例如，第二平面A3与第一平面A2交叉所成的角度可在45度至135度之间。以此方式，可如图8所示使得其中两个滚轮31与另两个滚轮31呈X形交叉布置，进而便于适应与方形内腔11滚动配合。

在进一步的一些实施例中，具体如图8所示，所述第二平面A3垂直于所述第一平面A2。以此方式，使得每一滚轮组30A中每相邻两个滚轮31之间形成直角，从而便于将同样尺寸的四个滚轮31中距离中心轴线A1最远的四个点布置在正方形上，进而便于此种滚轮组30A适应与正方形内腔11的滚动配合。而且，通过采用正方形的构型，每一滚轮组30A在往环形轨道10里转配时可不用考虑上下方向上的定位，进而可提高装配效率。

在进一步的一些实施例中，所述支撑架32可为一体成型结构，或者可由多个构件组装而成。一体成型结构的支撑架32可以是一个整体性的构件，其例如可通过铝合金加工而成。通过采用一体成型结构，可便于滚轮31在其上的安装固定。也可通过结构设计而采用二个、三个或更多个构件组装成支撑架32，只要使其满足一定的支撑作用即可。

在其他一些实施例中，如图4和图7至图10所示，所述支撑架32可包括四个支撑件33，每一个支撑件33位于每一滚轮组30A中的相邻两个滚轮31之间，并且这相邻两个滚轮31中的各个滚轮31的转轴312的一端都固定在这一个支撑件33上。通过采用四个支撑件33来构成支撑架32，可降低支撑架32的结构复杂度；例如，可利用结构对称性而至少将其中两个支撑件33设计成相同结构，从而便于加工生产。另外，可通过滚轮31的转轴312来实现将这些支撑件33连接在一起。此外，由于是采用四个支撑件33来构成支撑架32，可允许此种支撑架32具有一定的变形能力，从而可提高滚轮组30A对内腔11存在制造误差时的适应能力。容易理解的是，当采用每一滚轮组30A为四个滚轮31的正方形构型时，支撑架32中的四个支撑件33可采用完全相同的结构，这更有利于批量生产。

在进一步的一些实施例中，如图4和图7至图10所示，各支撑件33沿着与所述中心轴线A1大体上平行的方向延伸，并且各支撑件33包括底板330和分别连接在所述底板330的两侧的两个侧板331；并且，一个滚轮31的转轴312的一端固定在一个相应支撑件33的侧板331上，这一个滚轮31的转轴312的另一端固定在另一个相应支撑件33的侧板331上。以此方式，可利用安装转轴312的结构将滚轮31与相应的支撑件33组装在一起。

在进一步的一些实施例中，如图9和图10所示，所述滚轮组件30还可包括第一对连接柱34和第二对连接柱35；所述第一对连接柱34可拆卸地安装在两个相对支撑件33的两个底板330上；并且，所述第二对连接柱35可拆卸地安装在另两个相对支撑件33的两个底板330上。例如，所述第二对连接柱35可采用销钉，各销钉的一端抵顶在一个底板330上，另一端通过可变形的卡销38插设在销钉的穿孔内而与另一个底板330止挡配合，从而限制销钉从底板330上脱落。第一对连接柱34可直接采用可变形的卡销，其一端抵顶在一个底板330上，另一端穿过另一个底板330后通过变形而实现止挡配合。在其他实施例中，第一对连接柱34也可采用与第二对连接柱35相同的结构。通过采用第一对连接柱34和第二对连接柱35，可加强支撑架32的结构强度，防止支撑架32在使用期间的过大变形。

在进一步的一些实施例中，如图9和图10所示，所述滚轮组件30还包括第一连接杆36和第二连接杆37。所述第一连接杆36和第二连接杆37沿着所述中心轴线A1设置，其中所述第一对连接柱34中的一个连接柱和所述第二对连接柱35中的一个连接柱均穿过所述第一连接杆36，所述第一对连接柱34中的另一个连接柱和所述第二对连接柱35中的另一个连接柱均穿过所述第二连接杆37。进一步地，各第一对连接柱34上可套设两个第一套筒341，各第二对连接柱35上可套设两个第二套筒351，以将第一连接杆36和第二连接杆37置中设置。以此方式，可将第一连接杆36和第二连接杆37连接在滚轮组件30上，并且易于将第一连接杆36和第二连接杆37定位成沿着所述中心轴线A1设置。

在进一步的一些实施例中，如图9和图10所示，所述第一连接杆36和所述第二连接杆37的彼此远离的两个末端360和370上分别开设有插孔361和371。通过设置插孔361和371，可便于与链段23进行对接。例如，在一实施例中，所述末端360可通过挤压变形而将一个链段23的一端紧固在所述插孔361内，所述末端370可通过挤压变形而将另一链段23的一端紧固在所述插孔371内。以此方式，可方便快捷地实现柔性链段23与滚轮组件30的连接安装。

在进一步的一些实施例中，如图7所示，所述支撑架32具有两个端部320，所述两个端部320中的至少一个用于接受沿着所述中心轴线A1的推力。各个端部320可由至少一个支撑件33的端部形成。以此方式，通过接受沿着所述中心轴线A1的推力，即可推动滚轮组件30在环形轨道10中移动。

在进一步的一些实施例中，如图4和图5所示，所述环形轨道10的外轮廓13的横截面呈方形，所述方形的四个转角130均为第三弧形；所述巡检机器人平台22包括平台主体220和可转动地安装在所述平台主体220上的多个滚动轮221，各滚动轮221的滚轮面222的截面为第四弧形，所述多个滚动轮221设置成使得所述四个转角130中的每一个与至少一个滚动轮221接触。外轮廓13的横截面可为长方形或正方形。通过第三弧形与第四弧形的轮廓设计，可便于平台主体220在环形轨道10上滚动运动，进而带动巡检机器人21平稳移动。尽管在图4-5所示的实施例中展示了所述巡检机器人平台22具有滚动轮221的实施例，但是，巡检机器人平台22也可以采用不需要滚动轮221的实施方案，例如，由滚动组件30吊起并直接驱动巡检机器人平台22而无需附加的滚动轮，这些都在本发明的范畴内。

在一些实施例中，如图2和图3所示，所述链段23可以是柔性索，每两个所述柔性索之间连接一个所述滚轮组件30。以此方式，可便于包括此种柔性索的传送链100A在弯曲轨道段中的转弯通过；另外，柔性索也便于制作，且可降低成本。

在进一步的一些实施例中，所述柔性索可选自金属缆、钢丝、铁丝、金属链、缆绳中的一者。这些形式的柔性索易于获得或是定制，因此可降低成本。

在其他一些实施例中，所述链段23可以是刚性段，每两个所述刚性段之间连接一个所述滚轮组件30。以此方式，也可以将多个滚轮组件30连接形成传送链100A。

在进一步的一些实施例中，所述刚性段可选自金属杆、金属条、尼龙杆、复合材料杆中的一者。这些形式的刚性段同样易于获得或是定制，因此可降低成本。

在一些实施例中，如图3和图4所示，以上任一实施例所述的滚轮组件30和一实施例的轨道10可构成一种轨道组件100C。此实施例的轨道10可包括内腔11；所述内腔11的横截面大体上呈方形，所述方形的四个转角110是倒圆或倒角的，所述内腔11的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组30A中的四个滚轮31与对应的所述四个转角110处于滚动接触，并且每个所述滚轮31的侧面不与所述内腔11的壁接触。

在进一步的一些实施例中，所述轨道组件100C的轨道10的至少一面沿着其延伸方向是至少部分地开槽的；通过设置开槽，可以允许巡检机器人平台22与滚轮组件30之间的连接件通过该开槽移动。例如，如图3和图4所示，所述轨道组件100C的轨道10的底面沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。在其他实施例中，也可在轨道侧壁上设置开槽。

在一些实施例中，所述轨道组件100C可配置成供巡检机器人行进的轨道组件，其可沿直线布置、曲线布置或直线布置与曲线布置的组合。所述轨道组件100C可布置成闭环，也可布置成一段。

在一些实施例中，如图6所示，所述驱动装置100B可包括两个链轮41和围绕所述两个链轮41啮合的环形链条42，所述两个链轮41的旋转轴线A4大体上平行，所述环形链条42上安装有多个推动组件43。所述多个推动组件43在所述环形链条42上间隔开地布置。在所述环形链条42围绕所述两个链轮41转动时，其中一个推动组件43与所述传送链100A上的其中一个滚轮组件30推动配合，并且与所述一个推动组件43邻近的另一个推动组件43随着所述环形链条42的转动而移动至与邻近所述一个滚轮组件30的另一个滚轮组件30推动配合。

在此实施例的驱动装置100B中，通过在所述环形链条42上安装有多个间隔开地布置的推动组件43，并且将这些推动组件43设置成其中一个推动组件43能够与所述传送链100A上的其中一个滚轮组件30推动配合，与所述一个推动组件43邻近的另一个推动组件43能够随着所述环形链条42的转动而移动至与邻近所述一个滚轮组件30的另一个滚轮组件30推动配合，从而可以接连地推动传送链100A的各个滚轮组件30，进而实现传送链100A的循环移动。

在进一步的一些实施例中，如图6和图12与图13所示，其中图12是图6所示驱动装置100B的立体结构示意图，图13是图12所示驱动装置100B的主视示意图；所述推动组件43上设有与所述环形链条42的移动方向A5垂直且与所述旋转轴线A4大体上平行的导引柱48；并且，所述驱动装置100B还包括直线导引轨道50，所述直线导引轨道50沿着在两个所述旋转轴线A4之间的一段环形链条42A设置，用于引导经过所述直线导引轨道50的导引柱48沿直线移动。各推动组件43上的导引柱48可为一个、两个或更多个；在采用一个时，导引柱48可通过平面与直线导引轨道50滑动配合，从而可以将推动组件43的方向定位成与移动方向A5始终垂直，避免因受到与所施加的推力相反的作用力而出现倾斜；在采用两个或多个导引柱48时，他们可沿着移动方向A5布置，并且可采用圆柱体，以此可实现同样的导引效果。容易理解的是，通过设置直线导引轨道50，可将经过该直线导引轨道50的导引柱48引导成沿直线移动，进而将导引柱48所附连的推动组件43和这一段环形链条42A同样引导成沿直线移动，并最终促使环形链条42稳定移动。

在进一步的一些实施例中，如图6和图12所示，所述直线导引轨道50包括定位部51和导引部52，所述定位部51与所述导引部52固定连接并且用于将所述导引部52固定设置。例如，可将定位部51固定在承载两个链轮41的基座上。以此方式，可将导引部52相对于环形链条42固定设置，进而便于对导引柱48和一段环形链条42A起到导引作用。

在进一步的一些实施例中，如图12和图13所示，所述导引部52包括两个导杆53，所述两个导杆53之间限定直线导引槽54，所述直线导引槽54收容并导引所述导引柱48。通过用两个导杆53限定直线导引槽54，既可起到导引作用，又便于构件制作，且节省材料使用。在其他实施例中，也可在一个整体的板件上加工出直线导引槽，进而制得导引部。

在进一步的一些实施例中，如图12和图14所示，其中图14是图12所示驱动装置100B的左视示意图；所述推动组件43的两侧均设有导引柱48，所述直线导引轨道50同时导引所述推动组件43两侧的导引柱48。相应地，可在一段环形链条42A的另一侧也设置两个导杆53，并且在他们之间限定直线导引槽54。从而，通过由直线导引轨道50同时导引所述推动组件43两侧的导引柱48，可使得导引作用更加稳定，防止推动组件43产生左右摆动，也就是防止产生围绕移动方向A5的转动。

在一些实施例中，如所述多个推动组件43的数量为至少两个，例如可为两个、三个、四个等。所述多个推动组件43可在所述环形链条42上大体等间距地布置。在采用两个推动组件43时，其中第一个推动组件43移动至与所述传送链100A上的其中一个滚轮组件30推动配合，第二个推动组件43能够随着所述环形链条42的转动而移动至与邻近所述一个滚轮组件30的另一个滚轮组件30推动配合；当第二个推动组件43移动至即将与所述另一个滚轮组件30脱离配合时，第一个推动组件43又移动至与邻近所述另一个滚轮组件30的又一个滚轮组件30推动配合，从而可以接连地推动传送链100A的各个滚轮组件30，进而实现传送链100A的循环移动。

在进一步的一些实施例中，所述多个推动组件43在所述环形链条42上大体等间距地布置，其中，相邻的两个所述推动组件43之间的间距大体上对应于相邻的两个所述滚轮组件30之间的间距。所述多个推动组件43的数量为至少三个，例如可为三个、四个或者更多。在如图12和图13所示的实施例中，所述多个推动组件43的数量为四个。本申请中只要能够实现由推动组件43对传送链100A的循环推动即可，其数量可不受限制。

在进一步的一些实施例中，如图13所示，所述推动组件43包括安装部45和推杆部46，所述安装部45例如可通过焊接、锚固等方式固定在所述环形链条42上，所述推杆部46固定在所述安装部45上并且与所述环形链条42的移动方向垂直地向所述环形链条42外延伸。推杆部46与安装部45可为一体成型的构件，亦可为两件分体结构组装而成。前述的导引柱48可固定在安装部45上，亦可固定在推杆部46上。

在进一步的一些实施例中，如图13所示，两个相邻推动组件43的推杆部46的间距等于或略大于一个滚轮组件30的长度与两个相邻滚轮组件30之间的距离之和。以此方式，可随着环形链条42的循环转动，通过推动组件43连续地推动传送链100A上的多个滚轮组件30，实现传送链100A的持续移动。

在进一步的一些实施例中，如图12和图13所示，所述推动组件43包括两个拨爪44，各拨爪44包括安装部45和推杆部46，所述安装部45固定在所述环形链条42上，所述推杆部46固定在所述安装部45上并且与所述环形链条42的移动方向垂直地向所述环形链条42外延伸。所述推动组件43的两个推杆部46之间形成容置空间47，所述容置空间47用于收容一个滚轮组件30的受推部，即前述的支撑架32。通过使每个推动组件43包括两个拨爪44，可通过两个拨爪44夹持支撑架32的两端，使得推动组件43与支撑架32的配合更加精准；此外，也易于实现对环形链条42在两个不同方向上的驱动。

在进一步的一些实施例中，如图12和图13所示，在所述环形链条42的移动方向A5上，每一个推动组件43中的靠前拨爪44和与所述每一个推动组件43相邻的另一个推动组件43中的靠前拨爪44之间的距离是固定的。由于前述的传送链100A包括多个链段23和间隔开地连接在所述链段23上的多个滚轮组件30，因此将每一个推动组件43中的靠前拨爪44和与所述每一个推动组件43相邻的另一个推动组件43中的靠前拨爪44之间的距离设置成固定的，可实现推动组件43与多个滚轮组件30的依次精确配合。

如图12和图14所示，推动组件43可在拨爪44的设计上提供例如避让凹口44A形式的避让设计，例如，该避让凹口44A可由两个彼此之间的横向间距大于链段23横向宽度、但小于滚轮组件30横向宽度的拨爪44来限定。该避让凹口44A构造成在推动组件43与滚轮组件30推动配合时可避免推动组件43与传送链100A上的链段23之间发生干涉。当然，该避让凹口44A也可以是其它合适的形式，例如，由一个带凹口的拨爪44来提供，等等，这些都在本发明构思的范畴内。

在进一步的一些实施例中，如图12和图14所示，所述驱动装置100B还包括电机49，其中，所述两个链轮41中的至少一个为通过电机49驱动的驱动轮。通过采用电机49来驱动链轮41，可利于实现自动化控制。为加强动力输出，可采用两个电机49分别驱动这两个链轮41。

在一些实施例中，所述电机49为伺服电机，其中，所述伺服电机49配置成能够顺时针和逆时针驱动所述驱动轮，使得所述环形链条42上的所述推动组件43能够正向和反向推动所述滚轮组件30。通过采用伺服电机，可在伺服电机中设置编码器，进而利用所述编码器来确定电机的转数N。在其他实施例中，所述电机49也可为步进电机。

在进一步的一些实施例中，如图6所示，所述环形轨道10开设有避让槽140，所述避让槽140用于允许所述推动组件43进入所述内腔11而推动所述滚轮组件30。避让槽140可开设在环形轨道10的轨道顶壁14上，其可为长条形槽，只要能够允许推动组件43进入环形轨道10的内腔11且不妨碍推动组件43相对环形轨道10的移动即可。

在一些实施例中，本申请还提供一种直线驱动方法。所述直线驱动方法包括：提供根据任一以上实施例所述的驱动装置100B；使各导引柱48依次通过所述直线导引轨道50，以便由所述直线导引轨道50引导其中的导引柱48沿直线移动。

在进一步的一些实施例中，结合图6所示，所述直线驱动方法用于驱动带有滚轮组件30的传送链100A。

在进一步的一些实施例中，结合图1、图2和图6所示，在所述传送链100A上安装有巡检机器人21，其中，所述直线驱动方法通过驱动所述传送链100A运行而同时驱动其上安装的所述巡检机器人21沿着所述传送链100A的路径行进。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，所述环形轨道10在设计成允许巡检机器人平台22通过的壁部沿着所述环形轨道10的延伸方向开设有长槽15。例如，所述环形轨道10包括轨道底壁15，所述轨道底壁15上可开设所述长槽150，该长槽150例如在上坡转弯设计中至少一部分优选偏置在侧面，以便于让开上坡转弯时的悬臂滚轮；当然，该长槽150例如在某些情形下也可以至少部分地大体居中设置，或者至少一部分偏向一侧地设置，这取决于具体的设计考虑。该长槽150可沿着环形轨道10形成环形，以允许巡检机器人平台22与滚轮组件30之间的连接件通过该长槽150移动。在其他实施例中，长槽150也可开设在轨道侧壁上。

在一些实施例中，如图15至图17所示，其中图15是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的弯曲轨道段16和直线轨道段12的局部结构示意图，图16是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的弯曲轨道段16和直线轨道段12与链段23和滚轮组件30的配合示意图，图17是图16中的局部放大示意图；所述环形轨道10包括沿直线延伸的直线轨道段12和沿曲线延伸的弯曲轨道段16，所述弯曲轨道段16具有弯曲内腔11A和彼此相对的轨道外侧壁160和轨道内侧壁161；并且，多个滚动支撑轮24相对于所述弯曲轨道段16可旋转地安装，用于至少部分地取代所述轨道内侧壁161，所述多个滚动支撑轮24中的部分或全部用于滚动支承移动经过所述轨道内侧壁161的链段23。其中，所述弯曲轨道段16在布置所述多个滚动支撑轮24的所述轨道内侧壁161的位置是至少部分地开槽的或者是镂空的。在此指出，所述沿直线延伸的直线轨道段12和沿曲线延伸的弯曲轨道段16可构成一种弯曲轨道组件100D。

在此实施例中，通过在弯曲轨道段16设置多个滚动支撑轮24，并且所述多个滚动支撑轮24中的部分或全部设置成用于滚动支承移动经过所述轨道内侧壁161的链段23，从而可以防止经过弯曲轨道段16的链段23与弯曲轨道段16的接触和摩擦，进而防止因摩擦而造成的部件损坏。

在其他一些实施例中，所述多个滚动支撑轮24至少部分地取代所述轨道内侧壁161和所述轨道外侧壁160二者，并且，所述弯曲轨道段16在布置所述多个滚动支撑轮24的所述轨道内侧壁161和所述轨道外侧壁160的部位是至少部分地开槽的或者镂空的。

在进一步的一些实施例中，如图17所示，所述多个滚动支撑轮24中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面突出到所述弯曲轨道段16的所述轨道内侧壁161的内侧。以此方式，可在轨道内侧壁161的内侧由多个滚动支撑轮24支撑链段23，而不用使链段23露出弯曲轨道段16，从而可起到保护作用。在其他一些实施例中，所述多个滚动支撑轮24中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面可与所述弯曲轨道段16的所述轨道内侧壁161齐平；或者，所述多个滚动支撑轮24中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面可位于所述弯曲内腔11A之外。

在一些实施例中，所述多个滚动支撑轮24直接且可转动地安装在所述弯曲轨道段16上。例如，可将滚动支撑轮24的转轴直接安装固定在弯曲轨道段16上。

在其他一些实施例中，如图15至图18所示，其中图18是图15所示弯曲轨道段16上的滚动支撑轮24和用于滚动支撑轮24的固定架25的放大结构示意图；所述巡检机器人系统100包括固定架25，所述固定架25可通过焊接、螺钉等方式固定安装在所述弯曲轨道段16上，所述多个滚动支撑轮24可转动地安装在所述固定架25上，并且各滚动支撑轮24部分地突出到所述弯曲内腔11A中。在一些实施例中，所述固定架25可拆卸地固定安装在所述弯曲轨道段16上，以便于维修更换。

在进一步的一些实施例中，如图15至图17所示，所述固定架25包括中间板250和两个侧部板251，所述中间板250固定安装在所述轨道内侧壁161上，所述两个侧部板251自所述中间板250的两侧垂直远离所述轨道内侧壁161延伸；并且，各滚动支撑轮24通过连接在所述两个侧部板251上的转轴26设置在所述两个侧部板251之间。以此方式，可便于在固定架25上先行安装多个滚动支撑轮24，然后再将固定架25安装在弯曲轨道段16上。

在进一步的一些实施例中，如图19所示，其中图19是图15所示弯曲轨道段16和其上的滚动支撑轮24的放大结构示意图；所述轨道内侧壁161上至少在对应各滚动支撑轮24的部位设有侧壁通孔162，所述中间板250上至少在对应各滚动支撑轮24的部位设有通过孔252，以使各滚动支撑轮24的部分依次穿过所述通过孔252和所述侧壁通孔162而伸入所述弯曲内腔11A中。

在进一步的一些实施例中，如图1所示，所述弯曲轨道段16可在水平方向上延伸，也可在竖直方向上延伸；或者，所述弯曲轨道段16可在相对于水平方向倾斜的方向上延伸；进一步地，弯曲轨道段16可包括前述三种延伸方式的各种组合。结合前述的滚动支撑轮24的设计，本申请的环形的轨道10可具有多种弯曲设置，以适应复杂场地。

在一些实施例中，本申请还提供一种位置确定方法，用于确定根据任一前述实施例巡检机器人系统100中的巡检机器人21的实时位置，其中所述驱动装置100B包括伺服电机和直径为D的链轮41，所述伺服电机驱动所述链轮41转动，所述方法包括：确定所述巡检机器人21在开始移动前在所述传送链100A上的初始位置；所述驱动装置100B驱动所述传送链100A带动所述巡检机器人21从所述初始位置开始移动，并获取所述伺服电机自所述巡检机器人21从所述初始位置开始移动后的转数N；通过所述转数N和所述直径D，计算得到所述巡检机器人21从所述初始位置开始移动的距离，进而确定所述巡检机器人21在所述传送链100A上的实时位置。

此实施例的位置确定方法中，通过采用伺服电机，从而可根据伺服电机的转数N和链轮41的直径D，计算得到所述巡检机器人21从所述初始位置开始移动的距离，进而确定所述巡检机器人21在所述传送链100A上的实时位置，以便于对巡检机器人21的追踪定位。

以上结合实施例描述了本发明的基本构思。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。

因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种驱动装置，其特征在于，包括：

两个链轮，所述两个链轮的旋转轴线大体上平行；和

环形链条，所述环形链条围绕所述两个链轮设置，所述环形链条上安装有多个推动组件；

其中，所述多个推动组件在所述环形链条上间隔开地布置；在所述环形链条围绕所述两个链轮转动时，其中一个推动组件能够用于与直线传送链上的一个滚轮组件推动配合，并且与所述一个推动组件邻近的另一个推动组件随着所述环形链条的转动而移动至与所述直线传送链上邻近所述一个滚轮组件的另一个滚轮组件推动配合。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述推动组件上设有与所述环形链条的移动方向垂直且与所述旋转轴线大体上平行的导引柱；并且

所述驱动装置还包括直线导引轨道，所述直线导引轨道沿着在两个所述旋转轴线之间的一段环形链条设置，用于引导经过所述直线导引轨道的导引柱沿直线移动。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，

所述直线导引轨道包括定位部和导引部，所述定位部与所述导引部固定连接并且用于将所述导引部固定设置。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，

所述导引部包括两个导杆，所述两个导杆之间限定直线导引槽，所述直线导引槽收容并导引所述导引柱。

5.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，

所述推动组件的两侧均设有导引柱，所述直线导引轨道同时导引所述推动组件两侧的导引柱。

6.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，

所述多个推动组件的数量为至少两个，所述多个推动组件在所述环形链条上大体等间距地布置。

7.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，

所述推动组件包括安装部和推杆部，所述安装部固定在所述环形链条上，所述推杆部固定在所述安装部上并且与所述环形链条的移动方向垂直地向所述环形链条外延伸。

8.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，

两个相邻推动组件的推杆部的间距等于或略大于一个滚轮组件的长度与两个相邻滚轮组件之间的距离之和。

9.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，

所述推动组件包括两个拨爪，各拨爪包括安装部和推杆部，所述安装部固定在所述环形链条上，所述推杆部固定在所述安装部上并且与所述环形链条的移动方向垂直地向所述环形链条外延伸；并且

所述推动组件的两个推杆部之间形成容置空间，所述容置空间用于收容一个滚轮组件的受推部。

10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，在所述环形链条的移动方向上，每一个推动组件中的靠前拨爪和与所述每一个推动组件相邻的另一个推动组件中的靠前拨爪之间的距离是固定的。

11.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括电机，其中，所述两个链轮中的至少一个为通过所述电机驱动的驱动轮。

12.根据权利要求11所述的驱动装置，其特征在于，所述电机为伺服电机，其中，所述伺服电机配置成能够顺时针和逆时针驱动所述驱动轮，使得所述环形链条上的所述推动组件能够正向和反向推动所述滚轮组件。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述推动组件设有避让凹口，所述避让凹口构造成在所述推动组件与直线传送链上的滚轮组件推动配合时避免所述推动组件与所述环形链条的链段之间发生干涉。

14.一种直线驱动方法，其特征在于，所述直线驱动方法包括：

提供根据权利要求2-13中任一项所述的驱动装置；和

使各导引柱依次通过所述直线导引轨道，以便由所述直线导引轨道引导其中的导引柱沿直线移动。

15.根据权利要求14所述的直线驱动方法，其特征在于，所述直线驱动方法用于驱动带滚轮组件的传送链。

16.根据权利要求15所述的直线驱动方法，其特征在于，在所述传送链上安装有巡检机器人，其中，所述直线驱动方法通过驱动所述传送链运行而同时驱动其上安装的所述巡检机器人沿着所述传送链的路径行进。