CN117162114B - 一种轨道爬行量检测机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道爬行量检测机器人系统，涉及铁轨检测技术领域，包括：机器人框架，以及固定在机器人框架上的底盘运动模块、电源模块、自适应调节模块、主控系统和立体视觉模块；自适应调节模块位于底盘运动模块下方，立体视觉模块位于底盘运动模块上方；电源模块电连接底盘运动模块和立体视觉模块，主控系统电连接底盘运动模块和立体视觉模块。本发明通过底盘运动模块实现机器人系统的自由移动控制，通过自适应调节模块调整机器人系统与轨道的相对位置关系，通过立体视觉模块采集轨道标靶图像，通过主控系统对各模块进行控制并对采集的标靶图像进行分析从而获得更加精确的轨道爬行量，从而实现轨道爬行量的精确检测，同时提高了巡检效率。

Description

一种轨道爬行量检测机器人系统

技术领域

本发明涉及铁轨检测技术领域，更具体的说是涉及一种轨道爬行量检测机器人系统。

背景技术

铁轨在列车运行过程中，由于路基、枕木、固件松动或者温度变化造成的热胀冷缩等因素，会出现沿列车运行方向的爬行，爬行量达到一定程度会引起铁轨变形，引起相邻铁轨间隙减少甚至连接，对列车安全运行构成危险，严重爬行甚至会引起脱轨等恶劣事件，因此必须时刻监测及时排查轨道安全隐患。

在现有铁路检测系统中，轨道爬行量检测是必不可少的环节。传统的轨道爬行量检测主要依赖于人工推车巡检作业，然而传统的作业方式存在着许多问题，如人工操作工作时间长、巡检效率低下、有一定的安全隐患同时还容易出现疏失误差等。采用机器视觉技术，通过立体视觉模块自动捕捉轨道的爬行量信息，这种方式能够实时监测轨道上的变化情况，并生成准确的爬行量数据，并将数据传输到主控系统进行分析和记录。机器人系统能够更快速、准确地完成检测任务，同时减少了人工劳动的需求，减少了疏失误差的可能性。

因此，如何利用机器视觉技术实现轨道爬行量的准确、高效检测是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种一种轨道爬行量检测机器人系统，旨在解决现有人工轨道巡检作业方案存在的劳动时间长、巡检效率低下、轨道爬行量检测精度不够等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轨道爬行量检测机器人系统，包括：机器人框架，以及固定在所述机器人框架上的底盘运动模块、电源模块、自适应调节模块、主控系统和立体视觉模块；所述自适应调节模块位于所述底盘运动模块下方，所述立体视觉模块位于所述底盘运动模块上方；所述电源模块电连接所述底盘运动模块和所述立体视觉模块，所述主控系统电连接所述底盘运动模块和所述立体视觉模块。

上述技术方案的技术效果为，所述底盘运动模块用于带动机器人系统在轨道上实现沿轨自由运动，进行任意点对点的移动，所述自适应调节模块设置于底盘运动模块下，用于自适应调整测压滚轮的轮距，从而自适应调整机器人系统相对于轨道的位姿，令机器人系统与轨道之间有足够的摩擦力，保证机器人系统与轨道始终保持平行，所述立体视觉模块设置于底盘运动模块之上，用于自动捕捉标靶图像，对轨道的爬行量信息实现测量，所述底盘运动模块、自适应调节模块以及立体视觉模块可拆卸式连接；主控系统根据标靶信息解算出高分辨率图像信息实现轨道爬行量高精度测量，用于控制机器人系统运动、数据处理和分析。该机器人系统采用模块化设计，并且大部分结构件采用轻量化的铝型材，使得整体结构不仅坚固可靠，而且相对轻巧，能够实现机器人在轨道上任意位置完成轨道爬行量的自动检测作业。

优选的，所述机器人框架包括底盘框架、两组侧板框架和主控系统框架；两组所述侧板框架对称固定在所述底盘框架左右两侧，所述主控系统框架固定在所述底盘框架前侧；所述底盘运动模块固定于所述底盘框架内；所述立体视觉模块固定在一组所述侧板框架上；所述主控系统固定于所述主控系统框架内。

优选的，所述主控系统框架小于所述底盘框架，所述主控系统框架固定在所述底盘框架前侧一边，所述立体视觉模块固定在远离所述主控系统框架的所述侧板框架上。

优选的，所述底盘框架、所述侧板框架和所述主控系统框架采用铝型材和转接件连接形成。

优选的，所述底盘运动模块包括两组驱动轮系组件和一组导向轮系组件，两组所述驱动轮系组件分别固定在两组所述侧板框架上，所述导向轮系组件固定在靠近所述主控系统框架一侧的所述侧板框架上，且与靠近所述主控系统的一组所述驱动轮系组件位于同一侧；

所述驱动轮系组件包括轨道轮、底盘电机和直角换向器；所述底盘电机通过底盘电机固定架固定在所述底盘框架上；所述轨道轮依次通过传动轴、万向节联轴器、传动轴、万向节联轴器连接底盘电机，所述轨道轮连接的所述传动轴通过滚动轴承固定在所述侧板框架上；所述直角换向器连接所述底盘电机和靠近所述底盘电机的所述万向节联轴器；所述导向轮系组件包括刚性轴承滚轮和基座，所述刚性轴承滚轮通过所述基座固定在靠近所述主控系统框架一侧的所述侧板框架上，位于所述轨道轮前方。所述底盘电机固定架采用铝型材加工而成。

上述技术方案的技术效果为，两组驱动轮系组件和一组导向轮系组件布设在矩形底盘框架下，构成三角形结构，与常见的四轮系设计相比，既能保证机器人的稳定性又能减少了一套轮系组件的成本，且无需设置悬挂系统，两个驱动轮系组件配合导向轮系组件通过速度合成与分解，能够实现沿轨道方向的任意点对点的运动。驱动轮系组件和导向轮系组件位于同一水平面上，均与轨道上表面贴合，自适应调节模块与轨道内侧面贴合，保证车体在轨道上的平衡性，防止机器人倾覆。所述直角换向器是一个T型结构的减速器，一端连接电机输出轴，两侧在机器人系统中通过万向节联轴器与传动轴动力联结。

优选的，所述电源模块包括电机供电电池和红外发生器电源；所述电机供电电池通过电池仓框架固定在所述底盘框架上，且电连接所述底盘电机；所述红外发生器电源固定在所述底盘框架上，且电连接所述立体视觉模块；所述红外发生器电源上还集成有同步触发器，电连接所述主控系统和所述立体视觉模块。

优选的，所述电机供电电池采用磷酸铁锂电池。

优选的，所述自适应调节模块包括固定导轮组件、柔性导轮组件和螺旋弹簧调节装置；所述固定导轮组件包括固定侧压滚轮和基座，所述固定侧压滚轮通过所述基座固定在所述底盘框架一侧，且与所述立体视觉模块位于同一侧；所述柔性导轮组件包括可调侧压滚轮、柔性导轮支架和导轨滑块机构，所述柔性导轮支架为桥型结构，两端分别固定一组所述可调侧压滚轮，两侧与所述导轨滑块机构滑动连接，所述导轨滑块机构固定在所述底盘框架上；所述螺旋弹簧调节装置包括螺旋弹簧、弹簧调节固定座和调节螺栓，所述柔性导轮支架的中点位置设置有调节孔，所述调节螺栓一端伸入所述调节孔内，所述弹簧调节固定座固定在所述底盘框架上，并套设在所述调节螺栓上，且与所述调节螺栓螺纹连接，所述螺旋弹簧套设在所述调节螺栓上，且位于所述弹簧调节固定座和所述柔性导轮支架之间；所述固定侧压滚轮与所述柔性导轮支架的中点处于同一轴线上。

上述技术方案的技术效果为，通过螺旋弹簧调节装置令柔性导轮支架横向移动，使得导向轮系组件可以和铁轨紧密贴合，实现自适应调整机器人相对于轨道的位姿，保证机器人与轨道始终保持平行。

优选的，所述主控系统包括主控器、工业显示屏和急停开关；所述工业显示屏、所述急停开关、所述底盘电机和所述同步触发器均电连接所述主控器；所述主控器固定在所述主控系统框架内；所述工业显示屏和所述急停开关固定在所述底盘框架上。

上述技术方案的技术效果为，所述主控器用于负责机器人系统接收和处理传感器数据，控制底盘运动模块的运动、立体视觉模块执行任务以及监控机器人系统的实时状态；所述工业显示屏用于显示接收和处理的数据，便于查询；急停开关用于强制控制机器人系统紧急停止工作，保障巡检安全。

优选的，所述立体视觉模块包括两组对称设置的光电传感组件、相机组件、红外组件和散热组件；

所述光电传感组件包括光电传感器和光电传感器安装支架；所述光电传感器安装在所述光电传感器安装支架上，所述光电传感器安装支架固定在所述相机组件一侧的所述底盘框架一侧；所述光电传感器电连接所述主控器或所述同步触发器；

所述相机组件包括工业相机和工业相机固定架；所述工业相机安装在所述工业相机固定架上，且电连接所述主控器和所述同步触发器；两组所述相机固定架分别固定在所述侧板框架两端；所述工业相机内置窄带滤波片；

所述红外组件包括红外发生器和红外发生器固定架；所述红外发生器安装在所述红外发生器固定架上，所述红外发生器固定架固定在所述工业相机固定架上，且位于所述工业相机前端；所述红外发生器电连接所述同步触发器；

所述散热组件包括直流散热风扇和散热风扇固定架；所述直流散热风扇安装在所述散热风扇固定架上，所述散热风扇固定架固定在所述工业相机固定架一侧，位于所述工业相机的末端；所述直流散热风扇电连接所述主控器。

上述技术方案的技术效果为，通过两组结构设计实现双目立体视觉检测，所述工业相机采用高分辨率工业相机，红外发生器用于主动红外光线增强，所述工业相机与所述主控器中的图像采集卡电路连接，所述红外发生器能够在低光环境或暗场条件下提升图像的标靶图像的亮度和对比度，保证图像采集的质量，从而改善视觉质量，所述工业相机内置的窄带滤波片，可以帮助工业相机适应不同的光照条件，同时也能够消除杂散光和背景噪声的影响，从而实现更精确的标靶图像信息采集。当光电传感器连接主控器时，由主控器控制同步触发器同步触发工业相机和红外发生器，属于软触发；当光电传感器连接同步触发器时，由光电传感器控制同步触发器同步触发工业相机和红外发生器，属于硬触发。

优选的，所述立体视觉模块还设置有视觉模块罩，所述视觉模块罩罩设在所述工业相机固定架外侧。视觉模块罩可以起到防尘的作用，延长立体视觉模块的使用寿命。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比：

（1）本发明公开提供了一种轨道爬行量检测机器人系统，相比传统的人工轨道巡检作业方案，具备自主移动能力和立体视觉模块，自由移动能力允许其按照预设的路径和计划，在任何时间进行巡检，无需考虑休息时间和人员调度，并且能够自由在轨道上移动，自动捕捉轨道的爬行量信息，实现高精度测量，这样可以大大减少人工巡检的劳动时间，并提高巡检效率和任务响应速度。立体视觉模块能够自动捕捉轨道的爬行量信息，并通过主控系统进行高分辨率图像信息的解算，从而实现轨道爬行量的高精度测量。相比传统的测量方法，该机器人系统能够提供更准确的测量结果，不仅节省人力成本，还为轨道交通领域的运维管理带来可靠的技术支持，助力提高安全性和效益。

（2）该机器人系统采用模块化设计，并且大部分结构件采用轻量化的铝型材，使得整体结构坚固可靠，而且相对轻巧。通过模块化设计，各个组件可以独立拆卸和更换，方便维护和升级，同时，采用轻量化的铝型材，减轻了机器人的重量，提高了其移动和运载搬运的便利性。这种结构设计不仅能够增强机器人的稳定性，减少运行时的振动和摆动，还能提高机器人在复杂环境下的可靠性和适应性，整体而言，使得机器人系统在执行任务时更加高效、稳定和可靠。

（3）采用了三轮系组件构成三角形结构，相较于传统的四轮系设计，在保证稳定性的同时减少了成本，并且无需设置悬挂系统。两个驱动轮系组件配合导向轮系组件能够实现沿轨道方向的任意点对点运动。自适应调节机构通过螺纹弹簧调节结构使得柔性导轮支架横向移动，实现自适应调整机器人系统相对于轨道的位姿，保证机器人系统与轨道始终保持平行，使得机器人系统在轨道上具备了高度的稳定性、灵活性和自适应能力。

（4）立体视觉模块采用高分辨率工业相机能够捕捉高质量的标靶图像信息，红外主动光源能够在低光环境或暗场条件下提升图像的亮度和对比度，改善视觉质量。采用窄带滤波片可以帮助立体视觉模块提升图像质量、消除干扰光、突出特定特征和适应不同环境，从而增强了立体视觉模块的性能和可靠性。使得机器人系统能够更准确、清晰地获取图像信息，为其在各种场景下的应用提供了更好的表现和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种轨道爬行量检测机器人系统的整体结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种轨道爬行量检测机器人系统俯视图；

图3附图为本发明提供的自适应调节模块结构示意图；

图4附图为本发明提供的立体视觉模块结构示意图；

图5附图为本发明提供的一种轨道爬行量检测机器人系统工作流程图。

附图中：底盘框架-11，侧板框架-12，主控系统框架-13，底盘运动模块-2，轨道轮-211，底盘电机-212，直角换向器-213，底盘电机固定架-214，传动轴-215，万向节联轴器-216，滚动轴承-217，刚性轴承滚轮-221，电机供电电池-31，电池仓框架-32，红外发生器电源-33，固定侧压滚轮-411，可调侧压滚轮-421，柔性导轮支架-422，导轨滑块机构-423，螺旋弹簧-431，弹簧调节固定座-432，调节螺栓-433，主控器-51，工业显示屏-52，急停开关-53，立体视觉模块-6，光电传感器-611，光电传感器安装支架-612，工业相机-621，工业相机固定架-622，窄带滤波片-623，红外发生器-631，红外发生器固定架-632，直流散热风扇-641，散热风扇固定架-642，视觉模块罩-643。

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1

本发明实施例公开了一种轨道爬行量检测机器人系统，如图1所示，其包括用于底盘运动模块2、自适应调节模块和立体视觉模块6，底盘运动模块2用于带动机器人在轨道上实现沿轨自由运动，自适应调节模块设置于底盘运动模块2下，用于自适应调整机器人相对于轨道的位姿，保证机器人与轨道始终保持平行，立体视觉模块6设置于底盘运动模块2之上，用于自动捕捉轨道的爬行量信息实现测量，底盘运动模块2、自适应调节模块以及立体视觉模块6可拆卸式连接，还包括用于控制机器人运动、数据处理和分析的主控系统。

如图2-4所示，通过设置底盘运动模块2、自适应调节模块以及立体视觉模块6，底盘运动模块2用于带动机器人在轨道上实现任意点对点的移动，自适应调节模块设于底盘运动模块2下，用于自适应调整姿态和轮距，同时保证轨道轮与轨道之间有足够的摩擦力，有效保证了机器人位姿的问题，立体视觉模块6设置于底盘运动模块2上，用于自动捕捉标靶图像，由主控系统解算出高分辨率图像信息实现轨道爬行量高精度测量，底盘运动模块2、自适应调节模块以及立体视觉模块6可拆卸式连接，还包括用于控制机器人运动、数据处理和分析的主控系统，该机器人采用模块化设计，并且大部分结构件采用轻量化的铝型材，使得整体结构不仅坚固可靠，而且相对轻巧。

进一步的，机器人底盘运动模块2和自适应调节机构采用导轨滑块机构423相连，立体视觉模块6与底盘运动模块2的主控系统电路相连，机器人底盘设置在立体视觉模块6下方，通过机器人底盘、立体视觉模块6配合自适应调节模块能够实现机器人在轨道上任意位置完成轨道爬行量的自动检测作业。

进一步的，机器人框架包括底盘框架11、两组侧板框架12和主控系统框架13；两组侧板框架12对称固定在底盘框架11左右两侧，主控系统框架13固定在底盘框架11前侧；底盘运动模块2固定于底盘框架11内；立体视觉模块6固定在一组侧板框架12上；主控系统固定于主控系统框架13内；主控系统框架13小于底盘框架11，主控系统框架13固定在底盘框架11前侧一边，立体视觉模块6固定在远离主控系统框架13的侧板框架12上。

进一步的，电源模块包括电机供电电池31和红外发生器电源33；电机供电电池31通过电池仓框架32固定在底盘框架11上，且电连接驱动轮系组件；红外发生器电源33固定在底盘框架11上，且电连接立体视觉模块6；红外发生器电源33上还集成有同步触发器，电连接主控系统和立体视觉模块5。

实施例2

基于上述实施例，在一个具体的实施例中，底盘运动模块2包括两组驱动轮系组件和一组导向轮系组件，两组驱动轮系组件分别固定在两组侧板框架12上，导向轮系组件固定在靠近主控系统框架一侧的侧板框架12上，且与靠近主控系统的一组驱动轮系组件位于同一侧；驱动轮系组件包括轨道轮211、底盘电机212和直角换向器213；底盘电机212通过底盘电机固定架214固定在底盘框架11上；轨道轮211依次通过传动轴215、万向节联轴器216、传动轴215、万向节联轴器216连接底盘电机212，轨道轮211连接的传动轴215通过滚动轴承217固定在侧板框架12上；直角换向器213连接底盘电机212和靠近底盘电机212的万向节联轴器216；导向轮系组件包括刚性轴承滚轮221和基座，刚性轴承滚轮221通过基座固定在靠近主控系统框架一侧的侧板框架12上，位于轨道轮211前方。底盘电机固定架214采用铝型材加工而成。

实施例3

基于上述实施例，在一个具体的实施例中，自适应调节模块包括固定导轮组件、柔性导轮组件和螺旋弹簧调节装置；固定导轮组件包括固定侧压滚轮411和基座，固定侧压滚轮411通过基座固定在底盘框架11一侧，且与立体视觉模块6位于同一侧；柔性导轮组件包括可调侧压滚轮421、柔性导轮支架422和导轨滑块机构423，柔性导轮支架422为桥型结构，两端分别固定一组可调侧压滚轮421，两侧与导轨滑块机构423滑动连接，导轨滑块机构423固定在底盘框架11上；螺旋弹簧调节装置包括螺旋弹簧431、弹簧调节固定座432和调节螺栓433，柔性导轮之间422的中点位置设置有调节孔，调节螺栓433一端伸入调节孔内，弹簧调节固定座432固定在底盘框架11上，并套设在调节螺栓433上，且与调节螺栓433螺纹连接，螺旋弹簧431套设在调节螺栓433上，且位于弹簧调节固定座432和柔性导轮支架422之间；固定侧压滚轮411与柔性导轮支架422的中点处于同一轴线上。

底盘电机固定架214和柔性导轮支架422均采用铝型材加工而成，底盘框架11水平设置有导轨滑块机构423，柔性导轮支架422沿导轨滑块机构423往复运动，通过螺旋弹簧调节装置使得柔性导轮支架422横向移动，使得导向轮系可以和铁轨紧密贴合，实现自适应调整机器人相对于轨道的位姿，保证机器人与轨道始终保持平行。可保证小车适应铁路轨道轨距的变化(轨距范围：1435～1450mm)，即柔性侧压轮部件贴紧轨道内侧面的变化差值大于15 mm以自适应轨距变化调节轨距。

实施例4

基于上述实施例，在一个具体的实施例中，立体视觉模块包括两组对称设置的光电传感组件、相机组件、红外组件和散热组件；光电传感组件包括光电传感器611和光电传感器安装支架612；光电传感器611安装在光电传感器安装支架613上，光电传感器安装支架612固定在相机组件一侧的底盘框架11一侧；光电传感器电连接主控系统的主控器51或同步触发器；相机组件包括工业相机621和工业相机固定架622；工业相机621安装在工业相机固定架上622，且电连接主控器51和同步触发器；两组相机固定架622分别固定在侧板框架12两端；工业相机621内置窄带滤波片；红外组件包括红外发生器631和红外发生器固定架632；红外发生器631安装在红外发生器固定架632上，红外发生器固定架632固定在工业相机固定架622上，且位于工业相机621前端；红外发生器631电连接同步触发器；散热组件包括直流散热风扇641和散热风扇固定架642；直流散热风扇641安装在散热风扇固定架642上，散热风扇固定架642固定在工业相机固定架622一侧，位于工业相机621的末端；直流散热风扇641电连接主控器51。

本实施例中，立体视觉模块6包括高分辨率工业相机以及用于主动红外光线增强的红外发生器631对称设置于侧板框架12上，侧板框架12与底盘框架11固定连接，高分辨率工业相机与主控系统中的图像采集卡电路连接，红外发生器631能够在低光环境或暗场条件下提升图像的标靶图像的亮度和对比度，保证图像采集的质量，从而改善视觉质量，红外发生器631通过红色发生器固定架632与侧板框架12固定连接，工业相机621末端设置有窄带滤波片623，可以帮助工业相机适应不同的光照条件，同时也能够消除杂散光和背景噪声的影响，从而使实现更精确的标靶图像信息，高分辨率工业相机末端设置有散热风扇固定架，散热风扇固定架642与直流散热风扇641相连，能够降低室外环境下立体视觉模块的工作温度，保证系统的正常运行。

实施例4

基于上述实施例，在一个具体的实施例中，主控系统包括主控器51、工业显示屏52和急停开关53；工业显示屏52、急停开关53、底盘电机212和同步触发器均电连接主控器51；主控器51固定在主控系统框架13内；工业显示屏52和急停开关53固定在底盘框架11上。

本实施例中，主控系统框架13上设置有用于负责机器人接收和处理传感器数据、控制机器人底盘的运动、立体视觉模块执行任务以及监控机器人的实时状态的高性能主控器。

实施例4

基于上述实施例，在一个具体的实施例中，底盘框架11、侧板框架12和主控系统框架13采用铝型材和转接件连接形成。

进一步的，电机供电电池31采用磷酸铁锂电池。

进一步的，立体视觉模块6还设置有视觉模块罩643，视觉模块罩643罩设在工业相机固定架外侧。

与现有的轨道巡检装置相比，本实施例中底盘运动模块能够使机器人在轨道上自由移动，确保了机器人可以覆盖整个轨道范围；立体视觉模块由一对高分辨率工业相机、主动红外发生器和散热器单元组成，提供清晰、高质量的图像信息，这些相机被对称设置在固定机架上，通过高灵敏度光电传感器和同步触发器实现立体视觉感知；自适应调节模块具备自动调整姿态和轮距的功能，确保机器人在不同轨道条件下的稳定性和准确性，同时，它还保证了轨道轮与轨道之间的足够摩擦力，以解决机器人位姿问题。高灵敏度光电传感器用于确保立体视觉模块的工作位置准确可靠，并保证成像质量和图像精度。该轨道爬行量检测机器人系统可以有效替代传统的人工操作，实现轨道爬行量的精确检测，它在从传统的人工作业向工业化和智能化转变中具有重要意义，不仅提高了爬行量检测的精度和稳定性，还能够显著提高施工效率、缩短工期，并节约人力成本，是一种高效、安全、智能的施工方案，具有较好的工程实际意义。

实施例5

基于上述实施例，在一个具体实施例中，轨道检测机器人系统的工作过程为：

S1：启动机器人系统，主控器初始化；

S2：主控器控制底盘运动模块动作，机器人系统沿轨道移动，立体视觉模块识别运行至工作位置；

S3：立体视觉模块采集标靶图像，并传输至主控器；

S4：主控器对标靶图像进行分析处理，获得爬行量数据，并传输至工业显示屏；

S5：工业显示屏显示爬行量数据。

进一步地，主控器控制底盘运动模块的底盘电机工作，带动轨道轮转动，在导线轮系组件的作用下，沿轨道导向移动。

进一步地，通过立体视觉模块中的光电传感器识别工作位置；红外发生器和工业相机同时工作采集标靶图像。

进一步地，通过调节自适应调节模块中螺旋弹簧调节装置的弹簧调节固定座，以及柔性导轮装置的柔性导轮之间与导轨滑块机构的相对位置关系，从而调整导向轮系组件与轨道之间的距离，调整两者之间的摩擦力，保证机器人系统平行轨道移动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，包括：机器人框架，以及固定在所述机器人框架上的底盘运动模块、电源模块、自适应调节模块、主控系统和立体视觉模块；所述自适应调节模块位于所述底盘运动模块下方，所述立体视觉模块位于所述底盘运动模块上方；所述电源模块电连接所述底盘运动模块和所述立体视觉模块，所述主控系统电连接所述底盘运动模块和所述立体视觉模块；

所述机器人框架包括底盘框架和两组侧板框架；两组所述侧板框架对称固定在所述底盘框架左右两侧；所述底盘运动模块固定于所述底盘框架内；所述立体视觉模块固定在一组所述侧板框架上；

所述底盘运动模块包括两组驱动轮系组件和一组导向轮系组件，两组所述驱动轮系组件分别固定在两组所述侧板框架上，所述导向轮系组件固定在一组所述侧板框架上，且与靠近所述主控系统的一组所述驱动轮系组件位于同一侧；所述驱动轮系组件包括轨道轮、底盘电机和直角换向器；所述底盘电机通过底盘电机固定架固定在所述底盘框架上；所述轨道轮通过传动轴和万向节联轴器连接底盘电机，所述轨道轮连接的所述传动轴通过滚动轴承固定在所述侧板框架上；所述直角换向器连接所述底盘电机和所述万向节联轴器；所述导向轮系组件包括刚性轴承滚轮和基座，所述刚性轴承滚轮通过所述基座固定在所述侧板框架上，位于所述轨道轮前方；

所述自适应调节模块包括固定导轮组件、柔性导轮组件和螺旋弹簧调节装置；所述固定导轮组件包括固定侧压滚轮和基座，所述固定侧压滚轮通过所述基座固定在所述底盘框架一侧，且与所述立体视觉模块位于同一侧；所述柔性导轮组件包括可调侧压滚轮、柔性导轮支架和导轨滑块机构，所述柔性导轮支架为桥型结构，两端分别固定一组所述可调侧压滚轮，两侧与所述导轨滑块机构滑动连接，所述导轨滑块机构固定在所述底盘框架上；所述螺旋弹簧调节装置包括螺旋弹簧、弹簧调节固定座和调节螺栓，所述柔性导轮支架的中点位置设置有调节孔，所述调节螺栓一端伸入所述调节孔内，所述弹簧调节固定座固定在所述底盘框架上，并套设在所述调节螺栓上，且与所述调节螺栓螺纹连接，所述螺旋弹簧套设在所述调节螺栓上，且位于所述弹簧调节固定座和所述柔性导轮支架之间；所述固定侧压滚轮与所述柔性导轮支架的中点处于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述机器人框架还包括主控系统框架；所述主控系统框架固定在所述底盘框架前侧；所述主控系统固定于所述主控系统框架内。

3.根据权利要求2所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述底盘框架、所述侧板框架和所述主控系统框架采用铝型材和转接件连接形成。

4.根据权利要求2所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述电源模块包括电机供电电池和红外发生器电源；所述电机供电电池通过电池仓框架固定在所述底盘框架上，且电连接所述底盘电机；所述红外发生器电源固定在所述底盘框架上，且连接所述立体视觉模块；所述红外发生器电源上还集成有同步触发器，电连接所述主控系统和所述立体视觉模块。

5.根据权利要求4所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述电机供电电池采用磷酸铁锂电池。

6.根据权利要求4所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述主控系统包括主控器、工业显示屏和急停开关；所述工业显示屏、所述急停开关、所述底盘电机和所述同步触发器均电连接所述主控器；所述主控器固定在所述主控系统框架内；所述工业显示屏和所述急停开关固定在所述底盘框架上。

7.根据权利要求6所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述立体视觉模块包括两组对称设置的光电传感组件、相机组件、红外组件和散热组件；

所述光电传感组件包括光电传感器和光电传感器安装支架；所述光电传感器安装在所述光电传感器安装支架上，所述光电传感器安装支架固定在所述底盘框架一侧，与所述相机组件位于同一侧；所述光电传感器电连接所述主控器或所述同步触发器；

所述相机组件包括工业相机和工业相机固定架；所述工业相机安装在所述工业相机固定架上，且电连接所述主控器和所述同步触发器；两组所述相机固定架分别固定在所述侧板框架两端；所述工业相机内置窄带滤波片；

所述红外组件包括红外发生器和红外发生器固定架；所述红外发生器安装在所述红外发生器固定架上，所述红外发生器固定架固定在所述工业相机固定架上，且位于所述工业相机前端；所述红外发生器电连接所述同步触发器；

所述散热组件包括直流散热风扇和散热风扇固定架；所述直流散热风扇安装在所述散热风扇固定架上，所述散热风扇固定架固定在所述工业相机固定架一侧，位于所述工业相机的末端；所述直流散热风扇电连接所述主控器。

8.根据权利要求7所述的一种轨道爬行量检测机器人系统，其特征在于，所述立体视觉模块还设置有视觉模块罩，所述视觉模块罩罩设在所述工业相机固定架外侧。