CN117359649A - 滚轮组件、传送链和轨道组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滚轮组件、传送链和轨道组件。该滚轮组件包括：刚性的支撑架，支撑架具有第一长度方向；四个滚轮对，各滚轮对由两个滚轮组成并且具有转动轴线，四个滚轮对可转动地安装在支撑架上，四个滚轮对沿第一长度方向依次间隔设置；四个滚轮对中靠近支撑架两端的两个滚轮对的第一转动轴线彼此平行，并且分别与其各自相邻的、位于支撑架中间的另一滚轮对的第二转动轴线正交设置。本发明可使两个滚轮对和另两个滚轮对可分别沿两个彼此垂直的滚动面滚动；通过设置滚轮，可使得每一滚轮都相对于轨道的内腔的壁做滚动运动，从而降低了摩擦和运动阻力。

Description

滚轮组件、传送链和轨道组件

技术领域

本发明涉及轨道巡检机器人技术领域，具体涉及用于带动巡检机器人行进的滚轮组件、传送链和轨道组件。

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传送链存在结构复杂，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滚轮组件和传送链，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，提供了一种滚轮组件，包括：刚性的支撑架，所述支撑架具有第一长度方向；和四个滚轮对，各滚轮对由两个滚轮组成并且具有转动轴线，所述四个滚轮对可转动地安装在所述支撑架上，所述四个滚轮对沿所述第一长度方向依次间隔设置；其中，所述四个滚轮对中靠近所述支撑架两端的两个滚轮对的第一转动轴线彼此平行，并且分别与其各自相邻的、位于所述支撑架中间的另两个滚轮对的第二转动轴线正交设置。

根据一实施例，各所述滚轮为带滚珠轴承的滚轮。

根据一实施例，各所述滚轮对中的两个滚轮分别设置在所述支撑架的横向两侧。

根据一实施例，所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮的直径与所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的滚轮的直径设置成相等或不相等。

根据一实施例，所述支撑架包括沿所述第一长度方向延伸的刚性的支撑体和四个安装轴，所述安装轴沿着所述第一长度方向分别安装在所述支撑体上，各个所述滚轮对可旋转地安装在一个相应的所述安装轴上。

根据一实施例，所述支撑体包括刚性的第一支撑片、第二支撑片和第三支撑片；

所述第一支撑片的宽度方向和所述第三支撑片的宽度方向相同，所述第二支撑片的宽度方向与所述第一支撑片的宽度方向垂直；并且

所述第一支撑片和所述第三支撑片上各自安装一个所述滚轮对，所述第二支撑片上安装两个所述滚轮对。

根据一实施例，所述四个滚轮对中的具有相同的所述第一转动轴线的两个滚轮对的第一轴向长度小于所述四个滚轮对中的具有相同的所述第二转动轴线的另两个滚轮对的滚轮直径；并且

所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的第二轴向长度小于所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮直径。

根据一实施例，所述刚性的支撑体是一体成型结构，或者是由多个支撑片构件沿着所述第一长度方向固定组装而成。

根据一实施例，所述支撑架的两个末端均开设有安装孔。

根据本发明的另一方面的构思，还公开了一种传送链，用于传送巡检机器人，其特征在于，所述传送链包括：

多个链段；和

如上所述所述的多个滚轮组件，所述多个滚轮组件和所述多个链段依次交替连接。

根据一实施例，各所述链段与其两端的两个滚轮组件处于永久连接或者可拆卸连接。

根据一实施例，所述链段是柔性索或者是刚性段。

根据一实施例，所述链段是柔性索，每两根所述柔性索之间连接一个所述滚轮组件。

根据一实施例，所述柔性索选自金属缆、金属丝如钢丝或铁丝、金属链、缆绳中的至少一者。

根据一实施例，所述链段是刚性段，每两个所述刚性段之间连接一个所述滚轮组件。

根据一实施例，所述刚性段选自金属杆、金属条、尼龙杆、复合材料杆中的至少一者。

根据一实施例，所述多个滚轮组在所述传送链上大体上等间距地设置；并且

所述多个滚轮组和所述多个链段连接而形成闭环。

根据一实施例，所述传送链是用于载带巡检机器人的传送链。

根据本发明的另一方面的构思，还公开了一种轨道组件，用于供巡检机器人行进，包括：如上所述的传送链；和中空的轨道，所述轨道包括供所述传送链在其中运行的方形内腔，所述方形内腔的尺寸和形状设置成使得在所述传送链的运行期间，所述滚轮组件中的至少两个彼此平行的滚轮对与所述方形内腔的相应的壁处于滚动接触。

根据一实施例，所述方形内腔的尺寸和形状设置成使得在所述传送链的运行期间，所述滚轮组件中的全部四个滚轮对均与所述方形内腔的相应的壁处于滚动接触。

根据一实施例，所述方形内腔的四个转角是倒圆角的或者是倒斜角的。

根据一实施例，所述轨道的至少一个侧壁沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。

根据一实施例，所述轨道的轨道底壁沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。

根据本发明的另一方面的构思，还公开了一种巡检机器人系统，其特征在于，所述巡检机器人系统包括：

中空的环形轨道，所述环形轨道包括内腔，所述内腔的尺寸和形状设置成使得在所述传送链的运行期间，所述滚轮组件中的至少两个彼此平行的滚轮对与所述内腔的相应的壁处于滚动接触；

巡检机器人，所述巡检机器人通过巡检机器人平台安装在所述环形轨道上且能够沿着所述环形轨道行进，用于对所述环形轨道所处的环境中的目标进行巡检；

传送链，所述传送链包括多个链段和间隔开地连接在所述链段上的多个滚轮组件，所述多个链段与所述多个滚轮组件连接形成闭环，所述传送链布置成在所述环形轨道的内腔中运行；

其中，所述滚轮组件包括：刚性的支撑架，所述支撑架具有第一长度方向；四个滚轮对，各滚轮对由两个滚轮组成并且具有转动轴线，所述四个滚轮对可转动地安装在所述支撑架上，所述四个滚轮对沿所述第一长度方向依次间隔设置；其中，所述四个滚轮对中靠近所述支撑架两端的两个滚轮对的第一转动轴线彼此平行，并且分别与其各自相邻的、位于所述支撑架中间的另两个滚轮对的第二转动轴线正交设置；并且

其中，所述巡检机器人平台与所述传送链可操作地连接且能够被所述传送链带动沿着所述环形轨道行进。

根据一实施例，所述巡检机器人系统还包括驱动装置，所述驱动装置设置成通过驱动所述滚轮组件沿着所述环形轨道在所述内腔内滚动而带动所述传送链在所述环形轨道的内腔中运行，进而带动所述巡检机器人沿着所述环形轨道行进。

根据一实施例，所述驱动装置包括两个链轮和围绕所述两个链轮设置的环形链条，所述两个链轮的旋转轴线大体上平行，所述环形链条上安装有多个推动组件；并且

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，其中一个推动组件与所述传送链上的其中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，所述环形轨道在与所述驱动装置配合的位置开设有避让槽。

根据一实施例，所述环形轨道设计成允许在巡检机器人平台通过的壁部沿着所述环形轨道的延伸方向开设有长槽。

根据一实施例，所述环形轨道包括沿直线延伸的直线轨道段和沿曲线延伸的弯曲轨道段，所述弯曲轨道段具有弯曲内腔和彼此相对的轨道外侧壁和轨道内侧壁。

根据一实施例，多个滚动支撑轮相对于所述弯曲轨道段可旋转地安装，用于至少部分地取代所述轨道内侧壁，所述多个滚动支撑轮中的部分或全部用于滚动支承移动经过所述轨道内侧壁的链段；

其中，所述弯曲轨道段在布置所述多个滚动支撑轮的所述轨道内侧壁的位置是至少部分地开槽的或者是镂空的。

根据一实施例，所述弯曲轨道段在水平方向上延伸、在竖直方向上延伸和/或在相对于水平方向倾斜的方向上延伸。

根据一实施例，所述滚轮组件构造成使得在沿所述环形轨道运动时其滚轮仅与所述环形轨道的内腔的壁处于滚动接触，并且所述滚轮的侧面不与所述内腔的壁摩擦。

根据一实施例，所述环形轨道的所述内腔具有方形的横截面。

根据一实施例，各所述滚轮为带滚珠轴承的滚轮。

根据一实施例，各所述滚轮对中的两个滚轮分别设置在所述支撑架的横向两侧。

根据一实施例，所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮的直径与所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的滚轮的直径设置成相等或不相等。

根据一实施例，所述支撑架包括沿所述第一长度方向延伸的刚性的支撑体和四个安装轴，所述安装轴沿着所述第一长度方向分别安装在所述支撑体上，各个所述滚轮对可旋转地安装在一个相应的所述安装轴上。

根据一实施例，所述支撑体包括刚性的第一支撑片、第二支撑片和第三支撑片；

所述第一支撑片的宽度方向和所述第三支撑片的宽度方向相同，所述第二支撑片的宽度方向与所述第一支撑片的宽度方向垂直；并且

所述第一支撑片和所述第三支撑片上各自安装一个所述滚轮对，所述第二支撑片上安装两个所述滚轮对。

根据一实施例，所述四个滚轮对中的具有相同的所述第一转动轴线的两个滚轮对的第一轴向长度小于所述四个滚轮对中的具有相同的所述第二转动轴线的另两个滚轮对的滚轮直径；并且

所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的第二轴向长度小于所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮直径。

根据一实施例，所述刚性的支撑体是一体成型结构，或者是由多个支撑片构件沿着所述第一长度方向固定组装而成。

根据一实施例，所述链段是柔性索或者是刚性段。

根据本发明的另一方面的构思，还公开了一种滚轮组件，包括：刚性的支撑架，所述支撑架具有第一长度方向；和四个滚轮对，各滚轮对由两个滚轮组成并且具有转动轴线，所述四个滚轮对可转动地安装在所述支撑架上，所述四个滚轮对沿所述第一长度方向依次间隔设置；其中，所述四个滚轮对中的每个滚轮对的第一转动轴线与其相邻滚轮对的第二转动轴线彼此正交地设置。

根据一实施例，各所述滚轮为带滚珠轴承的滚轮。

根据一实施例，各所述滚轮对中的两个滚轮分别设置在所述支撑架的横向两侧。

根据一实施例，所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮的直径与所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的滚轮的直径设置成相等或不相等。

根据一实施例，所述支撑架包括沿所述第一长度方向延伸的刚性的支撑体和四个安装轴，所述安装轴沿着所述第一长度方向分别安装在所述支撑体上，各个所述滚轮对可旋转地安装在一个相应的所述安装轴上。

根据一实施例，所述支撑体包括依次固定连接或一体成型的刚性的第一支撑片、第二支撑片、第三支撑片和第四支撑片；

所述第一支撑片的宽度方向和所述第三支撑片的宽度方向相同，所述第二支撑片的宽度方向与所述第四支撑片的宽度方向相同并且与所述第一支撑片的宽度方向垂直；并且

所述第一支撑片、第二支撑片、第三支撑片和第四支撑片上各自安装一个所述滚轮对。

根据一实施例，所述四个滚轮对中的具有相同的所述第一转动轴线的两个滚轮对的第一轴向长度小于所述四个滚轮对中的具有相同的所述第二转动轴线的另两个滚轮对的滚轮直径；并且

所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的第二轴向长度小于所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮直径。

根据本发明的另一方面的构思，还公开了一种传送链，用于传送巡检机器人，所述传送链包括：多个链段；和如上所述的多个滚轮组件，所述多个滚轮组件和所述多个链段依次交替连接。

根据一实施例，所述链段是柔性索或者是刚性段。

根据一实施例，所述多个滚轮组件在所述传送链上大体上等间距地设置；并且所述多个滚轮组件和所述多个链段连接而形成闭环。

根据一实施例，本发明中的由多个上述滚轮组件和多个链段依次交替连接而成的传送链优选成是非负重的，即，设计成除了传送和载带巡检机器人相关装备以外，设计时不考虑载带其它重物或货物，因此其轻质可靠、成本低且运行起来噪音小。

本发明的有益效果包括：在此实施例的滚轮组件中，通过在支撑架上依次间隔设置四个滚轮对，并且使所述四个滚轮对中的两个滚轮对的转动轴线与所述四个滚轮对中的另两个滚轮对的转动轴线正交设置，因此使所述两个滚轮对和所述另两个滚轮对可分别沿两个垂直的滚动面滚动；而且，通过设置滚轮，可使得每一滚轮都相对于轨道的内腔的壁做滚动运动，从而降低了摩擦和运动阻力；再者，通过设置两个滚轮构成滚轮对，可使得滚轮对在滚动面上平稳滚动。

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是图2所示传送链中的一个滚轮组件的放大示意图；

图4是图3所示滚轮组件的另一视角的示意图；

图5是根据本发明另一实施例的滚轮组件的放大示意图；

图6是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的传送链与轨道配合组成的轨道组件的局部结构示意图；

图7是图6所示轨道组件沿第一竖直面VII的剖面示意图；

图8是图6所示轨道组件沿第二竖直面VIII的剖面示意图；

图9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10是根据本发明实施例的巡检机器人系统中的驱动装置与轨道和传送链配合的局部结构示意图；

图11是图10所示驱动装置的立体结构示意图；

图12是图11所示驱动装置的主视示意图；

图13是图11所示驱动装置的左视示意图。

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可包括轨道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包括可连接成环形的多个链段23和多个滚轮组件30，其设置在例如成环形的轨道10内；驱动装置100B相对轨道10的某个位置固定设置，并用于驱动传送链100A在轨道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、图4和图6所示，图3是图2所示传送链100A中的一个滚轮组件30的放大示意图，图4是图3所示滚轮组件30的另一视角的示意图，图6是根据本发明实施例的巡检机器人系统100中的传送链100A与轨道10配合组成的轨道组件100C的局部结构示意图；所述轨道10构造成为中空的，使得其具有沿所述轨道10延伸的内腔11。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(参见图1所示的弯曲轨道段12A)的多个部段拼接而形成闭合的环形。内腔11贯穿整个轨道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至图4所示，所述传送链100A包括多个链段23和多个滚轮组件30，所述多个滚轮组件30和所述多个链段23依次交替连接。例如，所述链段23的数量可与所述滚轮组件30的数量相同；每两个相邻的链段23之间设置一个滚轮组件30，而每两个相邻的滚轮组件30之间设置一个链段23。

在一实施例中，参照图3和图4所示，各所述滚轮组件30可包括支撑架31和四个滚轮对30A。所述支撑架31具有第一长度方向A1；也就是说，支撑架31呈长条形构造，其可为刚性结构，从而具有在自然状态下的第一长度方向A1；或者，支撑架31可为多段结构，每相邻连接的两段之间可相对进行例如弯折、枢转等活动，但此支撑架31可在拉力作用下伸直，从而具有所述第一长度方向A1。各滚轮对30A由两个滚轮32组成并且具有转动轴线A2或A3，所述四个滚轮对30A可转动地安装在所述支撑架31上，所述四个滚轮对30A沿所述第一长度方向A1依次间隔设置。所述四个滚轮对30A中的两个滚轮对30A1的转动轴线A2与所述四个滚轮对30A中的另两个滚轮对30A2的转动轴线A3正交设置。

在此实施例的滚轮组件30中，通过在支撑架31上依次间隔设置四个滚轮对30A，并且使所述四个滚轮对30A中的两个滚轮对30A1的转动轴线A2与所述四个滚轮对30A中的另两个滚轮对30A2的转动轴线A3正交设置，因此使所述两个滚轮对30A1和所述另两个滚轮对30A2可分别沿两个垂直的滚动面滚动；而且，通过设置滚轮，可使得每一滚轮都相对于轨道10的内腔11的壁做滚动运动，从而降低了摩擦和运动阻力；再者，通过设置两个滚轮32构成滚轮对30A，可使得滚轮对30A在滚动面上平稳滚动。

相应地，在此实施例的传送链100A中，通过将多个链段23和多个滚轮组件30依次交替连接，从而提供一种新颖的传送链。其中，由于每个滚轮组件30都包括正交设置的滚轮对，因此各滚轮组件30都可沿两个垂直的滚动面滚动，从而降低了摩擦和运动阻力。

另外，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轨道10的长度适应的闭环；他们的制造成本也较低。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。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，各所述滚轮32为轴承结构，例如可为滚珠轴承。以此方式，可易于制作和安装这些滚轮32。在其他一些实施例中，各所述滚轮32可为能够围绕转轴旋转的各种结构，而不限于轴承结构。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，各所述滚轮对30A中的两个滚轮32分别设置在所述支撑架31的两侧。以此方式，可使支撑架31的两侧均匀受力，并且能够将支撑架31大致支撑在轨道10的内腔11的居中位置。在此指出，这里所述的支撑架31的两侧是相对而言；例如，当滚轮对30A的转动轴线是水平设置时，此滚轮对30A是位于支撑架31的相应部段的水平方向上的两侧；当滚轮对30A的转动轴线是竖直设置时，此滚轮对30A是位于支撑架31的相应部段的竖直方向上的两侧。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，所述四个滚轮对30A中的所述两个滚轮对30A1的滚轮直径与所述四个滚轮对30A中的所述另两个滚轮对30A2的滚轮直径设置成相等。以此方式，可将轨道10的内腔11的横截面整体上设置成正方形，以使两个滚轮对30A1能够沿内腔11的其中一个方向的壁面滚动，另两个滚轮对30A2能够沿内腔11的其中另一个方向的壁面滚动；进一步地，这些滚轮对可采用同样的尺寸和构造，从而便于批量制作，进而降低成本。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4以及图7和图8所示，所述四个滚轮对30A中的所述两个滚轮对30A1的第一轴向长度L1小于所述四个滚轮对30A中的所述另两个滚轮对30A2的滚轮直径；并且，所述四个滚轮对30A中的所述另两个滚轮对30A2的第二轴向长度L2小于所述四个滚轮对30A中的所述两个滚轮对30A1的滚轮直径。其中，第一轴向长度L1为所述两个滚轮对30A1沿着转动轴线A2的长度，所述两个滚轮对30A1为所述两个滚轮对30A2沿着转动轴线A3的长度。以此方式，可避免两个滚轮对30A1的侧面与另两个滚轮对30A2所滚动接触的壁面相接触和摩擦；类似地，可避免另两个滚轮对30A2的侧面与两个滚轮对30A1所滚动接触的壁面相接触和摩擦。

在其他一些实施例中，所述四个滚轮对30A中的所述两个滚轮对30A1的滚轮直径与所述四个滚轮对30A中的所述另两个滚轮对30A2的滚轮直径设置成不相等。以此方式，所述内腔11的横截面整体上可呈长方形，从而提供一种较为扁平的轨道10；相应地，滚轮对30A1中滚轮32的直径设置成比滚轮对30A2中滚轮32的直径大或小。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，所述支撑架31包括支撑体33和四个安装轴34，所述安装轴34安装在所述支撑体33上，各所述滚轮对30A安装在一个相应的安装轴34上。例如，可在支撑架31上开设通孔，将安装轴34通过这一通孔而安装在支撑架31，进而可在安装轴34的两端各安装一个滚轮32，从而在同一个安装轴34所安装的两个滚轮32构成一个滚轮对30A，该滚轮对30A可围绕此安装轴34转动。以此方式，可易于实现部件组装。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，所述支撑体33包括依次固定连接的第一支撑片33A、第二支撑片33B和第三支撑片33C；所述第一支撑片33A的宽度方向W1和所述第三支撑片33C的宽度方向W3相同，所述第二支撑片33B的宽度方向W2与所述第一支撑片33A的宽度方向W1垂直；并且，所述第一支撑片33A和所述第三支撑片33C上各自安装一个所述滚轮对30A，所述第二支撑片33B上安装两个所述滚轮对30A。通过采用片状结构，这些第一支撑片33A、第二支撑片33B和第三支撑片33C均可具有与第一长度方向A1平行的长度方向，而他们的宽度方向W1、W2和W3则可为与第一长度方向A1垂直的方向。以此方式，可使得四个滚轮对30A中的首尾两个滚轮对具有相同的第一定向，位于中间的两个滚轮对具有相同的第二定向，并且第一定向与第二定向垂直。再例如，所述第一支撑片33A和第二支撑片33B可采用焊接、卡接、铆接等方式实现固定连接，从而使得支撑体33整体呈现刚性结构，在操作期间不产生弯曲、弯折等变形。

如图5所示，其是根据本发明另一实施例的滚轮组件30的放大示意图。此实施例的滚轮组件30与图3和图4所示的滚轮组件30基本相同，同样包括支撑架31、四个滚轮对30A、支撑体33等等，区别之处在于：在图5所示实施例的滚轮组件30中，所述支撑体33包括依次固定连接的第一支撑片33A、第二支撑片33B、第三支撑片33C和第四支撑片34D；所述第一支撑片33A的宽度方向W1和所述第三支撑片33C的宽度方向W3相同，所述第二支撑片33B的宽度方向W2与所述第四支撑片34D的宽度方向W4相同并且与所述第一支撑片33A的宽度方向W1垂直；并且，所述第一支撑片33A、第二支撑片33B、第三支撑片33C和第四支撑片34D上各自安装一个所述滚轮对30A。以此方式，可使得四个滚轮对30A的定向交替变化，也就是每两个相邻的滚轮对30A的定向都设置成相互垂直。再例如，所述第一支撑片33A和第二支撑片33B可采用焊接、卡接、铆接等方式实现固定连接，从而使得支撑体33整体呈现刚性结构，在操作期间不产生弯曲、弯折等变形。

在进一步的一些实施例中，如图3至图4所示，所述支撑架31的两个末端上均开设有安装孔35。以此方式，可方便将各链段23的末端与安装孔35配合连接，从而实现通过多个链段23将多个滚轮组件30连接而形成传送链100A。

在进一步的一些实施例中，如图2和图3所示，各所述链段23与其两端的两个滚轮组件30可处于永久连接。以此方式，可将链段23与滚轮组件30配置成具有大致相同的使用寿命，从而可在某一部件受损时整体更换传送链100A。

在其他一些实施例中，各所述链段23与其两端的两个滚轮组件30可处于可拆卸连接。以此方式，在某个链段或滚轮对损坏时，可方便地拆下受损的链段或滚轮对，进而更换新的部件。

在进一步的一些实施例中，如图2所示，所述链段23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。例如，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。

在其他一些实施例中，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。例如，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。

在进一步的一些实施例中，如图2和图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。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。通过设定固定的间距，可便于设置驱动装置100B顺序地推动多个滚轮组件30，这对驱动装置100B中拨爪的设置要求较为简单。闭环形式的传送链100A可被驱动装置100B驱动而在轨道10中循环运动。

在其他一些实施例中，所述多个链段23和所述多个滚轮组件30也可连接而形成长条形，而不用设置成闭环。以此方式，长条形式的传送链可被驱动装置驱动而在长条形的轨道中往返运动。

在进一步的一些实施例中，如图6、图7和图8所示，其中图7是图6所示轨道组件100C沿第一竖直面VII的剖面示意图，图8是图6所示轨道组件100C沿第二竖直面VIII的剖面示意图，所述第一支撑片33A为平板形，并与其上的滚轮对30A(具体可为滚轮对30A1)的安装轴34(安装轴34可具有前述转动轴线A2)垂直连接；所述第二支撑片33B为平板形，并与其上的滚轮对30A(具体可为滚轮对30A2)的安装轴34(安装轴34可具有前述转动轴线A3)垂直连接。

在一些实施例中，如图6和所示，以上任一实施例所述的传送链100A和一实施例的轨道10可构成一种轨道组件100C。其中，所述轨道10包括内腔11，所述内腔11的横截面大体上呈方形，所述传送链100A设置在所述内腔11中。再结合图7和图8所示，所述滚轮对30A1的两个滚轮32能够与所述内腔11的两个相对侧面16、17中的任一侧面处于滚动接触，所述滚轮对30A2的两个滚轮32能够与所述内腔11的另两个相对侧面18、19中的任一侧面处于滚动接触。

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与传送链100A之间的连接件通过该开槽移动。例如，如图6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；更具体而言，所述轨道10包括轨道底壁15，所述轨道底壁15上可开设长槽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可沿着轨道10形成环形，以允许巡检机器人平台22与传送链100A之间的连接件通过该长槽150移动。在其他一些实施例中，所述轨道10的侧面或顶面沿着其延伸方向是至少部分地开槽的，只要能够允许巡检机器人平台22与传送链100A之间的连接件通过该开槽移动即可。

在一些实施例中，所述轨道组件100C是供巡检机器人21行进的轨道组件。一并参照图1和图9所示，图9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安装在所述轨道10上且能够沿着所述轨道10行进，用于对所述轨道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的其中一个链段连接，以被在轨道10内移动的这个链段驱动而同样沿着轨道10移动。

一并参照图10所示，图10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与轨道10和传送链100A配合的局部结构示意图；所述驱动装置100B设置成驱动所述传送链100A沿着所述轨道10在所述内腔11中运行，进而带动所述巡检机器人21沿着所述轨道10行进。

在进一步的一些实施例中，如图6所示，在所述轨道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。通过由滚轮对30A对这些链段23进行支撑的设置，可大致使这些链段23沿着轨道10的中心轴线延伸；进而，可使得这些链段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，可防止这些链段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6、图8和图9所示，所述轨道10的外轮廓13的横截面呈方形，所述方形的四个转角130可均为倒角，例如是倒圆角如弧形的，或者是倒斜角的(未示出)；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。通过弧形的轮廓设计，可便于平台主体220在轨道10上滚动运动，进而带动巡检机器人21平稳移动。

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10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。结合图2所示，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。

容易理解的是，推动组件43可具体设置成，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的第一个滚轮对30A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中的第一个滚轮对30A推动配合。或者，各推动组件43也可设置成与滚轮组件30的第二个、第三个或第四个滚轮对30A推动配合。以下仅对第一个滚轮对30A被推动组件43推动的情形进行介绍。

在进一步的一些实施例中，如图10、图11与图12所示，其中图11是图10所示驱动装置100B的立体结构示意图，图12是图11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10和图11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11和图12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11和图13所示，其中图13是图11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对30A1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11和图12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12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12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11和图12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。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夹持滚轮组件30的两端，使得推动组件43与滚轮组件30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11和图12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包括间隔开地设置的多个滚轮组件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11和图13所示，推动组件43可在拨爪44上设有例如避让凹口44A形式的避让设计，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。

在进一步的一些实施例中，如图11和图13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对30A1。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10所示，所述轨道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而推动所述滚轮对30A1。避让槽140可开设在轨道10的轨道顶壁14上，其可为平板形槽，只要能够允许推动组件43进入轨道10的内腔11且不妨碍推动组件43相对轨道10的移动即可。

在进一步的一些实施例中，如图1所示，所述弯曲轨道段12A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12A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12A可包括前述三种延伸方式的各种组合。

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 (22)

1.一种滚轮组件，其特征在于，包括：

刚性的支撑架，所述支撑架具有第一长度方向；和

四个滚轮对，各滚轮对由两个滚轮组成并且具有转动轴线，所述四个滚轮对可转动地安装在所述支撑架上，所述四个滚轮对沿所述第一长度方向依次间隔设置；

其中，所述四个滚轮对中靠近所述支撑架两端的两个滚轮对的第一转动轴线彼此平行，并且分别与其各自相邻的、位于所述支撑架中间的另两个滚轮对的第二转动轴线正交设置。

2.根据权利要求1所述的滚轮组件，其特征在于，

各所述滚轮为带滚珠轴承的滚轮。

3.根据权利要求1所述的滚轮组件，其特征在于，

各所述滚轮对中的两个滚轮分别设置在所述支撑架的横向两侧。

4.根据权利要求1所述的滚轮组件，其特征在于，

所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮的直径与所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的滚轮的直径设置成相等或不相等。

5.根据权利要求1所述的滚轮组件，其特征在于，

所述支撑架包括沿所述第一长度方向延伸的刚性的支撑体和四个安装轴，所述安装轴沿着所述第一长度方向分别安装在所述支撑体上，各个所述滚轮对可旋转地安装在一个相应的所述安装轴上。

6.根据权利要求5所述的滚轮组件，其特征在于，

所述支撑体包括刚性的第一支撑片、第二支撑片和第三支撑片；

所述第一支撑片的宽度方向和所述第三支撑片的宽度方向相同，所述第二支撑片的宽度方向与所述第一支撑片的宽度方向垂直；并且

所述第一支撑片和所述第三支撑片上各自安装一个所述滚轮对，所述第二支撑片上安装两个所述滚轮对。

7.根据权利要求6所述的滚轮组件，其特征在于，

所述四个滚轮对中的具有相同的所述第一转动轴线的两个滚轮对的第一轴向长度小于所述四个滚轮对中的具有相同的所述第二转动轴线的另两个滚轮对的滚轮直径；并且

所述四个滚轮对中的所述另两个滚轮对的第二轴向长度小于所述四个滚轮对中的所述两个滚轮对的滚轮直径。

8.根据权利要求5所述的滚轮组件，其特征在于，

所述刚性的支撑体是一体成型结构，或者是由多个支撑片构件沿着所述第一长度方向固定组装而成。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的滚轮组件，其特征在于，

所述支撑架的两个末端均开设有安装孔。

10.一种传送链，用于传送巡检机器人，其特征在于，所述传送链包括：

多个链段；和

根据权利要求1-9中任一项所述的多个滚轮组件，所述多个滚轮组件和所述多个链段依次交替连接。

11.根据权利要求10所述的传送链，其特征在于，

各所述链段与其两端的两个滚轮组件处于永久连接或者可拆卸连接。

12.根据权利要求10所述的传送链，其特征在于，

所述链段是柔性索或者是刚性段。

13.根据权利要求12所述的传送链，其特征在于，

所述链段是柔性索，每两根所述柔性索之间连接一个所述滚轮组件。

14.根据权利要求13所述的传送链，其特征在于，

所述柔性索选自金属缆、金属丝、金属链、缆绳中的至少一者。

15.根据权利要求12所述的传送链，其特征在于，

所述链段是刚性段，每两个所述刚性段之间连接一个所述滚轮组件。

16.根据权利要求15所述的传送链，其特征在于，

所述刚性段选自金属杆、金属条、尼龙杆、复合材料杆中的至少一者。

17.根据权利要求10所述的传送链，其特征在于，

所述多个滚轮组在所述传送链上大体上等间距地设置；并且

所述多个滚轮组和所述多个链段连接而形成闭环。

18.根据权利要求10-17中任一项所述的传送链，其特征在于，所述传送链是用于载带巡检机器人的传送链。

19.一种轨道组件，用于供巡检机器人行进，其特征在于，所述轨道组件包括：

根据权利要求10-18中任一项所述的传送链；和

中空的轨道，所述轨道包括供所述传送链在其中运行的方形内腔，所述方形内腔的尺寸和形状设置成使得在所述传送链的运行期间，所述滚轮组件中的至少两个彼此平行的滚轮对与所述方形内腔的相应的壁处于滚动接触。

20.根据权利要求19所述的轨道组件，其特征在于，

所述方形内腔的尺寸和形状设置成使得在所述传送链的运行期间，所述滚轮组件中的全部四个滚轮对均与所述方形内腔的相应的壁处于滚动接触。

21.根据权利要求19所述的轨道组件，其特征在于，

所述轨道的至少一个侧壁沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。

22.根据权利要求19所述的轨道组件，其特征在于，

所述轨道的轨道底壁沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。