CN117773981B - 一种厂房内挂轨智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为一种厂房内挂轨智能巡检机器人，包括悬挂轨道以及滑动连接在悬挂轨道上的移动框架，还包括避障组件，避障组件包括设置在移动框架底部的避障外壳，避障外壳内设置有转动电机，避障外壳的下方设置有延伸板，延伸板的顶部与转动电机的输出轴传动连接，延伸板底部设置有检测组件，而防损组件包括有驱动部件以及摆动杆，摆动杆的顶部设置有刷头，驱动部件用于驱动摆动杆进行往复摆动，本发明能够通过避障组件改变检测组件所处的位置，并通过延伸板对检测组件进行延伸，从而使得本巡检机器人在遇到高度较高的障碍物时，通过旋转避障的方式，躲避高障碍物，使本巡检机器人在第一时间恢复使用，不影响巡检的进度。

Description

一种厂房内挂轨智能巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为一种厂房内挂轨智能巡检机器人。

背景技术

巡检机器人是一种能够自主移动、执行巡检任务的自动化设备，它们通常配备有各种传感器、摄像头和其他检测设备，用于监测和记录特定区域或设备的状态、异常情况或问题，巡检机器人的设计旨在减少人工巡检的工作量，提高效率，并降低因人为因素引起的错误。

通常在室外环境下，巡检机器人通常为可在地面独立行走的行走式机器人，而在厂房内部，由于各种机械生产线的位置相对固定，因此，主要以挂轨智能巡检机器人为主，而挂轨智能巡检机器人是指能够在厂房内沿着设定的轨道进行巡检任务的机器人，主要用于监测、检查和记录工厂内设备、生产线或其他相关设施的状态；

现有的挂轨智能巡检机器人通常会沿着厂房内部预设的悬挂轨道进行移动，且为了扩大巡检范围，现有的挂轨智能巡检机器人也具备垂直升降功能，然而，虽然现有的挂轨智能巡检机器人在遇到障碍物时，能够对障碍物进行识别，并避免发生碰撞，现有的挂轨智能巡检机器人也能够进行垂直升降，在一定程度上可以躲避较为低矮的障碍物，但是挂轨智能巡检机器人其升降部件本身在垂直方向上会占据一定的空间，因此在遇到高度较高的障碍物时，则不能快速躲避，只能够通过发出警报的方式，提醒工作人员进行处理，但是现代化的厂房自动化程度很高，工作人员到达障碍物处也需要一定的时间，这就导致无法使挂轨智能巡检机器人在第一时间恢复使用，影响巡检的进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厂房内挂轨智能巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种厂房内挂轨智能巡检机器人，包括悬挂轨道以及滑动连接在悬挂轨道上的移动框架，还包括：避障组件，所述避障组件包括有设置在所述移动框架底部的避障外壳，所述避障外壳内设置有转动电机，所述避障外壳的下方设置有延伸板，所述延伸板的顶部与所述转动电机的输出轴传动连接，所述延伸板底部远离所述转动电机的一侧设置有检测组件；

驱动组件，所述驱动组件包括有主动轮以及从动轮，所述主动轮以及从动轮均转动连接在所述移动框架上，且主动轮以及从动轮均与所述悬挂轨道紧密贴合，所述主动轮用于驱动移动框架沿着悬挂轨道移动；

防损组件，所述防损组件包括有驱动部件以及摆动杆，所述摆动杆的顶部设置有刷头，所述驱动部件用于驱动摆动杆进行往复摆动。

通过上述技术方案，能够通过避障组件改变检测组件所处的位置，并通过延伸板对检测组件进行延伸，从而使得本巡检机器人在遇到高度较高的障碍物时，通过旋转避障的方式，躲避高障碍物，无需人工处理，可使得本巡检机器人在第一时间恢复使用，不影响巡检的进度。

进一步的，所述检测组件包括有升降机械臂，所述升降机械臂的顶部与所述延伸板的底部固定连接，所述升降机械臂的底部设置有巡检箱，所述避障外壳的底部设置有广角摄像头。

通过上述技术方案，升降机械臂用于驱动巡检箱进行上下移动，从而扩大检测面积，而广角摄像头可提高可视角度，可及时发现障碍物，避免本巡检机器人与障碍物发生碰撞，巡检机器人沿着悬挂轨道对厂房内部进行巡检，当广角摄像头检测到前方有障碍物时，可通过转动电机带动延伸板转过一个角度，使得延伸板下方的升降机械臂和巡检箱能够顺利躲过高度较高的障碍物，从而起到快速避障的效果。

进一步的，所述巡检箱的两侧分别设置有高清摄像头以及红外摄像头。

通过上述技术方案，高清摄像头能够提供清晰的图像，用于检测设备运行状态、人员活动，以及一般的场地状况，而红外摄像头可以测量物体的表面温度，可用于检测设备或系统是否存在过热问题。

进一步的，所述驱动组件还包括移动电机以及减速器，所述移动电机设置在所述移动框架的旁侧，所述移动电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述主动轮的主轴传动连接。

通过上述技术方案，本发明通过减速器的输出端与主动轮的主轴传动连接，移动电机通过减速器的减速作用，可放大移动电机的扭矩，进而可提高主动轮的扭矩，使得本巡检机器人的有效负载更大。

进一步的，所述防损组件还包括有安装架，所述安装架的顶部设置有支撑板，所述支撑板上转动连接有从动轴。

进一步的，所述驱动部件包括有转动轮，所述转动轮转动连接在所述移动框架的外壁上，所述转动轮与所述从动轴传动连接，所述转动轮与悬挂轨道紧密贴合。

进一步的，所述支撑板上转动连接有转轴，所述转轴上固定连接有摆动支架，所述摆动支架的底部设置有弧形齿板，所述转轴位于所述从动轴的上方。

进一步的，所述安装架上转动连接有连接轴，所述连接轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述弧形齿板相啮合，所述连接轴上远离齿轮的一端与所述摆动杆的底部固定连接。

进一步的，所述从动轴上固定连接有偏心杆，所述摆动支架的侧壁上固定连接有滑动板，所述滑动板上开设有滑动槽，所述偏心杆远离从动轴的一侧位于所述滑动板内，且所述偏心杆与所述滑动槽滑动配合。

通过上述技术方案，当本巡检机器人沿着悬挂轨道对厂房内部移动巡检时，可驱动刷头进行不断摆动，在本巡检机器人到达之前，即可对本巡检机器人前方悬挂轨道上的浮灰以及颗粒物进行清除，有效解决了现有的厂房内在生产过程中会产生硬度较大的颗粒物悬浮于空气中，部分颗粒物会附着在悬挂轨道上，随着巡检机器人的移动，不断对主动轮和从动轮造成磨损的问题，从而使得本发明能够对主动轮和从动轮起到防护作用，以提高本巡检机器人的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够通过避障组件改变检测组件所处的位置，并通过延伸板对检测组件进行延伸，从而使得本巡检机器人在遇到高度较高的障碍物时，通过旋转避障的方式，躲避高障碍物，无需人工处理，可使得本巡检机器人在第一时间恢复使用，不影响巡检的进度。

本发明中，高清摄像头能够提供清晰的图像，用于检测设备运行状态、人员活动，以及一般的场地状况，而红外摄像头可以测量物体的表面温度，可用于检测设备或系统是否存在过热问题，而升降机械臂用于驱动巡检箱进行上下移动，从而扩大检测面积。

本发明可在巡检机器人到达之前，对前方悬挂轨道上的浮灰以及颗粒物进行清除，有效解决了现有的厂房内在生产过程中会产生硬度较大的颗粒物悬浮于空气中，部分颗粒物会附着在悬挂轨道上，随着巡检机器人的移动，不断对主动轮和从动轮造成磨损的问题，从而使得本发明能够对主动轮和从动轮起到防护作用，以提高本巡检机器人的使用寿命。

本发明通过减速器的输出端与主动轮的主轴传动连接，移动电机通过减速器的减速作用，可放大移动电机的扭矩，进而可提高主动轮的扭矩，使得本巡检机器人的有效负载更大。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的另一视角示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为本发明中从动轮的结构示意图；

图5为图4中B处放大图；

图6为本发明中摆动杆结构示意图；

图7为本发明中转动轮的结构示意图；

图8为本发明中转轴的结构示意图；

图9为本发明的避障方式示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、悬挂轨道；2、移动框架；3、避障外壳；4、延伸板；5、升降机械臂；6、巡检箱；7、高清摄像头；8、红外摄像头；9、转动电机；10、广角摄像头；11、移动电机；12、减速器；13、主动轮；14、从动轮；15、摆动杆；16、刷头；17、转动轮；18、安装架；19、支撑板；20、从动轴；21、转轴；22、偏心杆；23、弧形齿板；24、齿轮；25、滑动板；26、滑动槽；27、连接轴；28、摆动支架。

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。

本发明提供一种技术方案：

如图1-图9所示的一种厂房内挂轨智能巡检机器人，包括悬挂轨道1以及滑动连接在悬挂轨道1上的移动框架2，还包括：避障组件，避障组件包括有设置在移动框架2底部的避障外壳3，避障外壳3内设置有转动电机9，避障外壳3的下方设置有延伸板4，延伸板4的顶部与转动电机9的输出轴传动连接，延伸板4底部远离转动电机9的一侧设置有检测组件；

驱动组件，驱动组件包括有主动轮13以及从动轮14，主动轮13以及从动轮14均转动连接在移动框架2上，且主动轮13以及从动轮14均与悬挂轨道1紧密贴合，主动轮13用于驱动移动框架2沿着悬挂轨道1移动；

防损组件，防损组件包括有驱动部件以及摆动杆15，摆动杆15的顶部设置有刷头16，驱动部件用于驱动摆动杆15进行往复摆动。

通过上述技术方案，能够通过避障组件改变检测组件所处的位置，并通过延伸板4对检测组件进行延伸，请参阅图9，当本巡检机器人在遇到高度较高的障碍物时，通过旋转避障的方式，躲避高障碍物，无需人工处理，可使得本巡检机器人在第一时间恢复使用，不影响巡检的进度。

请参阅图1-图3，检测组件包括有升降机械臂5，升降机械臂5的顶部与延伸板4的底部固定连接，升降机械臂5的底部设置有巡检箱6，巡检箱6的两侧分别设置有高清摄像头7以及红外摄像头8，避障外壳3的底部设置有广角摄像头10。

需要注意的是，高清摄像头7能够提供清晰的图像，用于检测设备运行状态、人员活动，以及一般的场地状况，而红外摄像头8可以测量物体的表面温度，可用于检测设备或系统是否存在过热问题，而升降机械臂5用于驱动巡检箱6进行上下移动，从而扩大检测面积，广角摄像头10可提高可视角度，可及时发现障碍物，避免本巡检机器人与障碍物发生碰撞。

能够提高本巡检机器人的避障效果的原理是，巡检机器人沿着悬挂轨道1对厂房内部进行巡检，当广角摄像头10检测到前方有障碍物时，可通过转动电机9带动延伸板4转过一个角度，使得延伸板4下方的升降机械臂5和巡检箱6能够顺利躲过高度较高的障碍物，从而起到快速避障的效果。

请参阅图4-图5，驱动组件还包括移动电机11以及减速器12，移动电机11设置在移动框架2的旁侧，移动电机11的输出轴与减速器12的输入端传动连接，减速器12的输出端与主动轮13的主轴传动连接，移动电机11通过减速器12的减速作用，可放大移动电机11的扭矩，进而可提高主动轮13的扭矩，使得本巡检机器人的有效负载更大。

请参阅图4-图8，防损组件还包括有安装架18，安装架18的顶部设置有支撑板19，支撑板19上转动连接有从动轴20，驱动部件包括有转动轮17，转动轮17转动连接在移动框架2的外壁上，转动轮17与从动轴20传动连接，转动轮17与悬挂轨道1紧密贴合，支撑板19上转动连接有转轴21，转轴21上固定连接有摆动支架28，摆动支架28的底部设置有弧形齿板23，转轴21位于从动轴20的上方，安装架18上转动连接有连接轴27，连接轴27上设置有齿轮24，齿轮24与弧形齿板23相啮合，连接轴27上远离齿轮24的一端与摆动杆15的底部固定连接，从动轴20上固定连接有偏心杆22，摆动支架28的侧壁上固定连接有滑动板25，滑动板25上开设有滑动槽26，偏心杆22远离从动轴20的一侧位于滑动板25内，且偏心杆22与滑动槽26滑动配合。

能够对本巡检机器人进行防护的原理是，当本巡检机器人沿着悬挂轨道1对厂房内部移动巡检时，可同步驱动转动轮17转动，转动轮17继续通过从动轴20带动偏心杆22进行转动，且由于偏心杆22远离从动轴20的一侧位于滑动板25内，且偏心杆22与滑动槽26滑动配合，当偏心杆22转动时，可驱动滑动板25以转轴21为轴心进行左右摆动，进而可带动摆动支架28上的弧形齿板23进行左右摆动，且由于齿轮24与弧形齿板23相啮合，当弧形齿板23左右摆动时，会驱动齿轮24进行顺时针和逆时针的交替转动，进而可驱动摆动杆15顶部的刷头16进行左右摆动，对悬挂轨道1进行提前清理，在本巡检机器人到达之前，即可对本巡检机器人前方悬挂轨道1上的浮灰以及颗粒物进行清除，有效解决了现有的厂房内在生产过程中会产生硬度较大的颗粒物悬浮于空气中，部分颗粒物会附着在悬挂轨道1上，随着巡检机器人的移动，不断对主动轮13和从动轮14造成磨损的问题，从而使得本发明能够对主动轮13和从动轮14起到防护作用，以提高本巡检机器人的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (4)

1.一种厂房内挂轨智能巡检机器人，包括悬挂轨道（1）以及滑动连接在悬挂轨道（1）上的移动框架（2），其特征在于，还包括：避障组件，所述避障组件包括有设置在所述移动框架（2）底部的避障外壳（3），所述避障外壳（3）内设置有转动电机（9），所述避障外壳（3）的下方设置有延伸板（4），所述延伸板（4）的顶部与所述转动电机（9）的输出轴传动连接，所述延伸板（4）底部远离所述转动电机（9）的一侧设置有检测组件；

驱动组件，所述驱动组件包括有主动轮（13）以及从动轮（14），所述主动轮（13）以及从动轮（14）均转动连接在所述移动框架（2）上，且主动轮（13）以及从动轮（14）均与所述悬挂轨道（1）紧密贴合，所述主动轮（13）用于驱动移动框架（2）沿着悬挂轨道（1）移动；

防损组件，所述防损组件包括有驱动部件以及摆动杆（15），所述摆动杆（15）的顶部设置有刷头（16），所述驱动部件用于驱动摆动杆（15）进行往复摆动；

所述防损组件还包括有安装架（18），所述安装架（18）的顶部设置有支撑板（19），所述支撑板（19）上转动连接有从动轴（20），所述驱动部件包括有转动轮（17），所述转动轮（17）转动连接在所述移动框架（2）的外壁上，所述转动轮（17）与所述从动轴（20）传动连接，所述转动轮（17）与悬挂轨道（1）紧密贴合；

所述支撑板（19）上转动连接有转轴（21），所述转轴（21）上固定连接有摆动支架（28），所述摆动支架（28）的底部设置有弧形齿板（23），所述转轴（21）位于所述从动轴（20）的上方，所述安装架（18）上转动连接有连接轴（27），所述连接轴（27）上设置有齿轮（24），所述齿轮（24）与所述弧形齿板（23）相啮合，所述连接轴（27）上远离齿轮（24）的一端与所述摆动杆（15）的底部固定连接；

所述从动轴（20）上固定连接有偏心杆（22），所述摆动支架（28）的侧壁上固定连接有滑动板（25），所述滑动板（25）上开设有滑动槽（26），所述偏心杆（22）远离从动轴（20）的一侧位于所述滑动板（25）内，且所述偏心杆（22）与所述滑动槽（26）滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种厂房内挂轨智能巡检机器人，其特征在于：所述检测组件包括有升降机械臂（5），所述升降机械臂（5）的顶部与所述延伸板（4）的底部固定连接，所述升降机械臂（5）的底部设置有巡检箱（6），所述避障外壳（3）的底部设置有广角摄像头（10）。

3.根据权利要求2所述的一种厂房内挂轨智能巡检机器人，其特征在于：所述巡检箱（6）的两侧分别设置有高清摄像头（7）以及红外摄像头（8）。

4.根据权利要求1所述的一种厂房内挂轨智能巡检机器人，其特征在于：所述驱动组件还包括移动电机（11）以及减速器（12），所述移动电机（11）设置在所述移动框架（2）的旁侧，所述移动电机（11）的输出轴与所述减速器（12）的输入端传动连接，所述减速器（12）的输出端与所述主动轮（13）的主轴传动连接。