CN211103958U - 一种轨道监测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道监测机器人，包括导轨，所述导轨两端可拆卸的安装有用于固定其的连接架；电控行走机构，所述电控行走机构装配于所述导轨上，并可沿所述导轨行走；电控位移角度调节机构安装于所述电控行走机构上；摄像头，所述摄像头与所述电控位移角度调节机构传动连接，并可在所述电控位移角度调节机构的驱动下移动；控制器，所述控制器安装于所述电控行走机构上，并分别与所述电控位移角度调节机构和电控行走机构电连接；后台控制中心，所述后台控制中心与控制器电连接。优点：结构设计合理，能够在移动行走过程中实现对环境的监控与检测，有效的减少了监空盲区，监控与检测效果较佳。

Description

一种轨道监测机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别涉及一种轨道监测机器人。

背景技术

在轨道交通运输过程中，常常需要对列车经过的轨道两侧、隧道入口、涵洞上方、桥梁周边等进行监控与检测。目前常用的方式还是采用视频监控，由于使用的摄像监控设备一般采用支架固定，因此摄像机只能通过云台控制进行转动，而不能移动，这种方式使摄像头只能一直固定监视某个范围，存在着一定的盲区。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种轨道监测机器人，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种轨道监测机器人，包括导轨，上述导轨两端可拆卸的安装有用于固定其的连接架；电控行走机构，上述电控行走机构装配于上述导轨上，并可沿上述导轨行走；电控位移角度调节机构安装于上述电控行走机构上；摄像头，上述摄像头与上述电控位移角度调节机构传动连接，并可在上述电控位移角度调节机构的驱动下移动；控制器，上述控制器安装于上述电控行走机构上，并分别与上述电控位移角度调节机构和电控行走机构电连接；后台控制中心，上述后台控制中心与控制器电连接。

本实用新型的有益效果是：结构设计合理，能够在移动行走过程中实现对环境的监控与检测，有效的减少了监空盲区，监控与检测效果较佳。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述电控行走机构包括主座体、主动轮组、电控驱动机构、两组夹臂组和两组辅助行走轮组，上述导轨的截面为三角形，上述主座体位于上述导轨的一个平面的一侧，上述电控驱动机构安装于上述主座体内，并与上述主动轮组传动连接，上述主动轮组与上述导轨的一个平面滚动接触，两组上述夹臂组分别安装于上述主座体的两侧，并分别伸至上述导轨的另外两个平面的一侧，两组上述辅助行走轮组分别装配于两组上述夹臂组相互靠近的一侧，两组上述辅助行走轮组分别与上述导轨对应侧的平面滚动配合，上述电控驱动机构与上述控制器电连接，并可驱使上述主动轮组带动整个电控行走机构沿上述导轨行走移动，上述控制器和电控位移角度调节机构分别安装于上述主座体上。

采用上述进一步方案的有益效果是电控行走机构设计比较合理，操作简单、方便。

进一步，上述摄像头为双目摄像头，并位于上述主座体背离上述导轨的一侧。

采用上述进一步方案的有益效果是能够有效采集目标物体的热分布图像和视频图像，利于后续的分析处理。

进一步，上述电控行走机构还包括蓄电电源，上述蓄电电源分别与上述电控驱动机构和电控位移角度调节机构电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是设计合理，使用方便，供电方式简单。

进一步，上述导轨和主动轮组均为导电的金属件，上述蓄电电源与上述主动轮组电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是通过导轨通电即可使得整个电控行走机构供电或充电续航，设计比较合理。

进一步，还包括激光发射器，上述激光发射器安装于上述电控行走机构上，并间隔上述摄像头一侧，上述激光发射器与上述控制器电连接，上述控制器上集成有蜂鸣器。

采用上述进一步方案的有益效果是能够有效清除目标物附近杂物。

进一步，上述主座体包括摄像头安装座和行走座，上述电控驱动机构安装于上述行走座内，并与上述主动轮组传动连接，上述摄像头安装座位于上述行走座背离上述导轨的一侧，且二者之间通过第一弹性连接组件连接，两个上述夹臂组分别安装于上述摄像头安装座的两侧。

采用上述进一步方案的有益效果是结构设计紧凑合理。

进一步，上述辅助行走轮组分别通过第二弹性连接组件与对应的上述夹臂组连接。

采用上述进一步方案的有益效果是夹臂组与导轨之间配合紧凑，整个电控行走机构行走更顺畅，与导轨间配合更紧密。

进一步，还包括风向传感器和风速传感器，上述风向传感器和风速传感器分别安装于任意一组上述夹臂组上，并分别与上述控制器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是能够检测环境风速及风向信息。

进一步，还包括温湿度传感器，上述温湿度传感器安装于任意一组上述夹臂组上，并与上述控制器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是能够检测环境温湿度信息。

附图说明

图1为本实用新型的轨道监测机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的轨道监测机器人的另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型的轨道监测机器人对目标物体的热分布图像和视频图像进行分析时的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、导轨，2、电控行走机构，3、电控位移角度调节机构，4、摄像头，5、控制器，7、激光发射器，11、连接架，21、主座体，22、主动轮组，23、电控驱动机构，24、夹臂，25、辅助行走轮组，211、摄像头安装座，212、行走座，213、第一弹性连接组件，251、第二弹性连接组件，2131、第一套管，2132、第一承接管，2133、第一弹簧，2511、第二套管，2512、第二承接管，2513、第二弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1和2所示，本实施例的轨道监测机器人包括导轨1，上述导轨1两端可拆卸的安装有用于固定其的连接架11；电控行走机构2，上述电控行走机构2装配于上述导轨1上，并可沿上述导轨1行走；电控位移角度调节机构3安装于上述电控行走机构2上；摄像头4，上述摄像头4与上述电控位移角度调节机构3传动连接，并可在上述电控位移角度调节机构3的驱动下移动；控制器5，上述控制器5安装于上述电控行走机构2上，并分别与上述电控位移角度调节机构3和电控行走机构2电连接；后台控制中心，上述后台控制中心与控制器5电连接。

最佳的，上述导轨1的截面为等边三角形，导轨1两端通过与其垂直的支架11安装于列车经过的轨道两侧、隧道入口、涵洞上方、桥梁周边等位置，通过后台控制中心发送信号给控制器5(可以是有线，也可以是远程控制，具体可以通过现有技术的无线通讯技术来实现二者之间的信号传递)，然后再通过控制器5调节控制电控行走机构2和电控位移角度调节机构3的运行状态及参数，最终实现摄像头4沿导轨1的行走位移调节，以及摄像头4的角度摆转调节(具体可以相对于导轨1的两侧摆转以及上下摆转)，摄像头4监拍到画面后通过控制器5发送至后台控制中心进行数据分析处理以及后续的控制指令发出操作。

上述后台控制中心可以是市面上常规的控制服务器(服务器电脑等)，也可以是移动控制中心(如移动控制终端，手机、平板等产品)。

作为一种优选的实施方式，上述摄像头4为双目摄像头，并位于上述主座体21背离上述导轨1的一侧，该双目摄像头包含一个热感应摄像头和一个视频摄像头，分别用于采集目标物体的热分布图像和视频图像。

作为一种优选的实施方式，上述电控行走机构2包括主座体21、主动轮组22、电控驱动机构23、两组夹臂组和两组辅助行走轮组25，上述导轨1的截面为三角形，上述主座体21位于上述导轨1的一个平面的一侧，上述电控驱动机构23安装于上述主座体21内，并与上述主动轮组22传动连接，上述主动轮组22与上述导轨1的一个平面滚动接触，两组上述夹臂组分别安装于上述主座体21的两侧，并分别伸至上述导轨1的另外两个平面的一侧，两组上述辅助行走轮组25分别装配于两组上述夹臂组相互靠近的一侧，两组上述辅助行走轮组25分别与上述导轨1对应侧的平面滚动配合，上述电控驱动机构23与上述控制器5电连接，并可驱使上述主动轮组22带动整个电控行走机构2沿上述导轨1行走移动，上述控制器5和电控位移角度调节机构3分别安装于上述主座体21上，该设计比较合理，再配合导轨1的三角形截面设计，通过主动轮组22和两侧辅助行走轮组25，使电控行走机构2在导轨1上行走更加稳固，并且维护方便。

作为一种优选的实施方式，上述电控行走机构2还包括蓄电电源，上述蓄电电源分别与上述电控驱动机构23和电控位移角度调节机构3电连接，能够对多处电器元件进行有效供电。

更佳的，上述导轨1和主动轮组22均为导电的金属件，上述蓄电电源与上述主动轮组22电连接，使用时，导轨1通电，可以为电控行走机构2供电(或者为蓄电电源充电)，设计非常合理，供电方便，避免繁琐的布线操作，续航能力更佳。

作为一种优选的实施方式，上述主座体21包括摄像头安装座211和行走座212，上述电控驱动机构23安装于上述行走座212内，并与上述主动轮组22传动连接，上述摄像头安装座211位于上述行走座212背离上述导轨1的一侧，且二者之间通过第一弹性连接组件213连接，两个上述夹臂组分别安装于上述摄像头安装座211的两侧，使整个主座体21能够稳固的停留在三角形的导轨1上，并且与导轨1之间弹性配合比较紧凑，实现沿着导轨1的顺畅移动。

作为一种优选的实施方式，上述辅助行走轮组25分别通过第二弹性连接组件251与对应的上述夹臂组连接，该设计采用弹性配合，使得两侧辅助行走轮组25与导轨1之间配合比较紧凑，整体结构更稳固，移动更顺畅。

作为一种优选的实施方式，上述电控驱动机构23为电机，上述电机的驱动轴与上述主动轮组22传动连接，具体如图2所示，传动方式比较简单，使用方便。

更佳的，上述主动轮组22包括至少一个主动轮，上述电机的驱动轴与任意一个上述主动轮同轴转动连接，例如：主动轮数量大于两个，主动轮的轴线均与导轨1长度方向垂直(导轨1为直条形)，在行走座212靠近导轨1的一侧中间区域开有用于容纳主动轮的缺口槽，主动轮部分伸入对应的缺口槽内，主动轮两端通过与其同轴的轴与行走座212转动连接，电机安装于行走座212内部对应任意一个主动轮的轴的位置，并与该主动轮任意一端的轴传动连接，从而通过驱动其中一个主动轮而带动整个主座体21行走的目的，设计非常之合理、简单。

作为一种优选的实施方式，上述电控位移角度调节机构3为电控云台，该电控云台(电动云台)为市面上用于驱使摄像头旋转的常规产品，其使用比较方便。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，上述第一弹性连接组件213设有至少两组，并沿上述导轨1的延伸方向(即就是长度方向)间隔分布，每组上述第一弹性连接组件213均包括第一套管2131、第一承接管2132和第一弹簧2133，上述第一套管2131和第一承接管2132的一端相互插接并可相对伸缩移动，上述第一套管2131和第一承接管2132相互远离的一端分别与上述摄像头安装座211和行走座212相互靠近的一侧连接固定，上述第一弹簧2133套设于上述第一套管2131和第一承接管2132之间，且其两端分别与上述摄像头安装座211和行走座212连接固定，整个设计比较简单、稳固，能实现摄像头安装座211和行走座212之间良好的弹性连接。

作为一种优选的实施方式，上述辅助行走轮组25分别通过第二弹性连接组件251与对应的上述夹臂组连接，该设计使得夹臂组与导轨1之间配合比较紧凑，结合主座体21与导轨1之间的弹性连接，使得整个电控行走机构2与导轨1之间配合紧凑，沿导轨1行走顺畅。

作为一种优选的实施方式，每组上述夹臂组均由至少两个夹臂24构成，每组的至少两个上述夹臂24均沿上述导轨1的延伸方向间隔分布，且上述夹臂24的一端分别与上述摄像头安装座211的对应侧连接固定，另一端分别对应的延伸至上述导轨1的另外两侧的平面处，设计合理，结构比较稳固。

作为一种优选的实施方式，每组上述辅助行走轮组均包括多个与每组的至少两个上述夹臂24一一对应的辅助行走轮，每个上述辅助行走轮分别通过与其转动连接的支架一一对应的装配于上述夹臂24靠近导轨1的一侧，且上述支架与对应的上述夹臂24之间通过第二弹性连接组件251相连接，每个上述辅助行走轮均与上述导轨1的对应侧滚动接触，该设计比较合理，能够实现夹臂24与导轨1之间良好的弹性接触，使得整个电控行走机构2与导轨1之间配合更紧凑，行走更顺畅。

作为一种优选的实施方式，上述第二弹性连接组件251设有至少两组，并沿上述导轨1的延伸方向间隔分布，每组上述第二弹性连接组件251均包括第二套管2511、第二承接管2512和第二弹簧2513，两个上述夹臂组伸至导轨1对应侧的一端分别安装有固定板，上述第二套管2511和第二承接管2512的一端相互插接并可相对伸缩移动，上述第二套管2511和第二承接管2512相互远离的一端分别与上述固定板和支架相互靠近的一侧连接固定，上述第二弹簧2513套设于上述第二套管2511和第二承接管2512之间，且其两端分别与上述固定板和支架连接固定，整个设计比较简单、稳固，能实现固定板和支架之间良好的弹性连接。

作为一种优选的实施方式，还包括激光发射器7，上述激光发射器7安装于上述电控行走机构2上，并间隔上述摄像头4一侧，上述激光发射器7与上述控制器5电连接，上述控制器5上集成有蜂鸣器，通过激光发射器7发射激光，可对摄像头4拍摄到的目标物件上的杂质进行激光清除。

作为一种优选的实施方式，还包括风向传感器和风速传感器，上述风向传感器和风速传感器分别安装于任意一组上述夹臂组上，并分别与上述控制器5电连接；此外，还包括温湿度传感器，上述温湿度传感器安装于任意一组上述夹臂组上，并与上述控制器5电连接，能够有效的监测列车经过的轨道两侧、隧道入口、涵洞上方、桥梁周边等位置的风向、风速、温湿度信息，并发送至后台控制中心进行分析储存。

上述多种实施例可以设计再同一个技术方案中，其监控与检测如图3所示，具体的：

S1、通过后台控制中心，控制电控行走机构2在导轨1上沿导轨1长度方向移动；

S2、通过后台控制中心，控制电控位移角度调节机构驱使摄像头4作旋转及相对于导轨1靠近或远离的上下转动；

S3、通过风向传感器、风速传感器和温湿度传感器采集实时环境数据，并将这些数据通过控制器5传送至后台控制中心存储和分析；

S4、通过摄像头4采集目标物体的热分布图像和视频图像等数据，并将这些数据传送至后台控制中心存储和分析；

S5、通过后台控制中心，根据目标物体视频图像数据，然后通过控制器5控制激光发射器7发射激光束清除目标物体周围的杂质；

S6、后台控制中心对采集的温湿度、风速、风向等实时环境数据进行分析，对目标物体的热分布图像和视频图像进行分析。

注意：上述S1-S6的顺序可以打乱进行，并非按上述序号顺序来执行。

需要说明的是：上述控制器5上蜂鸣器的作用在于当摄像头4检测到目标物附近有活体动物，通过控制蜂鸣器发声报警驱赶。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道监测机器人，其特征在于，包括：

导轨(1)，所述导轨(1)两端可拆卸的安装有用于固定其的连接架(11)；

电控行走机构(2)，所述电控行走机构(2)装配于所述导轨(1)上，并可沿所述导轨(1)行走；

电控位移角度调节机构(3)安装于所述电控行走机构(2)上；

摄像头(4)，所述摄像头(4)与所述电控位移角度调节机构(3)传动连接，并可在所述电控位移角度调节机构(3)的驱动下移动；

控制器(5)，所述控制器(5)安装于所述电控行走机构(2)上，并分别与所述电控位移角度调节机构(3)和电控行走机构(2)电连接；

后台控制中心，所述后台控制中心与控制器(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：所述电控行走机构(2)包括主座体(21)、主动轮组(22)、电控驱动机构(23)、两组夹臂组和两组辅助行走轮组(25)，所述导轨(1)的截面为三角形，所述主座体(21)位于所述导轨(1)的一个平面的一侧，所述电控驱动机构(23)安装于所述主座体(21)内，并与所述主动轮组(22)传动连接，所述主动轮组(22)与所述导轨(1)的一个平面滚动接触，两组所述夹臂组分别安装于所述主座体(21)的两侧，并分别伸至所述导轨(1)的另外两个平面的一侧，两组所述辅助行走轮组(25)分别装配于两组所述夹臂组相互靠近的一侧，两组所述辅助行走轮组(25)分别与所述导轨(1)对应侧的平面滚动配合，所述电控驱动机构(23)与所述控制器(5)电连接，并可驱使所述主动轮组(22)带动整个电控行走机构(2)沿所述导轨(1)行走移动，所述控制器(5)和电控位移角度调节机构(3)分别安装于所述主座体(21)上。

3.根据权利要求2所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：所述摄像头(4)为双目摄像头，并位于所述主座体(21)背离所述导轨(1)的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：所述电控行走机构(2)还包括蓄电电源，所述蓄电电源分别与所述电控驱动机构(23)和电控位移角度调节机构(3)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：所述导轨(1)和主动轮组(22)均为导电的金属件，所述蓄电电源与所述主动轮组(22)电连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：还包括激光发射器(7)，所述激光发射器(7)安装于所述电控行走机构(2)上，并间隔所述摄像头(4)一侧，所述激光发射器(7)与所述控制器(5)电连接，所述控制器(5)上集成有蜂鸣器。

7.根据权利要求2至5任一项所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：所述主座体(21)包括摄像头安装座(211)和行走座(212)，所述电控驱动机构(23)安装于所述行走座(212)内，并与所述主动轮组(22)传动连接，所述摄像头安装座(211)位于所述行走座(212)背离所述导轨(1)的一侧，且二者之间通过第一弹性连接组件(213)连接，两个所述夹臂组分别安装于所述摄像头安装座(211)的两侧。

8.根据权利要求7所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：所述辅助行走轮组(25)分别通过第二弹性连接组件(251)与对应的所述夹臂组连接。

9.根据权利要求2至5任一项所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：还包括风向传感器和风速传感器，所述风向传感器和风速传感器分别安装于任意一组所述夹臂组上，并分别与所述控制器(5)电连接。

10.根据权利要求9所述的一种轨道监测机器人，其特征在于：还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器安装于任意一组所述夹臂组上，并与所述控制器(5)电连接。

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