CN206811974U - 一种列车检修机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种列车检修机器人，包括：机器人本体；连接于机器人本体内部的控制器；与控制器电连接的驱动模组；连接于机器人本体的下端面、且与驱动模组相连的行走机构；连接于机器人本体的上端面的六自由度机械臂及连接于六自由度机械臂末端的图像采集模组，其中，六自由度机械臂为中空结构；列车检修机器人还包括贯穿于六自由度机械臂、且连接驱动模组与图像采集模组的第一电缆线。本申请的技术方案能够避免电缆线缠绕图像采集模组或六自由度机械臂，保障电缆线不易损坏及六自由度机械臂的摆动灵活性。

Description

一种列车检修机器人

技术领域

本申请涉及烧结配料技术领域，尤其涉及一种列车检修机器人。

背景技术

随着列车运行速度的不断加快和列车载客量的持续增长，列车的运行安全受到越来越广泛的关注。为了保障列车的运行安全，需要经常性地对列车进行故障检测。其中，入库检修作为检测列车故障的重要检修方式，能够对列车的各个零部件进行检测，从而保障列车的运行安全。

现有的入库检修方式中，列车会停在专门的检修轨道上，通过库检机器人沿列车两侧或车底地沟内的过道移动前进，从而实现对列车侧部或底部各零部件的故障检测。具体地，库检机器人的上端面通常安装有机械臂，在机械臂的末端安装有图像检测装置，在列车行走移动的过程中，图像检测装置拍摄列车侧部或底部的图像，从而得到列车零部件的图像数据，便于后续的故障排查和检修。

然而，现有的库检机器人中，连接图像检测装置的线缆具有多条，通常无规则分布或仅通过托线架固定，由于托线架的存在，机械臂转动时，容易与其他部件发生碰触，影响机械臂的摆动灵活性；并且仅通过托线架固定线缆，线缆离开托线架至驱动部件的部分没有固定，绕度较大，易损坏，同时也容易影响机械臂的摆动。

实用新型内容

本申请提供了一种列车检修机器人，以解决现有技术中，线缆仅由托线架固定，机械臂容易与其他部件碰触，影响机械臂灵活性，且线缆的绕度较大，易损坏，及影响机械臂摆动的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种列车检修机器人，包括：

机器人本体；

连接于所述机器人本体内部的控制器；

与所述控制器电连接的驱动模组；

连接于所述机器人本体的下端面、且与所述驱动模组相连的行走机构；

连接于所述机器人本体的上端面的六自由度机械臂及连接于所述六自由度机械臂末端的图像采集模组，其中，所述六自由度机械臂为中空结构；

所述列车检修机器人还包括贯穿于所述六自由度机械臂、且连接所述驱动模组与图像采集模组的第一电缆线。

优选地，所述列车检修机器人还包括：连接所述六自由度机械臂的末节臂杆与所述图像采集模组的滑动机构，所述滑动机构包括：

连接于所述末节臂杆、且垂直于所述末节臂杆的长度方向的滑动导轨；以及，

连接于所述滑动导轨与所述图像采集模组之间的移动滑块。

优选地，所述列车检修机器人还包括：

贯穿于所述六自由度机械臂、且连接所述驱动模组和所述滑动机构的第二电缆线；其中，所述第二电缆线包括：

贯穿于所述六自由度机械臂、且连接所述驱动模组和所述移动滑块的电源端口的第二电源线；以及，

贯穿于所述六自由度机械臂、且连接所述驱动模组和所述移动滑块的信号端口的第二信号线。

优选地，所述六自由度机械臂的内壁按预定距离设置有多个第一线缆固定孔槽和多个第二线缆固定孔槽；

所述第一电缆线穿设于所述多个第一线缆固定孔槽；

所述第二电缆线穿设于所述多个第二线缆固定孔槽。

优选地，所述第一电缆线和所述第二电缆线的外表面分别套设有绝缘套管。

优选地，所述滑动导轨的端部固设有电缆线固定架，所述电缆线固定架挖设有第一电缆穿孔；

所述第一电缆线通过所述第一电缆穿孔与所述图像采集模组相连。

优选地，所述电缆线固定架还挖设有第二电缆穿孔，所述第二电缆线通过所述第二电缆穿孔与所述滑动机构相连。

优选地，所述第一电源线和所述第一信号线的外表面分别包裹有绝缘材料层；

所述第一电缆线内的第一电源线和第一信号线交替缠绕设置。

优选地，所述第一电缆线包括：贯穿于所述六自由度机械臂、且连接驱动模组与图像采集模组的电源端口的第一电源线；以及贯穿于所述六自由度机械臂、且连接驱动模组与图像扫描模组的信号端口的第一信号线。

优选地，所述第一电源线和所述第一信号线均套设于同一绝缘套管中，且所述第一电源线和所述第一信号线之间通过所述同一绝缘套管中的绝缘材料相绝缘。

优选地，所述列车检修机器人，还包括固设于所述六自由度机械臂的连接关节内壁的可弯曲软管；

所述第一电缆线穿设于所述可弯曲软管内。

本申请实施例提供的列车检修机器人，通过将六自由度机械臂设计为中空结构，然后将包括连接于图像采集模组的第一电缆线贯穿于六自由度机械臂内，并连接驱动模组，线缆的绕度小，不易损坏，且不会缠绕六自由度机械臂或图像采集模组，因而不容易影响六自由度机械臂的摆臂灵活性；并且由于第一电缆线贯穿于六自由度机械臂，省去了托线架，有效减少了六自由度机械臂，从而有效提高了摆臂灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种列车检修机器人的结构示意图；

图2为图1所示实施例提供的一种线路连接方式的结构示意图。

图1至图2所示各实施例中各结构与附图标记的对应关系如下：

1-机器人本体、2-控制器、3-驱动模组、4-行走机构、5-六自由度机械臂、51-末节臂杆、52-第一线缆固定孔槽、53-第二线缆固定孔槽、6-图像采集模组、61-电源端口、62-信号端口、7-第一电缆线、71-第一电源线、72-第一信号线、8-滑动机构、81-滑动导轨、82-移动滑块、9-第二电缆线、91-第二电源线、92-第二信号线、10-绝缘套管、11-电缆线固定架、111-第一电缆穿孔、112-第二电缆穿孔、12-可弯曲软管。

具体实施方式

参见图1和图2，图1为本申请实施例提供了一种列车检修机器人的结构示意图，图2为图1所示实施例提供的一种线路连接方式的结构示意图，如图1和图2所示，本实施例提供的列车检修机器人包括：

机器人本体1；

连接于机器人本体1内部的控制器2；

与控制器2电连接的驱动模组3。

连接于机器人本体1的下端面、且与驱动模组3相连的行走机构4。

连接于机器人本体1的上端面的六自由度机械臂5及连接于六自由度机械臂5末端的图像采集模组6，其中，六自由度机械臂5为中空结构。

如图2所示，本实施例中的列车检修机器人还包括贯穿于六自由度机械臂5、且连接驱动模组3与图像采集模组6的第一电缆线7。

本申请实施例提供的列车检修机器人，通过将六自由度机械臂5设计为中空结构，然后将包括连接于图像采集模组6的第一电缆线7贯穿于六自由度机械臂5内，并连接驱动模组3，第一电缆线7的绕度小，且不会缠绕六自由度机械臂5或图像采集模组6，因而不容易影响六自由度机械臂5的摆臂灵活性；并且由于第一电缆线7贯穿于六自由度机械臂5，因此也不需要托线架等结构，从而能够避免现有的线缆仅通过托线架固定，导致的机械臂容易与其他部件发生碰撞，摆臂灵活性差的问题。

图像采集模组6运行的过程中需要消耗电能，并且需要接收驱动模组3的驱动指令，且将图像数据等信号通过驱动模组3传递至控制器2，相应地，图2中第一电缆线7包括：

贯穿于六自由度机械臂5、且连接驱动模组3与图像采集模组6的电源端口61的第一电源线71；以及，

贯穿于六自由度机械臂5、且连接驱动模组3与图像采集模组6的信号端口62的第一信号线72。

第一电缆线7包括第一电源线71和第一信号线72，并且第一电源线71和第一信号线72均贯穿于中空的六自由度机械臂5内，从而避免了六自由度机械臂5或图像采集模组6移动的过程中，信号线和电源线的相互缠绕。

本申请实施例提供的列车检修机器人，通过将六自由度机械臂5设计为中空结构，然后将包括连接于图像采集模组6第一电源线71和第一信号线72的第一电缆线7贯穿于六自由度机械臂5内，并连接驱动模组3，从而能够避免现有的无规则分布或仅通过托线架固定的多条电缆线容易缠绕图像采集模组6或机械臂，影响图像采集模组6的扫描效率的问题。

另外，为了方便图像采集模组6采集列车零部件的图像信息，如图2所示，列车检修机器人还包括：连接六自由度机械臂5的末节臂杆51与图像采集模组6的滑动机构8，滑动机构8包括：

连接于末节臂杆51、且垂直于末节臂杆51的长度方向的滑动导轨81；以及连接于滑动导轨81与图像采集模组6之间的移动滑块82。

滑动导轨81连接于末节臂杆51且垂直于末节臂杆51的长度方向，并且在滑动导轨81上连接有移动滑块82，图像采集模组6通过该移动滑块82在垂直于末节臂杆51的长度方向上来回移动，从而能够从多个角度和位置采集列车的图像，相比于需要六自由度机械臂5大幅度摆动才能够移动图像采集模组6的方案，，通过设置滑动导轨81和移动滑块82，能够提高图像采集模组6的采集效率。

另外为了使得驱动模组3能够驱动滑动机构8，滑动机构8也连接有电缆线，并且滑动机构8中移动滑块82会滑动，因此为了避免滑动的过程中，该电缆线缠绕滑动机构8或六自由度机械臂5，如图2所示，本申请实施例中的列车检修机器人还包括：

贯穿于六自由度机械臂5、且驱动模组3和滑动机构8的第二电缆线9；

第二电缆线9贯穿于六自由度机械臂5内部，当六自由度机械臂5或滑动机构8运动时，第二电缆线9不会缠绕六自由度机械臂5或滑动机构8，从而不会影响六自由度机械臂5或滑动机构8的工作效率。

其中，第二电缆线9包括：

贯穿于六自由度机械臂5、且连接驱动模组3和移动滑块82的电源端口61的第二电源线91；以及，

贯穿于六自由度机械臂5、且连接驱动模组3和移动滑块82的信号端口62的第二信号线92。

第二电源线91和第二信号线92均贯穿于六自由度机械臂5内，因此第二电源线91和第二信号线92不会随着六自由度机械臂5或移动滑块82的运行相互缠绕，并且避免了缠绕六自由度机械臂5或滑动机构8，保障六自由度机械臂5或滑动机构8的正常运行。

另外，为了牢固固定第一电缆线7和第二电缆线9，如图2所示，本实施例中的六自由度机械臂5的内壁按预定距离设置有多个第一线缆固定孔槽52和多个第二线缆固定孔槽53；

第一电缆线7穿设于多个第一线缆固定孔槽52；

第二电缆线9穿设于多个第二线缆固定孔槽53。

电缆线往往具有较长的长度，通过设置多个第一线缆固定孔槽52，能够将第一电缆线7穿设于该多个第一线缆固定孔槽52内，以限制第一电缆线7的位置，避免第一电缆线7在六自由度机械臂5内无序摆放，容易伸出六自由度机械臂5外，甚至缠绕臂杆或滑动机构8。

同理，通过设置多个第二线缆固定孔槽53，能够使得第二电缆线9穿设于该多个第二线缆固定孔槽53内，以限制第二电缆线9的位置，避免第二电缆线9在六自由度内无序设置，且避免与第一电缆线7互相缠绕。

另外，第一电缆线7和第二电缆线9均有电流通过，若两股电缆线相互接触，容易出现短路的情况。为了避免该问题，如图2所示，第一电缆线7和第二电缆线9的外表面分别套设有绝缘套管10。

第一电缆线7和第二电缆线9均套设绝缘套管10，能够避免两股电缆线的导电材料部分相互接触，从而出现短路情况。

另外，由于第一电缆线7连接图像采集模组6，而图像采集模组6与六自由度机械臂5之间连接有滑动导轨81和移动滑块82，因此在移动滑块82滑动图像采集模组6的过程中，第一电缆线7伸出六自由度机械臂5外部的部分容易缠绕滑动导轨81。为了解决该问题，如图2所示，滑动导轨81的端部固设有电缆线固定架11，电缆线固定架11挖设有第一电缆穿孔111。

第一电缆线7通过第一电缆穿孔111与图像采集模组6相连。

通过设置电缆线固定架11以通过其中的第一电缆穿孔111一穿设第一电缆线7，从而避免第一电缆线7容易缠绕滑动导轨81，影响图像采集模组6运动的情况。

另外，电缆线固定架11还挖设有第二电缆穿孔112，第二电缆线9通过第二电缆穿孔112与滑动机构8相连。通过第二电缆穿孔112穿设第二电缆线9，从而能够起到固定第二电缆线9的功能，避免第二电缆线9杂乱排列，缠绕滑动机构8。

其中，为了避免第一电源线71和第一信号线72相互短路，图2中的第一电源线71和第一信号线72的外表面分别包裹有绝缘材料层。

第一电缆线7内的第一电源线71和第一信号线72交替缠绕设置。

通过第一电源线71和第一信号线72外表面包括绝缘材料层，能够避免第一电源线71和第一信号线72交替缠绕的过程中发生短路。并且，通过交替缠绕设置，能够有规则地将第一电源线71和第一信号线72进行排列，贯穿于六自由度机械臂5内。

另外，如图2所示，第一电源线71和第一信号线72均套设于同一绝缘套管10中，且第一电源线71和第一信号线72之间通过同一绝缘套管10中的绝缘材料相绝缘。

第一电源线71和第一信号线72均套设于同一绝缘套管10中，且通过绝缘材料相绝缘，能够将第一电源线71和第一信号线72有规则地贯穿于六自由度机械臂5内，并且避免两根线出现短路情况。

如图2所示，本申请实施例中的列车检修机器人还包括固设于六自由度机械臂5的连接关节内壁的可弯曲软管12；

第一电缆线7穿设于可弯曲软管12内。

通过在连接关节处固设可弯曲软管12，能够避免六自由度机械臂5的连接关节转动导致的线缆损坏情况，延长第一电缆线7的使用寿命。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种列车检修机器人，其特征在于，包括：

机器人本体(1)；

连接于所述机器人本体(1)内部的控制器(2)；

与所述控制器(2)电连接的驱动模组(3)；

连接于所述机器人本体(1)的下端面、且与所述驱动模组(3)相连的行走机构(4)；

连接于所述机器人本体(1)的上端面的六自由度机械臂(5)及连接于所述六自由度机械臂(5)末端的图像采集模组(6)，其中，所述六自由度机械臂(5)为中空结构；

所述列车检修机器人还包括贯穿于所述六自由度机械臂(5)、且连接所述驱动模组(3)与图像采集模组(6)的第一电缆线(7)。

2.根据权利要求1所述的列车检修机器人，其特征在于，还包括：连接所述六自由度机械臂(5)的末节臂杆(51)与所述图像采集模组(6)的滑动机构(8)，所述滑动机构(8)包括：

连接于所述末节臂杆(51)、且垂直于所述末节臂杆(51)的长度方向的滑动导轨(81)；以及，

连接于所述滑动导轨(81)与所述图像采集模组(6)之间的移动滑块(82)。

3.根据权利要求2所述的列车检修机器人，其特征在于，还包括：

贯穿于所述六自由度机械臂(5)、且连接所述驱动模组(3)和所述滑动机构(8)的第二电缆线(9)；其中，

所述第二电缆线(9)包括：

贯穿于所述六自由度机械臂(5)、且连接所述驱动模组(3)和所述移动滑块(82)的电源端口的第二电源线(91)；以及，

贯穿于所述六自由度机械臂(5)、且连接所述驱动模组(3)和所述移动滑块(82)的信号端口的第二信号线(92)。

4.根据权利要求3所述的列车检修机器人，其特征在于，所述六自由度机械臂(5)的内壁按预定距离设置有多个第一线缆固定孔槽(52)和多个第二线缆固定孔槽(53)；

所述第一电缆线(7)穿设于所述多个第一线缆固定孔槽(52)；

所述第二电缆线(9)穿设于所述多个第二线缆固定孔槽(53)。

5.根据权利要求3所述的列车检修机器人，其特征在于，所述第一电缆线(7)和所述第二电缆线(9)的外表面分别套设有绝缘套管(10)。

6.根据权利要求2所述的列车检修机器人，其特征在于，所述滑动导轨(81)的端部固设有电缆线固定架(11)，所述电缆线固定架(11)挖设有第一电缆穿孔(111)；

所述第一电缆线(7)通过所述第一电缆穿孔(111)与所述图像采集模组(6)相连。

7.根据权利要求6所述的列车检修机器人，其特征在于，所述电缆线固定架(11)还挖设有第二电缆穿孔(112)，所述第二电缆线(9)通过所述第二电缆穿孔(112)与所述滑动机构(8)相连。

8.根据权利要求1所述的列车检修机器人，其特征在于，所述第一电缆线(7)包括：

贯穿于所述六自由度机械臂(5)、且连接所述驱动模组(3)与所述图像采集模组(6)的电源端口(61)的第一电源线(71)；以及，

贯穿于所述六自由度机械臂(5)、且连接所述驱动模组(3)与所述图像采集模组(6)的信号端口(62)的第一信号线(72)。

9.根据权利要求8所述的列车检修机器人，其特征在于，

所述第一电源线(71)和所述第一信号线(72)的外表面分别包裹有绝缘材料层；

所述第一电缆线(7)内的第一电源线(71)和第一信号线(72)交替缠绕设置；

和/或，

所述第一电源线(71)和所述第一信号线(72)均套设于同一绝缘套管(10)中，且所述第一电源线(71)和所述第一信号线(72)之间通过所述同一绝缘套管(10)中的绝缘材料相绝缘。

10.根据权利要求1所述的列车检修机器人，其特征在于，还包括固设于所述六自由度机械臂(5)的连接关节内壁的可弯曲软管(12)；

所述第一电缆线(7)穿设于所述可弯曲软管(12)内。