CN216611194U - 一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，包括：驱动轮；动力箱体，所述动力箱体的内部安装有驱动所述驱动轮运动的驱动组件，所述动力箱体相邻所述驱动轮的两侧分别固定安装有第一重载滑块和第二重载滑块，所述第一重载滑块和第二重载滑块分别与第一重载导轨和第二重载导轨滑动连接；第一拉簧和第二拉簧，所述第一拉簧和第二拉簧的其中一端分别与所述动力箱体相邻所述驱动轮的两侧的顶部连接，所述第一拉簧和第二拉簧的另一端分别通过第一拉簧固定座、第二拉簧固定座与第一重载导轨和第二重载导轨的底部连接。本实用新型通过重载滑块和导轨保证驱动装置相对于巡检机器人的可靠地上下运动。

Description

一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置。

背景技术

轨道列车在运行过程中，列车车底会受到轨道及运行车况的冲击、磨损等影响，零件的损坏或者螺栓的松动都会对列车的运行造成巨大的隐患，因此对列车定期进行检修，以保证列车的正常运行是轨道列车运维的重要一环。现有的轨道列车在车辆段的车底日常检测均为采用作业人员目视检测的方式，存在人工成本高、检测质量不稳定、效率低等缺点。列车车底巡检机器人结合机器人技术和人工智能的检测方法，通过在机器人底盘上搭载3D相机、线阵相机等检测设备，机器人可以自主完成对列车车底的巡检，同时具有高效率、高精度等优点，因此巡检机器人底盘的稳定性和可靠性直接关系到检测设备的成像效果，从而影响机器人的检测精度。巡检机器人工作环境为列车股道，现有的巡检机器人底盘其稳定性受路面状况影响较大，在复杂路况下的通过性和平稳性不高，导致现有的巡检机器人底盘无法满足该场景的需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，保证巡检机器人在高低不平的路面上有足够的驱动力，以提高巡检机器人在复杂路况下的通过性和平稳性。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，包括：

驱动轮；

动力箱体，所述动力箱体的内部安装有驱动所述驱动轮运动的驱动组件，所述动力箱体相邻所述驱动轮的两侧分别固定安装有第一重载滑块和第二重载滑块，所述第一重载滑块和第二重载滑块分别与第一重载导轨和第二重载导轨滑动连接；

第一拉簧和第二拉簧，所述第一拉簧和第二拉簧的其中一端分别与所述动力箱体相邻所述驱动轮的两侧的顶部连接，所述第一拉簧和第二拉簧的另一端分别通过第一拉簧固定座、第二拉簧固定座与第一重载导轨和第二重载导轨的底部连接；

巡检机器人通过连接件与所述第一重载导轨、第二重载导轨、第一拉簧固定座、第二拉簧固定座连接。

本技术方案中，第一重载滑块和第二重载滑块分别和第一重载导轨和第二重载导轨滑动连接，形成动力箱体和第一重载导轨和第二重载导轨滑动连接之间的冗余滑动副，高精度和高强度的重载滑块和导轨的组合保证了动力箱体能顺滑地相对于第一重载导轨和第二重载导轨上下运动，同时具有很高的可靠性和抗弯矩能力。第一拉簧固定座、第二拉簧固定座分别与两侧的第一重载导轨和第二重载导轨、第一拉簧和第二拉簧连接，第一拉簧和第二拉簧的另一端与动力箱体的顶端连接，第一拉簧和第二拉簧使得驱动轮始终与地面接触，使得驱动装置始终可以提供足够的驱动力，提高了巡检机器人在复杂路况的通过能力和稳定性，可以通过更换不同刚度或长度的弹簧来调整悬挂的弹性。

作为优化，所述驱动组件包括固定在所述动力箱体的内腔中的伺服驱动器、驱动电机和涡轮蜗杆减速器，所述伺服驱动器与所述驱动电机连接，以驱动所述驱动电机转动，所述驱动电机的输出轴与所述涡轮蜗杆减速器连接，所述涡轮蜗杆减速器的输出端输出驱动力给驱动轴，所述驱动轮固定连接在所述驱动轴上。

作为优化，所述动力箱体的顶部设有用于穿过为所述驱动组件供电的电线的圆孔。

作为优化，所述圆孔处安装有O型的密封圈。

这样，驱动组件通过动力箱体上方的圆孔出线，圆孔处安装O型密封圈保证驱动部分的防护和密封。

作为优化，所述动力箱体包括一体成型的设有敞口的第一箱体以及与所述第一箱体的敞口匹配的第一箱盖，所述第一箱体与所述第一箱盖之间通过连接件连接，所述第一箱盖由可拆卸连接的动力箱封盖和动力箱盖板组成，所述动力箱封盖与所述动力箱盖板的连接处设有供所驱动轴穿过的通孔。

作为优化，所述动力箱封盖和动力箱盖板均通过连接件与所述第一箱体连接，且所述动力箱盖板的底部设有倒“U”型的穿孔，所述动力箱封盖与所述穿孔配合形成供所驱动轴穿过的通孔。

作为优化，所述连接件包括但不限于为螺钉。

这样，动力箱盖板和动力箱封盖实现动力箱体的封闭，箱盖采用两个零件组合的方式可以使得，在不拆卸下驱动轴和驱动轮情况下，动力箱盖板可以向上抽出，完成对动力箱体内部器件的检查和调试。

作为优化，所述第一箱体相邻所述第一箱盖的两侧分别设有与所述第一重载滑块和第二重载滑块匹配的凹面。

这样，动力箱体两侧的第一重载滑块和第二重载滑块各通过4个螺栓与动力箱体连接，在动力箱体两侧设置两块凹面保证第一重载滑块和第二重载滑块各的定位精度，同时提高动力箱体1的承载能力。

作为优化，所述第一拉簧固定座、第二拉簧固定座对应所述第一重载滑块和第二重载滑块的位置分别设有橡胶垫。

这样，当机器人或悬挂驱动装置被抬起时，可以减小第一重载滑块和第二重载滑块对第一拉簧固定座、第二拉簧固定座的冲击。

作为优化，所述第一重载导轨和第二重载导轨的顶部和底部分别设有对所述第一重载滑块和第二重载滑块进行限位的限位螺钉。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.本实用新型通过重载滑块和导轨保证驱动装置相对于巡检机器人的可靠地上下运动，同时，拉簧的设置，可以保证驱动轮和地面能始终接触，并提供足够的驱动力，进而减小地面高低不平对巡检机器人的震动影响，保证机器人上层的稳定运行。

2.本实用新型的驱动装置采用模块化设计，集成了驱动电机、蜗轮蜗杆减速器、伺服驱动器和动力箱体，结构紧凑，拆装方便，同时移植性强，适用于不同地面状况的各种巡检机器人的驱动设计。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置的主视图和侧视图；

图2为本实用新型所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置的内部结构图；

图3为本实用新型所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置的爆炸图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-动力箱体，2-伺服驱动器，3-第一重载导轨，4-第一拉簧，5-第一重载滑块，6-橡胶垫，7-第一导轨拉簧固定座，8-驱动轮，9-驱动轴，10-动力箱封盖，11-动力箱盖板，12-驱动电机，13-涡轮蜗杆减速器，14-第二重载滑块，15-第二导轨拉簧固定座，16-第二重在滑轨，17-第二拉簧，18-轴端盖。19-O型密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例1提供一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，如图1-图3所示，包括：

驱动轮8；

动力箱体1，所述动力箱体1的内部安装有驱动所述驱动轮8运动的驱动组件，所述动力箱体1相邻所述驱动轮8的两侧分别固定安装有第一重载滑块5和第二重载滑块14，所述第一重载滑块5和第二重载滑块14分别与第一重载导轨3和第二重载导轨16滑动连接；

第一拉簧4和第二拉簧17，所述第一拉簧4和第二拉簧17的其中一端分别与所述动力箱体1相邻所述驱动轮8的两侧的顶部连接，所述第一拉簧4和第二拉簧17的另一端分别通过第一拉簧固定座7、第二拉簧固定座15与第一重载导轨3和第二重载导轨16的底部连接；

巡检机器人通过连接件与所述第一重载导轨3、第二重载导轨16、第一拉簧固定座7、第二拉簧固定座15连接。

第一重载导轨3和第二重载导轨16可以使用崧桦机电科技(上海)有限公司的CG系列抗扭矩型滚珠线性滑轨。

第一重载滑块5和第二重载滑块14分别和第一重载导轨3和第二重载导轨16滑动连接，形成动力箱体1和第一重载导轨3和第二重载导轨16滑动连接之间的冗余滑动副，高精度和高强度的重载滑块和导轨的组合保证了动力箱体1能顺滑地相对于第一重载导轨3和第二重载导轨16上下运动，同时具有很高的可靠性和抗弯矩能力。第一拉簧固定座7、第二拉簧固定座15分别与两侧的第一重载导轨3和第二重载导轨16、第一拉簧4和第二拉簧17连接，第一拉簧4和第二拉簧17的另一端与动力箱体1的顶端连接，第一拉簧4和第二拉簧17使得驱动轮13始终与地面接触，使得驱动装置始终可以提供足够的驱动力，提高了巡检机器人在复杂路况的通过能力和稳定性，可以通过更换不同刚度或长度的弹簧来调整悬挂的弹性。

本实施例中，所述驱动组件包括固定在所述动力箱体1的内腔中的伺服驱动器2、驱动电机12和涡轮蜗杆减速器13，所述伺服驱动器2与所述驱动电机12连接，以驱动所述驱动电机12转动，所述驱动电机12的输出轴与所述涡轮蜗杆减速器13连接，所述涡轮蜗杆减速器13的输出端输出驱动力给驱动轴9，所述驱动轮8固定连接在所述驱动轴9上。

蜗轮蜗杆减速器13通过后侧的4个螺栓和上侧的2个螺栓螺母与动力箱体1固定，伺服驱动器2通过上侧的两个螺栓安装在动力箱体1中，蜗轮蜗杆减速器13通过平键将驱动力传递给驱动轴9，轴端盖18一个螺栓保证驱动轴9与蜗轮蜗杆减速器13的轴向固定。

本实施例中，所述动力箱体1的顶部设有用于穿过为所述驱动组件供电的电线的圆孔。

本实施例中，所述圆孔处安装有O型的密封圈19。

驱动组件通过动力箱体1上方的圆孔出线，圆孔处安装O型密封圈19保证驱动部分的防护和密封。

本实施例中，所述动力箱体1包括一体成型的设有敞口的第一箱体以及与所述第一箱体的敞口匹配的第一箱盖，所述第一箱体与所述第一箱盖之间通过连接件连接，所述第一箱盖由可拆卸连接的动力箱封盖10和动力箱盖板11组成，所述动力箱封盖10与所述动力箱盖板11的连接处设有供所驱动轴9穿过的通孔。

本实施例中，所述动力箱封盖10和动力箱盖板11均通过连接件与所述第一箱体连接，且所述动力箱盖板11的底部设有倒“U”型的穿孔，所述动力箱封盖10与所述穿孔配合形成供所驱动轴9穿过的通孔。

本实施例中，所述连接件包括但不限于为螺钉。

动力箱盖板11和动力箱封盖10实现动力箱体的封闭，箱盖采用两个零件组合的方式可以使得，在不卸下驱动轴9和驱动轮8情况下，动力箱盖板11可以向上抽出，完成对动力箱体1内部器件的检查和调试。

本实施例中，所述第一箱体相邻所述第一箱盖的两侧分别设有与所述第一重载滑块5和第二重载滑块14匹配的凹面。

动力箱体1两侧的第一重载滑块5和第二重载滑块14各通过4个螺栓与动力箱体1连接，在动力箱体1两侧设置两块凹面保证第一重载滑块5和第二重载滑块14各的定位精度，同时提高动力箱体1的承载能力。

本实施例中，所述第一拉簧固定座7、第二拉簧固定座15对应所述第一重载滑块5和第二重载滑块14的位置分别设有橡胶垫6。

当机器人或悬挂驱动装置被抬起时，可以减小第一重载滑块5和第二重载滑块14对第一拉簧固定座7、第二拉簧固定座15的冲击。

本实施例中，所述第一重载导轨3和第二重载导轨16的顶部和底部分别设有对所述第一重载滑块5和第二重载滑块14进行限位的限位螺钉。

这样，可以防止第一重载滑块5和第二重载滑块14从第一重载导轨3和第二重载导轨16中脱落。

需要注意的是，当本实用新型的驱动装置固定到车身上时，需要通过第一拉簧固定座7、第二拉簧固定座15的4个螺纹孔和第一重载导轨3和第二重载导轨16侧边以及顶部的多个螺纹孔与车身的连接来实现，以保证安装精度和可靠性。一个车身可以安装多个本实用新型的驱动装置，以保持平衡。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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)

1.一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，包括：

驱动轮(8)；

动力箱体(1)，所述动力箱体(1)的内部安装有驱动所述驱动轮(8)运动的驱动组件，所述动力箱体(1)相邻所述驱动轮(8)的两侧分别固定安装有第一重载滑块(5)和第二重载滑块(14)，所述第一重载滑块(5)和第二重载滑块(14)分别与第一重载导轨(3)和第二重载导轨(16)滑动连接；

第一拉簧(4)和第二拉簧(17)，所述第一拉簧(4)和第二拉簧(17)的其中一端分别与所述动力箱体(1)相邻所述驱动轮(8)的两侧的顶部连接，所述第一拉簧(4)和第二拉簧(17)的另一端分别通过第一拉簧固定座(7)、第二拉簧固定座(15)与第一重载导轨(3)和第二重载导轨(16)的底部连接；

巡检机器人通过连接件与所述第一重载导轨(3)、第二重载导轨(16)、第一拉簧固定座(7)、第二拉簧固定座(15)连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述驱动组件包括固定在所述动力箱体(1)的内腔中的伺服驱动器(2)、驱动电机(12)和涡轮蜗杆减速器(13)，所述伺服驱动器(2)与所述驱动电机(12)连接，以驱动所述驱动电机(12)转动，所述驱动电机(12)的输出轴与所述涡轮蜗杆减速器(13)连接，所述涡轮蜗杆减速器(13)的输出端输出驱动力给驱动轴(9)，所述驱动轮(8)固定连接在所述驱动轴(9)上。

3.根据权利要求1所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述动力箱体(1)的顶部设有用于穿过为所述驱动组件供电的电线的圆孔。

4.根据权利要求3所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述圆孔处安装有O型的密封圈(19)。

5.根据权利要求2所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述动力箱体(1)包括一体成型的设有敞口的第一箱体以及与所述第一箱体的敞口匹配的第一箱盖，所述第一箱体与所述第一箱盖之间通过所述连接件连接，所述第一箱盖由可拆卸连接的动力箱封盖(10)和动力箱盖板(11)组成，所述动力箱封盖(10)与所述动力箱盖板(11)的连接处设有供所驱动轴(9)穿过的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述动力箱封盖(10)和动力箱盖板(11)均通过所述连接件与所述第一箱体连接，且所述动力箱盖板(11)的底部设有倒“U”型的穿孔，所述动力箱封盖(10)与所述穿孔配合形成供所驱动轴(9)穿过的通孔。

7.根据权利要求1或5或6所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述连接件包括但不限于为螺钉。

8.根据权利要求5所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述第一箱体相邻所述第一箱盖的两侧分别设有与所述第一重载滑块(5)和第二重载滑块(14)匹配的凹面。

9.根据权利要求1所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述第一拉簧固定座(7)、第二拉簧固定座(15)对应所述第一重载滑块(5)和第二重载滑块(14)的位置分别设有橡胶垫(6)。

10.根据权利要求1所述的一种轨道列车巡检机器人的独立悬挂驱动装置，其特征在于，所述第一重载导轨(3)和第二重载导轨(16)的顶部和底部分别设有对所述第一重载滑块(5)和第二重载滑块(14)进行限位的限位螺钉。

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