CN208946153U - 一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，包括导轨，所述导轨安装在管廊内壁顶部，所述导轨设置有至少一个水平方向的翼缘；机车，所述机车的顶部设置有与翼缘对应的从动滚轮固定架，从动滚轮固定架上端水平设置有从动滚轮，所述从动滚轮包含从动滚轮和从动滚轮固定杆，所述从动滚轮置于所述导轨的翼缘的上表面；所述机车的顶部设置有驱动轮，所述驱动轮包括驱动轮，所述驱动轮与所述导轨的翼缘的下表面接触，所述驱动轮包含轮毂电动机和安装在轮毂电动机上的轮胎。本实用新型的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人具有整体尺寸小，适应性更强等优点。

Description

一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及管廊监控领域，具体涉及一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人。

背景技术

随着城市的发展，城市综合管廊的应用也越来越多。但是综合管廊是个半密闭空间，内部线路众多，人工排查危险性比较大。为了保证检查人员的安全，管廊巡检机器人就应运而生了。现有的管廊巡检机器人存在如下问题：一是管廊巡检机器人整体尺寸较大，不能灵活地在管廊中行进，尺寸大导致转弯半径大；二是管廊高低起伏，遇到大坡度上坡或者下坡，巡检机器人不能爬坡或者溜坡；三是因为综合管廊整体较高，在低处很多位置无法进行监测；四是管廊内部环境恶劣，地面履带式巡检机器人容易被积水浸泡。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，基于轮毂电动机的管廊巡检机器人采用轮毂电动机作为驱动轮的动力，可以明显减巡检机器人的整体尺寸，另外，使用电动推杆控制驱动轮与导轨的摩擦力，可以使管廊巡检机器人适应性更强。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，包括导轨，所述导轨安装在管廊内壁顶部，所述导轨设置有至少一个水平方向的翼缘；机车，所述机车的顶部设置有与翼缘对应的从动滚轮固定架和从动滚轮，所述从动滚轮的轮轴水平固定在从动滚轮固定架上,所述从动滚轮置于所述导轨的翼缘上的上表面；所述机车的顶部设置有驱动轮，所述驱动轮包含轮毂电动机和安装在轮毂电动机上的轮胎，所述轮胎与所述导轨的翼缘的下表面接触。

优选的，所述导轨水平设置有两个方向相背的翼缘，所述从动滚轮固定架和从动滚轮的数量对应为两组，两组从动滚轮的轮轴相向水平安装在对应的从动滚轮固定架上，每组从动滚轮置于导轨对应的翼缘的上表面。

优选的，所述机车的顶部铰接有驱动轮固定板，所述驱动轮安装在驱动轮固定板自由端的上部，所述驱动轮固定板与机车的顶部之间设置有电动推杆，所述电动推杆用于控制所述驱动轮固定板24的旋转角度。

进一步地，所述机车内设置有角度传感器和控制模块，所述角度传感器与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述电动推杆电连接，所述角度传感器用于监测所述导轨与水平面的夹角变化，并根据角度变化信息发送给控制模块；所述控制模块根据角度变化信息控制电动推杆的伸出长度。

进一步地，导轨包含吊杆、第一角钢和第二角钢，第一角钢和第二角钢背靠背设置，其水平边形成导轨的两个翼缘，其竖直边之间留有间隙，所述吊杆的上端与管廊的顶壁固定，下端与导轨固定。

更进一步地，吊杆上设置有螺纹，吊杆的下端穿过所述导轨的间隙，通过螺母将导轨悬挂于管廊的顶壁。

进一步地，所述轮胎的材质为弹性材料。

本实用新型的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人具有整体尺寸小，适应性更强等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型基于轮毂电动机的管廊巡检机器人的整体结构示意图；

图2为本实用新型基于轮毂电动机的管廊巡检机器人的导轨第一种实施例结构示意图；

图3为本实用新型基于轮毂电动机的管廊巡检机器人的机车结构示意图；

图4为本实用新型基于轮毂电动机的管廊巡检机器人的导轨第二种实施例结构示意图。

以上图中：1导轨；11翼缘；12吊杆；13第一角钢；14第二角钢；15间隙；16螺母；2机车；21从动滚轮固定架；22从动滚轮；23驱动轮；231轮毂电动机；232轮胎；24驱动轮固定板；25电动推杆；26角度传感器；27控制模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

图1至图3示出本实用新型的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人的第一种实施方式，基于轮毂电动机的管廊巡检机器人包括导轨1和机车2，导轨1安装在管廊内壁顶部，导轨1设置有至少一个水平方向的翼缘11；机车2，机车2的顶部设置有与翼缘11对应的从动滚轮固定架21和从动滚轮22，从动滚轮22的轮轴水平固定在从动滚轮固定架21上,从动滚轮22置于导轨1的翼缘11的上表面；机车2的顶部设置有驱动轮23，驱动轮23包含轮毂电动机231和安装在轮毂电动机231上的轮胎232，轮胎232与所述导轨1的翼缘11的下表面接触。

以上实施例中，驱动轮23使用轮毂电动机231作为驱动轮的动力，相比在侧面安装带输出轴的电动机，轮毂电动机231尺寸更小，能明显减小机车的宽度，使机车2在管廊中运动更加灵活。

进一步地，导轨1水平设置有两个方向相背的翼缘11，从动滚轮固定架21和从动滚轮22的数量对应为两组，两组从动滚轮22的轮轴相向水平安装在对应的从动滚轮固定架21上，每组从动滚轮22置于导轨1对应的翼缘11的上表面。

以上实施例中，导轨1水平设置有两个方向相背的翼缘11，从动滚轮固定架21和从动滚轮22的数量对应为两组，两组从动滚轮22的轮轴水平相向安装在对应的从动滚轮固定架21上，每组从动滚轮22置于导轨1对应的翼缘11上，机车2便稳固地悬挂于导轨1上，机车2的运行也更加平稳。

进一步地，机车2的顶部铰接有驱动轮固定板24，驱动轮23安装在驱动轮固定板24自由端的上部，驱动轮固定板24与机车2的顶部之间设置有电动推杆25，电动推杆25用于控制驱动轮固定板24的旋转角度。

以上实施例中，为了增大驱动轮23与导轨1的翼缘11的摩擦力，将驱动轮固定在驱动轮固定板24上，驱动轮固定板24与机车2的顶部铰接，在驱动轮固定板24与机车2的顶部之间安装电动推杆25，电动推杆25推挤驱动轮固定板24即可增大驱动轮23与翼缘11的摩擦力。

进一步地，机车2内设置有角度传感器26和控制模块27，角度传感器26与控制模块27电连接，控制模块27与电动推杆25电连接，角度传感器26用于监测导轨1与水平面的夹角变化，并根据角度变化信息发送给控制模块27；控制模块27根据角度变化信息控制电动推杆25的伸出长度。

以上实施例中，在机车2内部设置了角度传感器26，角度传感器26用于监测导轨1与水平面的夹角变化信息.由于地形的起伏变化，管廊的走向并非一直是水平的，也跟随着起伏变化.当导轨1由水平变为上坡时，导轨1与水平面的夹角由零变化为一个正值，机车2沿导轨1方向有向下的重力分力，原本在水平导轨1上行进时的摩擦力可能不足以带动机车沿导轨1上坡，此时，控制模块27控制电动推杆25的伸出长度增加，增大电动推杆25推挤驱动轮固定板24的力度，即可使机车2在上坡时依然有足够的摩擦力；当导轨1由水平变为下坡时，导轨1与水平面的夹角由零变为一个负值，机车2沿导轨方向有向下重力分力，原本在水平导轨1上行进时的摩擦力可能不足以限制机车2沿导轨1下坡，此时，控制模块27控制电动推杆25的伸出长度增加，增大电动推杆25推挤驱动轮固定板24的力度，即可使机车2在下坡时依然有足够的摩擦力限制机车2的速度在合理的范围内.

通过设置角度传感器26、电动推杆25和控制模块27，机车2便可适应具有上坡和下坡的管廊，适应性更强。

参考图4，进一步地，导轨1包含吊杆12、第一角钢13和第二角钢14，所述第一角钢13和第二角钢14背靠背设置，其水平边形成所述导轨1的两个翼缘11，其竖直边之间留有间隙15，所述吊杆12的上端与管廊的顶壁固定，下端与导轨1固定。

以上实施例中，导轨1由两条背靠背设置的第一角钢13和第二角钢14焊接而成，第一角钢13和第二角钢14的水平边作为导轨1的翼缘11，第一角钢13和第二角钢14的竖直边之间留有间隙15，吊杆12与第一角钢13和第二角钢14的竖直边固定连接，通过调整第一角钢13和第二角钢14的竖直边之间的间隙15调整翼缘11之间的距离。通过这样的设计，使得导轨1的制作取材非常方便，只需购买适合尺寸的型材，无需定制。

更进一步地，吊杆12上设置有螺纹，所述吊杆12的下端穿过所述导轨1的间隙15，通过螺母16将所述导轨1悬挂于管廊的顶壁。

以上实施例中，为了使导轨1的高度可调节，在吊杆12上设置有螺纹，吊杆12上端固定在管廊顶壁，下端穿过导轨1的第一角钢13和第二角钢14的间隙15，通过螺母16将导轨1悬挂，通过旋转螺母16即可实现导轨1高度的上下微调。

进一步地，轮胎232的材质为弹性材料。

本实施例中，为了提高驱动轮23与翼缘11下表面的贴合效果，轮胎232的材质优选弹性材料，另外，使用弹性材料也可以防止驱动轮在转动过程中卡死，并且弹性材料还可以减小噪音，实际中，通常选择橡胶作为优选材料。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，包括导轨(1)，所述导轨(1)安装在管廊内壁顶部，所述导轨(1)设置有至少一个水平方向的翼缘(11)；

机车(2)，所述机车(2)的顶部设置有与翼缘(11)对应的从动滚轮固定架(21)和从动滚轮(22)，所述从动滚轮(22)的轮轴水平固定在从动滚轮固定架(21)上,所述从动滚轮(22)置于所述导轨(1)的翼缘(11)的上表面；

所述机车(2)的顶部设置有驱动轮(23)，所述驱动轮(23)包含轮毂电动机(231)和安装在轮毂电动机(231)上的轮胎(232)，所述轮胎(232)与所述导轨(1)的翼缘(11)的下表面接触。

2.根据权利要求1所述的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，所述导轨(1)水平设置有两个方向相背的翼缘(11)，所述从动滚轮固定架(21)和从动滚轮(22)的数量对应为两组，两组从动滚轮(22)的轮轴相向水平安装在对应的从动滚轮固定架(21)上，每组从动滚轮(22)置于导轨(1)对应的翼缘(11)的上表面。

3.根据权利要求2所述的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，所述机车(2)的顶部铰接有驱动轮固定板(24)，所述驱动轮(23)安装在驱动轮固定板(24)自由端的上部，所述驱动轮固定板(24)与机车(2)的顶部之间设置有电动推杆(25)，所述电动推杆(25)用于控制所述驱动轮固定板(24)的旋转角度。

4.根据权利要求3所述的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，所述机车(2)内设置有角度传感器(26)和控制模块(27)，所述角度传感器(26)与所述控制模块(27)电连接，所述控制模块(27)与所述电动推杆(25)电连接，所述角度传感器(26)用于监测所述导轨(1)与水平面的夹角变化，并根据角度变化信息发送给控制模块(27)；

所述控制模块(27)根据角度变化信息控制电动推杆(25)的伸出长度。

5.根据权利要求1所述的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，所述导轨(1)包含吊杆(12)、第一角钢(13)和第二角钢(14)，所述第一角钢(13)和第二角钢(14)背靠背设置，其水平边形成所述导轨(1)的两个翼缘(11)，其竖直边之间留有间隙(15)，所述吊杆(12)的上端与管廊的顶壁固定，下端与导轨(1)固定。

6.根据权利要求5所述的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，所述吊杆(12)上设置有螺纹，所述吊杆(12)的下端穿过所述导轨(1)的间隙(15)，通过螺母(16)将所述导轨(1)悬挂于管廊的顶壁。

7.根据权利要求1所述的基于轮毂电动机的管廊巡检机器人，其特征在于，所述轮胎(232)的材质为弹性材料。