CN215482300U - 纵梁纵向移动装置及巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了巡检机器人，包括纵梁纵向移动装置、横梁和横梁纵向移动驱动系统，横梁纵向移动驱动系统包括齿轮组b，齿轮组b的齿轮与对应的下齿条啮合，且齿轮组b的齿轮通过伺服电机b驱动，伺服电机b连接有连接部b，连接部b的底部安装有安装架，安装架内安装有横梁；纵向移动驱动系统包括若干间隔设置的齿轮组a，若干齿轮组a的齿轮均与对应的上齿条啮合，且每一组齿轮组a通过一伺服电机a驱动，伺服电机a位于上滑动腔内，伺服电机a与连接部a的底部连接，连接部a的顶部安装有吸附部。本实用新型的有益效果是：实现了纵梁的纵向移动和横梁相对纵梁的移动，使得巡检机器人实现了相对桥梁底面的相对移动，从而实现了对桥梁底面的巡检。

Description

纵梁纵向移动装置及巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及桥梁底面检测，特别是纵梁纵向移动装置及巡检机器人。

背景技术

目前桥梁检测方法主要通过现场人工检测或者借助梁检测车等检测设备搭载人员接近桥梁，依靠人眼目测检查桥梁缺陷、病害，随着机器人技术的发展，机器人作为移动检测设备，同时具有壁面吸附能力和壁面移动能力，能够应用在距离地面一定高度的建筑表面，已初步应用于桥梁检测领域。

现有的桥梁机器人通常通过移动轮实现机器人的行走，而对于桥底面而言，机器人则需要完全倒挂在桥梁底面上，而且在倒挂的过程中，还需要能够行走，因此现有的桥梁机器人都无法实现桥梁底面的全覆盖巡检。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可靠性高的纵梁纵向移动装置及巡检机器人。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：纵梁纵向移动装置，包括纵梁，纵梁上安装有纵向移动驱动系统，纵向移动驱动系统包括若干间隔设置的齿轮组a，纵梁的上部开设有上滑动腔，上滑动腔的顶部纵向开设有上通槽，位于上通槽两侧的上滑动腔内侧壁上安装有上齿条，若干齿轮组a的齿轮均与对应的上齿条啮合，且每一组齿轮组a通过一伺服电机a驱动，伺服电机a位于上滑动腔内，伺服电机a与连接部a的底部连接，连接部a的顶部安装有吸附部。

优选的，齿轮组a为四组，且两间隔的齿轮组a同步运动。

优选的，吸附部为吸盘。

巡检机器人，包括上述纵梁纵向移动装置，还包括横梁和横梁纵向移动驱动系统，纵梁的下部开设有下滑动腔，下滑动腔内的底部纵向开设有下通槽，位于下通槽两侧的下滑动腔内侧壁上安装有下齿条，横梁纵向移动驱动系统包括齿轮组b，齿轮组b的齿轮与对应的下齿条啮合，且齿轮组b的齿轮通过伺服电机b驱动，伺服电机b位于下滑动腔内，伺服电机b连接有连接部b，连接部b的底部安装有安装架，安装架内安装有横梁。

优选的，横梁上安装有高清相机、传感器、信号发射器和信号接收器。

优选的，纵梁为多个，且纵梁间隔设置，横梁横穿多个安装架。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的巡检机器人，通过纵向移动驱动系统实现了纵梁的纵向移动，通过横梁纵向移动驱动系统，实现了横梁相对纵梁的纵向移动，因此该巡检机器人通过纵梁的纵向移动和横梁的纵向移动，实现了相对桥梁底面的纵向移动，从而实现了对桥梁底面的巡检，而且在巡检机器人爬行过程中，始终具有多个吸附部吸附在桥梁底面，从而保证了巡检机器人不掉落，保证了巡检机器人爬行的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一

图2为本实用新型的结构示意图二

图3为纵梁的结构示意图

图4为横梁的安装示意图

图5为齿轮组a和齿轮组b在纵梁内的安装示意图

图6为巡检机器人初始状态的结构示意图；

图7为纵梁不动，横梁移动到纵梁中部的结构示意图；

图8为吸附部b吸附后，纵梁以2V速度移动t/2之后的横梁的位置示意图；

图9为吸附部a吸附后，齿轮组B以2V速度移动t/2之后的横梁的位置示意图；

图10为吸附部b再次吸附后，纵梁以2V速度移动t/2之后的横梁的位置示意图；

图11为吸附部a再次吸附后，齿轮组B以2V速度移动t/2之后的横梁的位置示意图；

图中，100-纵梁，200-纵向移动驱动系统，300-横梁纵向移动驱动系统，400-吸附部，500-横梁，101-上滑动腔，102-上通槽，103-上齿条，104-下齿条，105-下滑动腔，106-下通槽，201-齿轮组a，202-连接部a，203-齿轮组A，204-齿轮组B，301-齿轮组b，302-安装架，303-连接部b，401-吸附部a，402-吸附部b。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，巡检机器人，包括纵梁100纵向移动装置，还包括横梁500和横梁纵向移动驱动系统300，在本实施例中，纵梁100纵向移动装置，包括纵梁100，纵梁100上安装有纵向移动驱动系统200，纵梁100为钢结构，在纵梁100的上部开设有上滑动腔101，在纵梁100的下部开设有下滑动腔105，上滑动腔101和下滑动腔105均为矩形腔体，而且上滑动腔101的顶部纵向开设有上通槽102，下滑动腔105内的底部纵向开设有下通槽106，在实践过程中，可以根据纵梁100的结构直接生产出来，当然也可以通过两个冷弯内卷边的槽钢焊接而成，两个冷弯内卷边槽钢焊接好后，其冷弯内卷边槽钢的内腔即为滑动腔，而两冷弯内卷边之间的缝隙则为通槽。

在本实施例中，如图1和图3所示，纵向移动驱动系统200包括若干间隔设置的齿轮组a201，齿轮组a201至少包括一对齿轮，位于上通槽102两侧的上滑动腔101内侧壁上安装有上齿条103，若干齿轮组a201的齿轮均与对应的上齿条103啮合，且每一组齿轮组a201通过一伺服电机a驱动，伺服电机a优选的选用双轴伺服电机，双轴伺服电机的动力输出轴分别连接有一齿轮，而齿轮又与上齿条103啮合，因此伺服电机a工作时，则会带动齿轮转动，从而使得纵梁100与齿轮组a201发生相对移动。

在本实施例中，如图4所示，伺服电机a位于上滑动腔101内，伺服电机a与连接部a202的底部连接，连接部a202的顶部安装有吸附部400，在实践过程中，可以设置一个机架，然后将伺服电机a安装在机架内，然后伺服电机a的动力输出轴则与齿轮组a201的齿轮连接，而连接部a202则可以与机架连接，使得伺服电机a和连接部a202同步移动。

在本实施例中，如图5所示，齿轮组a201为四组，且两间隔的齿轮组a201同步运动，优选的，吸附部400为吸盘，当吸盘吸住桥梁底面时，此时伺服电机a工作，由于吸盘不动，此时伺服电机a也不会发生纵向位移，随着伺服电机a带动齿轮组a201上的齿轮转动，从而使得纵梁100则会纵向移动。

在本实施例中，如图3和图4所示，横梁纵向移动驱动系统300包括齿轮组b301，齿轮组b301的齿轮与对应的下齿条104啮合，且齿轮组b301的齿轮通过伺服电机b驱动，伺服电机b位于下滑动腔105内，伺服电机b连接有连接部b303，连接部b303的底部安装有安装架302，安装架302内安装有横梁500，同样的，位于下通槽106两侧的下滑动腔105内侧壁上安装有下齿条104，齿轮组b301的齿轮均与对应的下齿条104啮合，且每一组齿轮组b301通过一伺服电机b驱动，伺服电机b优选的选用双轴伺服电机，双轴伺服电机的动力输出轴分别连接有一齿轮，而齿轮又与下齿条104啮合，因此伺服电机b工作时，则会带动齿轮转动，从而使得纵梁100与齿轮组b301发生相对移动，在本实施例中，由于横梁500处于悬空状态，横梁500通过安装架302与伺服电机b和齿轮组b301做同步运动，因此当伺服电机b工作后，齿轮组b301的齿轮转动，从而使得齿轮组b301沿纵梁100移动，此时横梁500则沿纵梁100移动，横梁500上则安装有若干检测设备，如：高清相机、传感器、信号发射器和信号接收器，也就是说，当伺服电机工作，横梁500则开始移动，随着横梁500的移动，高清相机则能够将其拍摄的画面传回到中控室，通过对比分析，判断出桥梁是否有缝隙。

在本实施例中，纵梁100为多个，且纵梁100间隔设置，横梁500横穿多个安装架302，优选的，纵梁100为三个且并排间隔设置，因此可以增加巡检机器人的巡检面积。

本实用新型的巡检机器人，当吸附部吸附在桥量底面后，从而使得纵梁100能够相对桥梁底面移动，因此使得巡检机器人具有爬行功能，以三个纵梁100为例，说明巡检机器人的爬行过程，纵梁100在纵向移动时，均为同步移动，由于纵梁100是悬挂在桥梁底面的，其纵梁100下方没有任何支撑物，全靠吸盘吸附，为保证纵梁100移动可靠性，在本实施例中，如图2所示，纵梁100上设置有四个吸附部400，每一个吸附部400对应一个齿轮组a201，因此齿轮组a201也具有四个，然后再对四个吸附部400分成两组，即吸附部a401和吸附部b402，分组标准为相邻两个吸附部400不能为一组，而吸附部a401对应一个齿轮组A203，吸附部b402对应一个齿轮组B204，当巡检机器人放置在桥梁底面后，此时处于初始状态，如图6所示，当巡检机器人处于初始位置后，此时纵梁100的纵向两端各有一个吸附部a401和吸附部b402，而纵梁100的中部也具有一个吸附部a401和吸附部b402，其中，两个吸附部a401之间的间距与两个吸附部b402之间的间距相同，横梁500则位于纵梁100端部的吸附部a401下方，而且此时，吸附部a401和吸附部b402均吸住桥梁底面，钢开始巡检时，吸附部a401则需要吸附在桥梁底面，然后齿轮组b301工作，使得横梁500以速度V运动至桥梁的中部，如图7所示，运行时间为t，然后吸附部b402吸附在桥梁底面，吸附部a401松开，此时齿轮组B204工作，由于吸附部b402处于吸附状态，此时齿轮组B204工作，从而使得纵梁100向前移动，而此时，吸附部a401处于松开状态，因此吸附部a401、横梁500与纵梁100做同步移动，在移动过程中，纵梁100则以2V的速度向前移动，运行时间为t/2，为保证横梁500检测的稳定性，横梁500的移动速度的稳定，此时，齿轮组b301反向工作，使得横梁500以速度V往后移动，运行时间为t/2，从而使得横梁500相对于桥梁底面以速度V往前移动，如图8和图9所示，如图8和图9所示，然后吸附部a401吸附在桥梁底面，齿轮组A203停止工作，纵梁100不动，吸附部b402松开，齿轮组B204工作，吸附部b402以2V的速度向前移动，齿轮组b301工作，横梁500以V的速度向前移动，运行时间为t/2，当运行完成后，齿轮组b301则处于纵梁100的中部，然后吸附部a401松开，吸附部b吸附，齿轮组B204工作，使得纵梁100以2V的速度往前移动，运行时间为t/2，而此时横梁500以速度V往后移动，运动时间为t/2，当运行完成后，如图10和图11所示，吸附部a再次吸附在桥梁底面，齿轮组A203停止工作，纵梁100不动，吸附部b402松开，齿轮组B204工作，吸附部b402以2V的速度向前移动，齿轮组b301工作，横梁500以V的速度向前移动，运行时间为t/2，齿轮组b301则处于纵梁100的中部，然后吸附部a401再松开，吸附部b402吸附，齿轮组B204工作，使得纵梁100以2V的速度往前移动，运行时间为t/2，而此时横梁500以速度V往后移动，运动时间为t/2，然后重复上述动作，从而使得巡检机器人持续的相对桥梁底面移动，完成桥梁底面的巡检，由于每次移动时，均具有两个吸附部400吸住桥梁底面，从而保证了巡检机器人纵向移动的可靠性，当桥梁底面巡检完成后，然后巡检机器人回到初始状态，操作人员取下巡检机器人即可。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (6)

1.纵梁纵向移动装置，其特征在于：包括纵梁，所述纵梁上安装有纵向移动驱动系统，所述纵向移动驱动系统包括若干间隔设置的齿轮组a，所述纵梁的上部开设有上滑动腔，所述上滑动腔的顶部纵向开设有上通槽，位于所述上通槽两侧的上滑动腔内侧壁上安装有上齿条，若干所述齿轮组a的齿轮均与对应的上齿条啮合，且每一组所述齿轮组a通过一伺服电机a驱动，所述伺服电机a位于所述上滑动腔内，所述伺服电机a与连接部a的底部连接，所述连接部a的顶部安装有吸附部。

2.根据权利要求1所述的纵梁纵向移动装置，其特征在于：所述齿轮组a为四组，且两间隔的所述齿轮组a同步运动。

3.根据权利要求1或2所述的纵梁纵向移动装置，其特征在于：所述吸附部为吸盘。

4.巡检机器人，其特征在于：包括权利要求1~3任意一项所述的纵梁纵向移动装置，还包括横梁和横梁纵向移动驱动系统，纵梁的下部开设有下滑动腔，所述下滑动腔内的底部纵向开设有下通槽，位于所述下通槽两侧的下滑动腔内侧壁上安装有下齿条，所述横梁纵向移动驱动系统包括齿轮组b，所述齿轮组b的齿轮与对应的下齿条啮合，且所述齿轮组b的齿轮通过伺服电机b驱动，所述伺服电机b位于所述下滑动腔内，所述伺服电机b连接有连接部b，所述连接部b的底部安装有安装架，所述安装架内安装有横梁。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于：所述横梁上安装有高清相机、传感器、信号发射器和信号接收器。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于：所述纵梁为多个，且所述纵梁间隔设置，所述横梁横穿多个所述安装架。

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