CN215037432U - 悬挂式轨道机器人组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种悬挂式轨道机器人组件。该悬挂式轨道机器人组件包括轨道、多个RFID标签和轨道机器人。其中，多个RFID标签分别设置在轨道的底部。轨道机器人包括主体、导向轮机构、驱动轮机构和标签读取器。其中，导向轮机构安装在主体上，驱动轮机构安装在主体顶部，标签读取器安装在主体顶部。将RFID标签设置在轨道的底部，可以避免环境因素影响RFID标签的使用寿命。相对应的，轨道机器人采用完全悬挂式的结构悬挂在轨道的底部，让标签读取器直接与轨道的底部的RFID标签相对应，提高对于RFID标签的读取效果。

Description

悬挂式轨道机器人组件

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种悬挂式轨道机器人组件。

背景技术

随着机器人的应用场合越来越广泛，在对安全性有一定要求的场合，越来越多的会采用沿轨道行走的机器人来提高设备移动的可靠性。目前，大多数轨道机器人采用挂载的方式将主体结构挂载在轨道上，主要依靠轨道机器人的顶轮和侧轮分别与轨道的顶部和侧面滚动接触。

在上述的结构中，为了提高轨道机器人的行走精度，会在轨道上设置RFID标签，轨道机器人一边行走，一边读取RFID标签，从而使得轨道机器人可以较为准确的判断自己在轨道的所在位置。

在现有技术中，一般会将RFID标签贴在轨道的顶部或者侧部。在长时间的使用过程中，轨道的顶部或者侧部更容易受到环境的影响，进而容易让RFID标签贴容易老化，影响RFID标签系统的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种悬挂式轨道机器人组件，以解决现有技术中轨道机器人所采用的RFID标签贴容易老化的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种悬挂式轨道机器人组件，包括：轨道；多个RFID标签，分别设置在轨道的底部；轨道机器人，包括：主体；导向轮机构，安装在主体上，用于将主体可滑动地挂载在轨道上；驱动轮机构，安装在主体顶部，用于与轨道的底面抵接配合驱动主体在轨道上运动；标签读取器，安装在主体顶部，用于读取轨道的底部的RFID标签。

在一个实施方式中，导向轮机构包括：承重导向轮机构，安装在主体的顶部上，承重导向轮机构的转轴沿水平方向设置，用于与轨道的承重面配合将主体挂载在轨道上；限位导向轮机构，安装在主体上并位于承重导向轮机构的下侧，限位导向轮机构的转轴沿竖直方向设置，用于与轨道的侧面配合以限制主体相对于轨道的水平运动。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括：驱动安装件，驱动安装件的第一端与主体铰接，驱动轮机构安装在驱动安装件上；调压机构，包括伸缩活动件，伸缩活动件的第一端铰接安装在主体上，伸缩活动件的第二端与驱动安装件的第二端铰接，伸缩活动件通过伸长或者缩短调节驱动安装件带动驱动轮机构与轨道压紧或放松。

在一个实施方式中，调压机构还包括基座，基座固定安装在主体上，伸缩活动件的第一端铰接安装在基座上，伸缩活动件包括伸缩杆和压缩弹簧，伸缩杆的第一端与基座铰接，伸缩杆的第二端与驱动安装件的第二端铰接，压缩弹簧安装在伸缩杆上驱动伸缩杆伸出。

在一个实施方式中，伸缩活动件还包括压紧调节件，压紧调节件安装在伸缩杆上，用于调节压缩弹簧对于伸缩杆的作用力。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括云台相机，云台相机可转动地安装在主体的底部。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括照明灯和激光避障导航器，照明灯和激光避障导航器安装在主体的前端。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括温湿度传感器和声光报警器，温湿度传感器和声光报警器安装在主体上，温湿度传感器用于检测环境条件，声光报警器用于发出声光报警信号。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括自动充电口和手动充电口，自动充电口和手动充电口分别设置在主体上。

在一个实施方式中，轨道机器人还包括调试网口、急停开关和启动开关，调试网口、急停开关和启动开关分别设置在主体上。

应用本实用新型的技术方案，将RFID标签设置在轨道的底部，可以避免环境因素影响RFID标签的使用寿命。相对应的，轨道机器人采用完全悬挂式的结构悬挂在轨道的底部，让标签读取器直接与轨道的底部的RFID标签相对应，提高对于RFID标签的读取效果。此外，还需要说明的是，通过导向轮机构主要承担轨道机器人的重量，再额外设置驱动轮机构直接与轨道的底面抵接配合驱动主体在轨道上运动，驱动轮机构不需要承受轨道机器人的重力负载，因此可以减少其他因素对于驱动轮机构的影响，提高轨道机器人移动的运动精度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的悬挂式轨道机器人组件的轨道机器人的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的轨道机器人的主视结构示意图；

图3示出了图1的轨道机器人的左视结构示意图；

图4示出了图1的悬挂式轨道机器人组件的导向轮机构的局部结构示意图；

图5示出了图1的悬挂式轨道机器人组件的驱动轮机构的局部结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1和图4示出了本实用新型的悬挂式轨道机器人组件的实施方式，该悬挂式轨道机器人组件包括轨道t、多个RFID标签和轨道机器人。其中，多个RFID标签分别设置在轨道t的底部。轨道机器人包括主体10、导向轮机构、驱动轮机构40和标签读取器70。其中，导向轮机构安装在主体10上，驱动轮机构40安装在主体10顶部，标签读取器70安装在主体10顶部。在使用时，通过导向轮机构将主体10可滑动地挂载在轨道t上，再通过驱动轮机构40与轨道t的底面抵接配合驱动主体10在轨道t上运动。轨道机器人在轨道t上运行的过程中，标签读取器70通过读取设置在轨道的底部的RFID标签读取轨道定点安装的物理地址编号，进而让轨道机器人可判断自己所在轨道的位置。

应用本实用新型的技术方案相较于现有技术而言，将RFID标签设置在轨道t的底部，可以避免环境因素影响RFID标签的使用寿命。相对应的，轨道机器人采用完全悬挂式的结构悬挂在轨道t的底部，让标签读取器70直接与轨道t的底部的RFID标签相对应，提高对于RFID标签的读取效果。此外，还需要说明的是，通过导向轮机构主要承担轨道机器人的重量，再额外设置驱动轮机构40直接与轨道t的底面抵接配合驱动主体10在轨道t上运动，驱动轮机构40不需要承受轨道机器人的重力负载，因此可以减少其他因素对于驱动轮机构40的影响，提高轨道机器人移动的运动精度。

作为一种优选的实施方式，如图4所示，在本实施方式的技术方案中，导向轮机构包括承重导向轮机构20和限位导向轮机构30。其中，承重导向轮机构20安装在主体10的顶部上，限位导向轮机构30安装在主体10上并位于承重导向轮机构20的下侧。承重导向轮机构20的转轴沿水平方向设置，用于与轨道的承重面配合将主体10挂载在轨道上，限位导向轮机构30的转轴沿竖直方向设置，用于与轨道的侧面配合以限制主体10相对于轨道的水平运动。这样，通过承重导向轮机构20主要承担轨道机器人的重量，而限位导向轮机构30则可以对轨道机器人的移动起到限位导向作用。

作为一种优选的实施方式，如图1和4所示，限位导向轮机构30为四组，分别设置在主体10的四个角上，每组限位导向轮机构30包括两个限位导向轮机构30。上述设置限位导向轮机构30可以有效与轨道的左右两个侧面相配合，对轨道机器人的移动起到高精度的限位导向作用。作为其他的可选的实施方式，为了达到一定的限位导向作用，限位导向轮机构30至少为两个，两个限位导向轮机构30间隔设置在主体10上，两个限位导向轮机构30分别与轨道的左右两个侧面相配合。

如图1和图4所示，作为一种优选的实施方式，承重导向轮机构20为四个，分别设置在主体10的四个角上。上述设置承重导向轮机构20可以更为稳定的承受轨道机器人的整体重量，让轨道机器人的移动更加稳定。作为其他的可选的实施方式，为了达到一定的承重作用，承重导向轮机构20至少为两个，两个承重导向轮机构20间隔设置在主体10上，两个承重导向轮机构20分别与轨道的顶部的左右两个部分相配合。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，承重导向轮机构20包括承重轮转轴21和承重轮22，承重轮转轴21沿水平方向可转动地安装在承重支板11上，承重轮22安装在承重轮转轴21上。可选的，限位导向轮机构30包括限位轮导柱31、弹性元件32、限位轮转轴33和限位轮34，限位轮导柱31沿水平方向可活动地安装在承重支板11上，弹性元件32安装在限位轮导柱31和承重支板11之间，限位轮转轴33沿竖直方向可转动地安装在限位轮导柱31上，限位轮34安装在限位轮转轴33上。在使用时，弹性元件32驱动限位轮导柱31朝向轨道的侧面运动，从而让限位轮34与轨道的侧面贴合好，从而对轨道机器人的移动起到有效的限位导向作用。优选的，限位导向轮机构30还包括限位螺栓35，限位螺栓35安装在限位轮导柱31的端部，以防止限位轮导柱31从承重支板11上脱落。优选的，上述的弹性元件32为压缩弹簧。

如图5所示，作为一种更为优选的实施方式，轨道机器人还包括驱动安装件50和调压机构60，驱动轮机构40安装在驱动安装件50上，驱动安装件50的第一端与主体10铰接。调压机构60包括伸缩活动件，伸缩活动件的第一端铰接安装在主体10上，伸缩活动件的第二端与驱动安装件50的第二端铰。在使用时，导向轮机构20用于将主体10可滑动地挂载在轨道t上，驱动轮机构40用于与轨道t抵接驱动主体10在轨道t上运动，伸缩活动件通过伸长或者缩短调节驱动安装件50带动驱动轮机构40与轨道t压紧或放松。通过驱动轮机构40的伸缩活动件伸长或者缩短调节驱动安装件50对于驱动轮机构40产生的预紧力，从而让驱动轮机构40与轨道t有效压紧，让驱动轮机构40与轨道t配合实现有效且高精度的运动。再后续维护或者检修时，也可以调节伸缩活动件缩短，让驱动轮机构40与轨道t之间放松。

作为一种可选的实施方式，如图5所示，调压机构60还包括基座61，基座61固定安装在主体10上，伸缩活动件的第一端铰接安装在基座61上，通过基座61可以更为稳定的对伸缩活动件的第一端提供铰接点。在本实施例的技术方案中，伸缩活动件包括伸缩杆62和压缩弹簧63，伸缩杆62的第一端与基座61铰接，伸缩杆62的第二端与驱动安装件50的第二端铰接，压缩弹簧63安装在伸缩杆62上驱动伸缩杆62伸出。在使用时，压缩弹簧63驱动伸缩杆62伸出，使得驱动安装件50对于驱动轮机构40持续产生压紧力，让驱动轮机构40与轨道t压紧，从让驱动轮机构40与轨道t配合实现有效且高精度的运动。更为优选的，在本实施例的技术方案中，伸缩活动件还包括压紧调节件64，压紧调节件64安装在伸缩杆62上。操作人员通过对于压紧调节件64的才做，可以调节压缩弹簧63对于伸缩杆62的作用力，使得驱动轮机构40与轨道t之间的作用力在合理的范围之内。

作为其他的可选的实施方式，伸缩活动件也可以由电动推杆、电缸或者其他的活动缸来实现对于驱动安装件50的调节功能。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，伸缩杆62的第一端通过第一转轴轴承65与基座61铰接，伸缩杆62的第二端通过第二转轴轴承66与驱动安装件50的第二端铰接，通过第一转轴轴承65和第二转轴轴承66可以让伸缩杆62转动的更加稳定顺畅。优选的，伸缩杆62的第二端与第二转轴轴承66之间还设置有关节轴承67，通过关节轴承67可以对伸缩杆62的第二端提供更高的转动灵活性，避免伸缩杆62出现卡死等问题。优选的，驱动安装件50的第一端通过第三转轴轴承51与主体10铰接，这样可以让驱动安装件50转动的更加顺畅。

在本实施例的技术方案中，驱动轮机构40包括电机41、传动机构和驱动轮42，电机41通过传动机构与驱动轮42驱动连接，驱动轮42与轨道t抵接，通过转动带动主体10在轨道t上移动。作为一种可选的实施方式，如图5所示，在本实施例的技术方案中，传动机构包括减速器43和带轮组件44，减速器43安装在电机41的输出端，带轮组件44安装在减速器43和驱动轮42之间。具体的，带轮组件44包括第一同步带轮441、第二同步带轮443以及连接在第一同步带轮441和第二同步带轮443之间的同步带352。工作时，电机41通过减速器43输出合适的扭矩以及转速给第一同步带轮441，第一同步带轮441通过同步带442带动第二同步带轮443转动，第二同步带轮443通过同心的转动带动驱动轮42运行。作为其他的可选的实施方式，传动机构也可以由齿轮组或者其他的传动部件来实现传动。

如图5所示，在本实施例的技术方案中，主体10内设置有驱动箱，驱动轮机构40、驱动安装件50和调压机构60安装在驱动箱之中。

如图1和图2所示，在本实施方式的技术方案中，轨道机器人还包括云台相机80，云台相机80可转动地安装在主体10的底部，通过云台相机80可以实现对应用场所的监测。优选的，在本实施方式的技术方案中，云台相机80为双目云台相机，双目云台相机搭载了红外检测镜头和可见光检测镜头，通过红外检测镜头可以实现温度的检测，而通过可见光检测镜头可以实现常规的图像检测。优选的，如图1所示，在本实施例的技术方案中，轨道机器人还包括照明灯91和激光避障导航器92，照明灯91和激光避障导航器92安装在主体10的前端。激光避障导航器92可检测机器人路线前端是否有障碍，防止机器人碰撞障碍，而照明灯91则可以提高环境亮度，满足机器人前进过程中的一些亮度要求。

如图2和图3所示，更为优选的，在本实施例的技术方案中，轨道机器人还包括温湿度传感器93和声光报警器94，温湿度传感器93和声光报警器94安装在主体10上。在使用时，通过温湿度传感器93可以检测环境条件，一方面可以对现场环境实时监测，另一方面也可以避免轨道机器人处于过于恶劣的环境中。如机器人发现异常情况，可以通过声光报警器94会发出声光报警，提醒工作人员注意。优选的，在本实施例的技术方案中，轨道机器人还包括自动充电口95和手动充电口96，自动充电口95和手动充电口96分别设置在主体10上。这样工作人员就可以根据需要，选择自动充电口95或手动充电口96对主体10内的电源进行充电。

可选的，如图3所示，在本实施例的技术方案中，轨道机器人还包括调试网口97、急停开关98和启动开关99，调试网口97、急停开关98和启动开关99分别设置在主体10上。其中，通过急停开关98是紧急停止机器人运行按键，而启动开关99则正常启动和关闭机器人开关。

需要说明的是，本实用新型的悬挂式轨道机器人组件可以适用于间冷塔巡检，在使用时，通过驱动轮机构40伺服驱动，对轨道机器人所在位置进行精准控制，轨道机器人走到对应所需检测的冷却三角位置处，轨道机器人停止前进，双目云台相机进行绕Z轴旋转镜头，进行水平旋转检测冷却三角的冷却管束，双目云台相机进行绕X轴旋转镜头，进行俯仰旋转检测冷却三角的冷却管束，两个方向的检测增大了检测覆盖范文。同时双目云台相机搭载的红外检测镜头和可见光检测镜头，可同时实现检测冷却三角的冷却管束的实时温度，检测冷却三角的冷却管束是否有因低温冻裂冷却管事导致的渗漏冷却水。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，包括：

轨道；

多个RFID标签，分别设置在轨道的底部；

轨道机器人，包括：

主体(10)；

导向轮机构，安装在所述主体(10)上，用于将所述主体(10)可滑动地挂载在轨道上；

驱动轮机构(40)，安装在所述主体(10)顶部，用于与所述轨道的底面抵接配合驱动所述主体(10)在所述轨道上运动；

标签读取器(70)，安装在所述主体(10)顶部，用于读取所述轨道的底部的RFID标签。

2.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述导向轮机构包括：

承重导向轮机构(20)，安装在所述主体(10)的顶部上，所述承重导向轮机构(20)的转轴沿水平方向设置，用于与轨道的承重面配合将所述主体(10)挂载在轨道上；

限位导向轮机构(30)，安装在所述主体(10)上并位于所述承重导向轮机构(20)的下侧，所述限位导向轮机构(30)的转轴沿竖直方向设置，用于与轨道的侧面配合以限制所述主体(10)相对于所述轨道的水平运动。

3.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述轨道机器人还包括：

驱动安装件(50)，所述驱动安装件(50)的第一端与所述主体(10)铰接，所述驱动轮机构(40)安装在所述驱动安装件(50)上；

调压机构(60)，包括伸缩活动件，所述伸缩活动件的第一端铰接安装在所述主体(10)上，所述伸缩活动件的第二端与所述驱动安装件(50)的第二端铰接，所述伸缩活动件通过伸长或者缩短调节所述驱动安装件(50)带动所述驱动轮机构(40)与所述轨道压紧或放松。

4.根据权利要求3所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述调压机构(60)还包括基座(61)，所述基座(61)固定安装在所述主体(10)上，所述伸缩活动件的第一端铰接安装在所述基座(61)上，所述伸缩活动件包括伸缩杆(62)和压缩弹簧(63)，所述伸缩杆(62)的第一端与所述基座(61)铰接，所述伸缩杆(62)的第二端与所述驱动安装件(50)的第二端铰接，所述压缩弹簧(63)安装在所述伸缩杆(62)上驱动所述伸缩杆(62)伸出。

5.根据权利要求4所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述伸缩活动件还包括压紧调节件(64)，所述压紧调节件(64)安装在所述伸缩杆(62)上，用于调节所述压缩弹簧(63)对于所述伸缩杆(62)的作用力。

6.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述轨道机器人还包括云台相机(80)，所述云台相机(80)可转动地安装在所述主体(10)的底部。

7.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述轨道机器人还包括照明灯(91)和激光避障导航器(92)，所述照明灯(91)和所述激光避障导航器(92)安装在所述主体(10)的前端。

8.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述轨道机器人还包括温湿度传感器(93)和声光报警器(94)，所述温湿度传感器(93)和所述声光报警器(94)安装在所述主体(10)上，所述温湿度传感器(93)用于检测环境条件，所述声光报警器(94)用于发出声光报警信号。

9.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述轨道机器人还包括自动充电口(95)和手动充电口(96)，所述自动充电口(95)和所述手动充电口(96)分别设置在所述主体(10)上。

10.根据权利要求1所述的悬挂式轨道机器人组件，其特征在于，所述轨道机器人还包括调试网口(97)、急停开关(98)和启动开关(99)，所述调试网口(97)、所述急停开关(98)和所述启动开关(99)分别设置在所述主体(10)上。

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