CN217597109U - 巡检机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及巡检机器人系统，包括：轨道，其包括横截面呈三角形的内腔，三角形的三个转角包括倒圆或倒角；传送链包括交替连接的多个滚轮组和多个链段，每个滚轮组包括支撑架和可转动地安装在支撑架上的三个滚轮；滚轮组设置在内腔中，内腔的尺寸和形状设置成使得三个滚轮与对应的三个转角滚动接触；巡检机器人平台，与支撑架连接，以便被滚轮组带动沿着轨道行进；巡检机器人，安装在巡检机器人平台上，由巡检机器人平台带动沿着轨道行进，对轨道所处的环境中的目标进行巡检。

Description

巡检机器人系统

技术领域

本实用新型涉及轨道巡检机器人技术领域，具体涉及具有三滚轮的滚轮组、该滚轮组构成的传送链和该滚轮组专用的轨道组件，用于供巡检机器人行进，以及巡检机器人系统。

背景技术

对例如管廊、煤矿等长距离或复杂场地的巡检工作是场地安全的基础和重要保障。由于监测项目多、线路长等原因，特别是超长管廊的环境条件恶劣、封闭性强、构造物多、通讯不便，使得以人工方式对场地状态的巡检难度大，可行性极为有限，并且也难以有效保障巡检人员的人身安全。

由于机器人的具有感知、决策、执行等基本特征，因此可以辅助甚至替代人类完成巡检这一危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量。

巡检机器人工作时，通常以轨道平台为载体沿着固定的运行路径在轨道上运动，并对需要巡检的环境进行监测。随着技术进步及需求增加，许多地方也开始陆续采用轨道巡检机器人，例如工厂、饲养厂、智能农场、市政管廊、煤矿井下等等等。

然而，现有轨道巡检机器人系统中对机器人的传动方式存在结构复杂，不易维护、成本高的情况。现有轨道巡检机器人系统还存在脱轨、打滑溜车(俗称飞车)、爬坡难等。

本实用新型急需改进的轨道组件，以减轻或者甚至消除上述技术缺陷以及其他技术缺点。

本实用新型说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本实用新型范围的主题。

实用新型内容

鉴于以上所述以及其他更多的构思而提出了本实用新型。

根据本实用新型的一方面的构思，公开了一种巡检机器人系统，包括：轨道，所述轨道包括中空的内腔，所述内腔的横截面大体上呈三角形，所述三角形的三个转角包括倒圆或倒角；传送链，包括交替连接的多个滚轮组和多个链段，其中，每个所述滚轮组包括支撑架和三个滚轮，所述三个滚轮可转动地安装在所述支撑架上；所述滚轮组设置在所述内腔中，所述内腔的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组中的三个滚轮与对应的所述三个转角处于滚动接触；巡检机器人平台，其与所述支撑架连接，以便能够被所述滚轮组带动而沿着所述轨道行进；和巡检机器人，所述巡检机器人安装在所述巡检机器人平台上，以能够由所述巡检机器人平台带动而沿着所述轨道行进；所述巡检机器人用于对所述轨道所处的环境中的目标进行巡检。

根据一实施例，所述巡检机器人平台包括两个连接臂和连接在所述两个连接臂之间的中间部，所述两个连接臂分别连接在所述支撑架的两端；并且所述巡检机器人连接在所述中间部上。

根据一实施例，所述轨道的轨道底壁沿着其延伸方向是开槽的，所述巡检机器人位于所述轨道的轨道底壁的下方。

根据一实施例，所述巡检机器人平台与所述巡检机器人通过连接件连接，所述连接件或所述巡检机器人平台穿过所述轨道底壁的开槽。

根据一实施例，所述支撑架具有支撑架中心轴线，所述三个滚轮围绕所述支撑架中心轴线彼此间隔开地布置。

根据一实施例，所述支撑架包括自所述支撑架中心轴线远离所述支撑架中心轴线延伸的三个分支，各分支包括两个相对设置的支撑板，每个滚轮可转动地安装在相应一个分支上并且位于所述相应一个分支的两个支撑板之间。

根据一实施例，所述支撑架在所述支撑架中心轴线的延伸方向上的两端分别连接有第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆的彼此远离的两个末端上均开设有插孔，各所述末端用于将一链段的一端紧固在所述插孔内。

根据一实施例，所述巡检机器人平台连接在所述第一连接杆和所述第二连接杆上。

根据一实施例，所述内腔的横截面整体上呈正三角形或者等腰三角形。

根据一实施例，所述巡检机器人平台连接在一个、两个或更多个所述滚轮组上。

根据一实施例，所述巡检机器人系统包括由多个所述滚轮组和多个链段依次交替连接而形成的传送链。

根据一实施例，所述传送链在所述中空的内腔内运行。

根据本实用新型的另外一方面的构思，还公开了一种滚轮组，包括：支撑架，所述支撑架具有支撑架中心轴线；和三个滚轮，所述三个滚轮围绕所述支撑架中心轴线彼此间隔开地布置并且可转动地安装在所述支撑架上。

根据一实施例，所述滚轮组中的三个滚轮的滚轮转轴沿着所述支撑架中心轴线对齐地或错开地设置。

根据一实施例，所述滚轮组中的三个滚轮的滚轮转轴均设置成与所述支撑架中心轴线垂直。

根据一实施例，所述滚轮组中的三个滚轮在所述支撑架中心轴线的周向上均匀布置。

根据一实施例，所述支撑架包括自所述支撑架中心轴线远离所述支撑架中心轴线延伸的三个分支，各分支包括两个相对设置的支撑板，每个滚轮可转动地安装在相应一个分支上并且位于所述相应一个分支的两个支撑板之间。

根据一实施例，所述支撑架在所述支撑架中心轴线的延伸方向上的两端分别连接有第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆的彼此远离的两个末端上均开设有插孔，各所述末端用于将一链段的一端紧固在所述插孔内。

根据一实施例，所述第一连接杆与所述支撑架永久连接或者可拆卸连接，并且所述第二连接杆与所述支撑架永久连接或者可拆卸连接。

根据一实施例，所述滚轮组设计成在运动时通过所述三个滚轮与运动路径的接触面处于滚动接触。

根据一实施例，所述滚轮组的滚轮是带滚珠轴承结构的滚轮。

根据一实施例，所述支撑架为一体成型结构，或者是由多个构件组装而成。

根据本实用新型的另一方面的构思，还提供了一种传送链，用于传送巡检机器人，所述传送链包括：多个上述三滚轮的滚轮组；和多个链段；其中，所述多个滚轮组和所述多个链段依次交替连接。

根据一实施例，各所述链段与其两端的两个滚轮组处于永久连接或者可拆卸连接。

根据一实施例，所述链段是柔性索，每两个所述柔性索之间连接一个所述滚轮组。

根据一实施例，所述柔性索选自金属缆、钢丝、铁丝、金属链、缆绳中的至少一者。

根据一实施例，所述链段是刚性段，每两个所述刚性段之间连接一个所述滚轮组。

根据一实施例，所述刚性段选自金属杆、金属条、尼龙杆、复合材料杆中的至少一者。

根据一实施例，所述多个滚轮组在所述传送链上大体上等间距地设置；并且

所述多个滚轮组和所述多个链段连接而形成闭环。

根据一实施例，所述传送链是用于载带巡检机器人的传送链。

根据本实用新型的另一方面的构思，还公开了一种轨道组件，用于供巡检机器人行进，所述轨道组件包括：如上所述的传送链；和轨道，所述轨道包括供所述传送链在其中运行的中空的内腔；所述内腔的横截面大体上呈三角形，所述三角形的三个转角包括倒圆或倒角，所述内腔的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组中的三个滚轮与对应的所述三个转角处于滚动接触，并且每个所述滚轮的侧面不与所述内腔的壁接触。

根据一实施例，所述滚轮组的数量为多个，每两个相邻的滚轮组之间连接有一链段。

根据一实施例，所述内腔的横截面整体上呈正三角形或者等腰三角形。

根据一实施例，所述三个转角均为第一弧形；并且

所述滚轮组中各滚轮的滚轮面的截面为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。

根据一实施例，所述三个转角中的第一转角的横截面包括直线和分别位于所述直线两侧的两个弧线，所述滚轮组中与所述第一转角滚动接触的第一滚轮的滚轮面的截面与所述第一转角的横截面形状大致互补。

根据一实施例，所述三个转角中的第二转角和第三转角的横截面均为第一弧形；并且

所述滚轮组中分别与所述第二转角和第三转角滚动接触的第二滚轮和第三滚轮的滚轮面的截面均为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。

根据一实施例，所述第一滚轮的滚动面上开设有凹槽，所述凹槽沿着所述第一滚轮的周向设置。

根据一实施例，所述凹槽构造成避让导向轮。

根据一实施例，在所述轨道的向上转弯的弯曲轨道段上，在与所述第一滚轮相对的所述弯曲轨道段的壁上沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。

根据一实施例，所述内腔的中心轴线与所述支撑架的支撑架中心轴线重合。

根据一实施例，所述轨道包括沿直线延伸的直线轨道段和沿曲线延伸的弯曲轨道段，所述弯曲轨道段具有弯曲内腔和位于所述弯曲内腔的内侧的轨道内侧壁；

多个滚动支撑轮相对于所述弯曲轨道段可旋转地安装，用于至少部分地取代所述轨道内侧壁；并且

所述弯曲轨道段在布置所述多个滚动支撑轮的所述轨道内侧壁的位置是开槽的或者是镂空的。

根据一实施例，所述多个滚动支撑轮中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面穿过所述轨道内侧壁而突出到所述弯曲轨道段的弯曲内腔中；或者

所述多个滚动支撑轮中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面与所述弯曲轨道段的所述轨道内侧壁齐平；或者

所述多个滚动支撑轮中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面位于所述弯曲内腔之外。

根据一实施例，所述轨道组件包括固定架，所述固定架固定安装在所述弯曲轨道段上，所述多个滚动支撑轮可转动地安装在所述固定架上。

根据一实施例，所述固定架包括中间板和两个侧部板，所述中间板固定安装在所述轨道内侧壁上，所述两个侧部板自所述中间板的两侧远离所述轨道内侧壁延伸；并且

各滚动支撑轮通过连接在所述两个侧部板上的转轴设置在所述两个侧部板之间。

根据一实施例，所述两个侧部板的延伸方向与所述轨道的轨道底壁平行。

根据一实施例，所述巡检机器人系统还包括驱动装置，所述驱动装置设置成通过驱动所述滚轮组沿着所述轨道在所述内腔内滚动而带动所述传送链在所述轨道的内腔中运行，进而带动所述巡检机器人沿着所述轨道行进。

本实用新型的有益效果是：在此实施例的巡检机器人系统中，通过设置具有横截面大体上呈三角形的内腔的轨道，并且将包括支撑架和三个滚轮的滚轮组设置在所述内腔中，从而使滚轮组能够沿着轨道以滚动接触的方式行进；进而，通过将巡检机器人平台与所述支撑架连接，以及将巡检机器人安装在所述巡检机器人平台上，使得所述巡检机器人平台可带动所述巡检机器人沿着所述轨道行进，进而实现由所述巡检机器人对所述轨道所处的环境中的目标进行巡检。

本实用新型中的轨道巡检机器人及其轨道组件尤其适用于煤矿井下、码头运输、电池供电，特别是防爆场所，以及其它环境工况恶劣或者危险的场合，等等。

本实用新型的更多实施例还能够实现其他未一一列出的有利技术效果，这些其他的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本实用新型后是可以预期和理解的。

附图说明

通过参考下文的描述连同附图，这些实施例的上述特征和优点及其他特征和优点以及实现他们的方式将更显而易见，并且可以更好地理解本实用新型的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统的整体结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统中的传送链的一部分的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统中的传送链与轨道配合的局部结构示意图；

图4是图3的IV部分的放大示意图；

图5是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统中的巡检机器人平台与轨道配合的局部结构示意图，显示了巡检机器人平台上所承载的巡检机器人；

图6是图5的剖面示意图；

图7是图4所示滚轮组的俯视示意图，还显示了与滚轮组连接的链段；

图8是图4所示滚轮组的左视示意图；

图9是图4所示滚轮组沿横向竖直面的剖面示意图；

图10是图4所示滚轮组沿纵向竖直面的剖视示意图；

图11是图4所示滚轮组与轨道的左视示意图；

图12是根据本实用新型另一实施例的滚轮组与轨道的剖面示意图；

图13是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统中的弯曲轨道段和直线轨道段的局部结构示意图；

图14是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统中的弯曲轨道段和直线轨道段与链段和滚轮组的配合示意图；

图15是图14中的局部结构放大示意图；

图16是图13所示弯曲轨道段上的滚动支撑轮和用于滚动支撑轮的固定架的放大结构示意图；

图17是图13所示弯曲轨道段和其上的滚动支撑轮的放大结构示意图。

图18是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统中的巡检机器人平台与两个滚轮组安装配合的实施例的示意图。

具体实施方式

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本实用新型的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本实用新型的其他特征、目的和优点。

应当理解，所图示和描述的实施例在应用中不限于在以下描述中阐明或在附图中图示的构件的构造和布置的细节。所图示的实施例可以是其他的实施例，并且能够以各种方式来实施或执行。各示例通过对所公开的实施例进行解释而非限制的方式来提供。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本实用新型公开的范围或实质的情况下，可以对本实用新型的各实施例作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征，可以与另一实施例一起使用，以仍然产生另外的实施例。因此，本实用新型公开涵盖属于所附权利要求及其等同要素范围内的这样的修改和变型。

同样，可以理解，本文中所使用的词组和用语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用，旨在开放式地包括其后列出的项及其等同项以及附加的项。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考本实用新型的若干具体实施例对本实用新型进行更详细的描述。

如图1和图2所示，图1是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统100的整体结构示意图，图2是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统100中的传送链100A的一部分的结构示意图。该巡检机器人系统100包括轨道10、巡检机器人21、巡检机器人平台22、传送链100A和驱动装置100B。传送链100A可连接成环形，其设置在轨道10内，轨道10可为环形；驱动装置100B相对轨道10的某个位置固定设置，并用于驱动传送链100A在轨道10内循环转动；巡检机器人平台22与传送链100A连接并且设置成沿着轨道10移动；巡检机器人21安装在巡检机器人平台22以随着巡检机器人平台22一起移动。因此，传送链100A是用于载带巡检机器人21的传送链。

更具体而言，一并参照图3和图4所示，图3是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统100中的传送链100A与轨道10配合的局部结构示意图，图4是图3的IV部分的放大示意图；所述轨道10可构造成为中空的，使得其具有沿所述轨道10延伸的内腔11。轨道10可由铝材、不锈钢等材质制成，其可由包括直线部段和弯曲部段的多个部段拼接而形成闭合的环形。内腔11贯穿整个轨道10的内部，以提供传送链100A在其内循环转动的通道。

再参照图2所示，所述传送链100A包括多个链段23和间隔开地连接在所述链段23上的多个滚轮组30。所述多个链段23与所述多个滚轮组30可连接形成闭环。如图3和图4所示，所述传送链100A布置在所述轨道10的内腔11中。

一并参照图5和图6所示，图5是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统100中的巡检机器人平台22与轨道10配合的局部结构示意图，显示了巡检机器人平台22上所承载的巡检机器人21，图6是图5的剖面示意图；所述巡检机器人21通过所述巡检机器人平台22安装在所述轨道10上且能够沿着所述轨道10行进，用于对所述轨道10所处的环境中的目标进行巡检。在一实施例中，巡检机器人21可包括摄像头、语音对讲机、警报器与控制单元等，摄像头、语音对讲机、警报器均与控制单元通讯连接。所述巡检机器人平台22与所述传送链100A可操作地连接且能够被所述传送链100A带动沿着所述轨道10行进。例如，所述巡检机器人平台22可通过螺钉、卡扣等连接方式与所述传送链100A的其中一个滚轮组30连接，以被在轨道10内移动的这个滚轮组30驱动而同样沿着轨道10移动。

结合图1所示，驱动装置100B可设置成通过驱动所述滚轮组30沿着所述轨道10在所述内腔11内滚动而带动所述传送链100A在所述轨道10的内腔11中运行，进而带动所述巡检机器人21沿着所述轨道10行进。

在此实施例的巡检机器人系统100中，通过将传送链100A构造成包括多个链段23和间隔开地连接在所述链段23上的多个滚轮组30，并使所述多个链段23与所述多个滚轮组30连接形成闭环，从而提供一种新颖的传送链。这些链段23和滚轮组30可批量制作，并易于依据需要连接成与轨道10的长度适应的闭环；链段23和滚轮组30的制造成本也较低。因此，本实施例的巡检机器人系统100结构简单、方便布置、成本较低。

再参照图3和图4所示，所述轨道10和所述滚轮组30可构成一种轨道组件100C。在一实施例中，所述轨道组件100C的滚轮组30可包括支撑架32和三个滚轮31，所述支撑架32具有支撑架中心轴线A1，所述三个滚轮31围绕所述支撑架中心轴线A1布置并且可转动地安装在所述支撑架32上。所述轨道10包括内腔11；所述内腔11的横截面大体上呈三角形，所述三角形的三个转角110包括倒圆或倒角，所述内腔11的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组30中的三个滚轮31与对应的所述三个转角110处于滚动接触，并且每个所述滚轮31的侧面不与所述内腔11的壁接触。

在此实施例的轨道组件100C中，通过设置具有大体上呈三角形横截面的内腔11的轨道10，并且在内腔11中设置由三个滚轮31构成的滚轮组30，从而可使滚轮组30在轨道10的内腔11中以滚动接触的形式行进，进而可减小摩擦，进而降低运动阻力，亦可减少部件间的磨损。

再如图4和图7至图10所示，其中图7是图4所示滚轮组30的俯视示意图，图8是图4所示滚轮组30的左视示意图，图9图4所示滚轮组30沿横向竖直面的剖面示意图，图10是图4所示滚轮组30沿纵向竖直面的剖视示意图；在进一步的一些实施例中，所述滚轮组30中的三个滚轮31的滚轮转轴39沿着所述支撑架中心轴线A1对齐地设置。也就是说，三个滚轮31的相应三个滚轮转轴39都正对支撑架中心轴线A1上的同一个位置。以此方式，可使得滚轮组30所受到的轨道10的支撑力较为均衡，有利于减少支撑架中心轴线A1相对于轨道10的倾斜摆动。

在其他一些实施例中，所述滚轮组30中的三个滚轮31的滚轮转轴39沿着所述支撑架中心轴线A1错开地设置。也就是说，三个滚轮31的相应三个滚轮转轴39中的至少两个正对中心轴线A1上的两个不同位置。由于三个滚轮31均安装在支撑架32上，因此三个滚轮31在所述支撑架中心轴线A1上不必对齐设置；此实施例中的滚轮组30整体仍然可以在轨道10中稳定行进。

在进一步的一些实施例中，如图7至图10所示，所述滚轮组30中的三个滚轮31的滚轮转轴39均设置成与所述支撑架中心轴线A1垂直。也就是说，这三个滚轮转轴39的中心轴线都与支撑架中心轴线A1垂直。以此方式，可确保滚轮31的行进方向与其旋转轴线垂直，减小会阻碍滚轮组30顺畅行进的阻力。

在进一步的一些实施例中，如图7至图10所示，所述滚轮组30中的三个滚轮31在所述支撑架中心轴线A1的周向上均匀布置。也就是说，每两个相邻的滚轮31之间可成120度的夹角。以此方式，可使得滚轮组30所受到的轨道10的支撑力较为均衡，进而易于稳定移动；另外，此种布置方式也便于滚轮组30中支撑架32的制作，也便于滚轮31在支撑架32上的安装。

在进一步的一些实施例中，如图7至图10所示，所述支撑架32包括自所述支撑架中心轴线A1远离所述支撑架中心轴线A1延伸的三个分支32A，各分支32A包括两个相对设置的支撑板32B，每个滚轮31可转动地安装在相应一个分支32A上并且位于所述相应一个分支32A的两个支撑板32B之间。例如，可将各滚轮31的滚轮转轴39的两端分别安装在两个支撑板32B上，滚轮转轴39的中间段插设在滚轮31的中心孔内。以此方式，可通过分支32A稳定地支撑相应的滚轮31，进而便于滚轮31相对于支撑架32做旋转运动。

在进一步的一些实施例中，如图7和图10所示，所述支撑架32在所述支撑架中心轴线A1的延伸方向上的两端分别连接有第一连接杆36和第二连接杆37，所述第一连接杆36和所述第二连接杆37的彼此远离的两个末端上均开设有插孔36A和37A，各所述末端用于将一链段23的一端紧固在所述插孔36A和37A内。通过设置插孔36A和37A，可便于与链段23进行对接。例如，在一实施例中，所述第一连接杆36的末端可通过挤压变形而将一个链段23的一端紧固在所述插孔36A内，所述第二连接杆37的末端可通过挤压变形而将另一链段23的一端紧固在所述插孔37A内。以此方式，可方便快捷地实现链段23与滚轮组30的连接安装。进一步地，所述第一连接杆36和第二连接杆37可沿着所述支撑架中心轴线A1设置。

在进一步的一些实施例中，如图7和图10所示，所述第一连接杆36与所述支撑架32永久连接或者可拆卸连接，所述第二连接杆37与所述支撑架32永久连接或者可拆卸连接。例如，第一连接杆36可通过焊接、过盈配合等方式固定在支撑架32上；第二连接杆37可类似地固定在支撑架32上。或者，第一连接杆36可通过螺接、卡接等方式连接在支撑架32上；第二连接杆37可类似地固定在支撑架32上。在可拆卸连接的方式中，在某个滚轮组30或某个链段23损坏时，可方便地拆下受损的滚轮组30或链段23，进而更换新的部件。在永久连接的方式中，则需整体更换连接在一起的这些部件。

在进一步的一些实施例中，再参照图2所示，所述滚轮组30的数量为多个，每两个相邻的滚轮组30之间连接有一链段23。也就是说，本申请实施例的传送链100A可包括：多个链段23；多个滚轮组30，所述多个滚轮组30和所述多个链段23依次交替连接。此实施例的传送链100A可构造为长条形，而不受限于形成闭环。

在进一步的一些实施例中，如图1至图3所示，所述多个滚轮组30在所述传送链100A上大体上等间距地设置；并且，所述多个滚轮组30和所述多个链段23连接而形成闭环。通过将多个滚轮组30大体等间距地隔开布置，使得便于采用基本等长的多个链段23来与多个滚轮组30进行连接，进而可简化链段23的制作。

在进一步的一些实施例中，如图4所示，在所述轨道10的直线轨道段12中，所述传送链100A的所述链段23配置成在直线运行过程中基本上不与所述内腔11的壁接触。通过将链段23在滚轮组30上的连接位置的设置，可大致使链段23沿着滚轮组30的中心轴线延伸；进而，由于滚轮组30在内腔11中对链段23的支撑，可使得链段23大致位于内腔11的中心处而不会与内腔11的壁接触。以此方式，可防止链段23与内腔11的壁在运行期间产生摩擦，进而提高部件的使用寿命。

在进一步的一些实施例中，如图4和图11所示，图11是图4所示滚轮组30与轨道10的左视示意图；所述内腔11的横截面整体上呈正三角形或者等腰三角形。所述三角形的三个转角110是倒圆或倒角的。内腔11的各个转角110优选以倒圆平滑过渡，或者是将转角110设置成倒角。再参照图4和图8所示，所述每一滚轮组30中的三个滚轮31布置成分别与所述三个转角110处于滚动接触。从而，通过设置倒圆或倒角的转角110，可使得三个转角110与每一滚轮组30中的三个滚轮31分别稳定接触，便于滚轮31在内腔11的弯角处平稳滚动。而且，通过设置三个滚轮31，可使得每一滚轮组30都相对于内腔11的壁做滚动运动，进一步降低了摩擦和运动阻力。

在进一步的一些实施例中，如图11所示，所述三个转角110均为第一弧形；并且，所述滚轮组30中各滚轮31的滚轮面310的截面为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。以此方式，可使得各滚轮31的滚轮面310的至少最高点与相应的转角110滚动接触，进而能够通过转角110对滚轮31的定向起到引导作用。相应地，可有利于滚轮组30在内腔11中稳定前行，降低滚轮组30围绕其中心轴线的转动。以此来保证与滚轮组30连接的巡检机器人21的稳定性。

再参照图12所示，其是根据本实用新型另一实施例的轨道组件100C中的滚轮组30与轨道10的剖面示意图；此实施例的滚轮组30与轨道10与前述的实施例中的滚轮组30与轨道10基本相同，以下主要对不同之处进行介绍。在图12所示的实施例中，轨道10的三个转角110中的第一转角110A的横截面包括直线110A1和分别位于所述直线110A1两侧的两个弧线110A2，所述滚轮组30中与所述第一转角110A滚动接触的第一滚轮31的滚轮面310的截面与所述第一转角110A的横截面形状大致互补。以此方式，可适当增加与此第一转角110A滚动接触的第一滚轮31的厚度，并且增加此第一滚轮31与第一转角110A的接触面积，进而可增强滚轮组30在轨道10中行进过程中的稳定性。

进一步地，如图12所示，所述三个转角110中的第二转角110B和第三转角110C的横截面均为第一弧形；并且，所述滚轮组30中分别与所述第二转角110B和第三转角110C滚动接触的第二滚轮31和第三滚轮31的滚轮面310的截面均为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。

在进一步的一些实施例中，如图12所示，所述第一滚轮31的滚动面310上开设有凹槽310A，所述凹槽310A沿着所述第一滚轮31的周向设置。凹槽310A的设置，一方面旨在可提高第一滚轮31的可变形性，进而能够使第一滚轮31更好地适应与或许存在尺寸差异的第一转角110A滚动配合；另一方面，凹槽310A构造成用于避让导向轮，例如在轨道弯曲段中的转向用的导向轮，以便于实现平滑顺利的转弯而使得对凹槽310A和轨道的摩擦磨损最小化，特别是在例如向上转弯时，从而可实现四个方向都能转弯。

在进一步的一些实施例中，如图11所示，所述内腔11的中心轴线可与所述支撑架32的支撑架中心轴线A1重合。以此方式，可更好地防止支撑架32所连接的链段23在行进过程中与内腔11的侧壁接触，进而防止对链段23的磨损。

在进一步的一些实施例中，所述支撑架32可为一体成型结构，或者可由多个构件组装而成。一体成型结构的支撑架32可以是一个整体性的构件，其例如可通过铝合金加工而成。通过采用一体成型结构，可便于滚轮31在其上的安装固定。也可通过结构设计而采用二个、三个或更多个构件组装成支撑架32，只要使其满足一定的支撑作用即可。

在进一步的一些实施例中，如图7所示，所述支撑架32具有两个端部320，所述两个端部320中的至少一个用于接受沿着所述支撑架中心轴线A1的推力。以此方式，通过接受沿着所述支撑架中心轴线A1的推力，即可推动滚轮组30在轨道10中移动。

在一些实施例中，如图2和图3所示，所述链段23可以是柔性索，每两个所述柔性索之间连接一个所述滚轮组30。以此方式，可便于包括此种柔性索的传送链100A在弯曲轨道段中的转弯通过；另外，柔性索也便于制作，且可降低成本。

在进一步的一些实施例中，所述柔性索可选自金属缆、钢丝、铁丝、金属链、缆绳中的一者。这些形式的柔性索易于获得或是定制，因此可降低成本。

在其他一些实施例中，所述链段23可以是刚性段，每两个所述刚性段之间连接一个所述滚轮组30。以此方式，也可以将多个滚轮组30连接形成传送链100A。

在进一步的一些实施例中，所述刚性段可选自金属杆、金属条、尼龙杆、复合材料杆中的一者。这些形式的刚性段同样易于获得或是定制，因此可降低成本。

在进一步的一些实施例中，如图4所示，所述轨道组件100C的轨道10的至少一个侧壁沿着其延伸方向是开槽的；通过设置开槽，可以允许巡检机器人平台22与其中一个滚轮组30之间的连接件27(参见图6)通过该开槽移动；而且，由于所述巡检机器人平台22与滚轮组30连接，从而能够被所述滚轮组30带动而沿着所述轨道10行进。例如，所述轨道组件100C的轨道10的轨道底壁15沿着其延伸方向是开槽的。在一个优选的实施例中，可在与带有凹槽310A的第一滚轮31相对的轨道侧壁上设置该开槽，如图12所示。

在一些实施例中，所述轨道组件100C可配置成供巡检机器人行进的轨道组件，其可沿直线布置、曲线布置或直线布置与曲线布置的组合。所述轨道组件100C可布置成闭环，也可布置成一段。

在进一步的一些实施例中，如图3和图4所示，所述轨道10在设计成允许巡检机器人平台22通过的壁部沿着所述轨道10的延伸方向开设有开槽150。例如，所述轨道10包括轨道底壁15，所述轨道底壁15上可开设所述开槽150，该开槽150例如在上坡转弯设计中至少一部分优选偏置在侧面，以便于让开上坡转弯时的悬臂滚轮；当然，该开槽150例如在某些情形下也可以至少部分地大体居中设置，或者至少一部分偏向一侧地设置，这取决于具体的设计考虑。该开槽150可沿着轨道10形成环形，以允许巡检机器人平台22与滚轮组30之间的连接件27通过该开槽150移动。在其他实施例中，开槽150也可开设在轨道侧壁上。

在一些实施例中，如图13至图15所示，其中图13是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统100中的弯曲轨道段16和直线轨道段12的局部结构示意图，图14是根据本实用新型实施例的巡检机器人系统100中的弯曲轨道段16和直线轨道段12与链段23和滚轮组30的配合示意图，图15是图14中的局部放大示意图；所述轨道10包括沿直线延伸的直线轨道段12和沿曲线延伸的弯曲轨道段16，所述弯曲轨道段16具有弯曲内腔11A和彼此连接成夹角的轨道外侧壁160和轨道内侧壁161；多个滚动支撑轮24相对于所述弯曲轨道段16可旋转地安装，用于至少部分地取代所述轨道内侧壁161，所述多个滚动支撑轮24中的部分或全部用于滚动支承移动经过所述轨道内侧壁161的链段23。其中，所述弯曲轨道段16在布置所述多个滚动支撑轮24的所述轨道内侧壁161的位置是开槽的或者是镂空的。在此指出，所述沿直线延伸的直线轨道段12和沿曲线延伸的弯曲轨道段16可构成一种弯曲轨道组件100D。

在此实施例中，通过在弯曲轨道段16设置多个滚动支撑轮24，并且所述多个滚动支撑轮24中的部分或全部设置成用于滚动支承移动经过所述轨道内侧壁161的链段23，从而可以防止经过弯曲轨道段16的链段23与弯曲轨道段16的接触和摩擦，进而防止因摩擦而造成的部件损坏。

在进一步的一些实施例中，如图15所示，所述多个滚动支撑轮24中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面突出到所述弯曲轨道段16的所述轨道内侧壁161的内侧。以此方式，可在轨道内侧壁161的内侧由多个滚动支撑轮24支撑链段23，而不用使链段23露出弯曲轨道段16，从而可起到保护作用。在其他一些实施例中，所述多个滚动支撑轮24中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面可与所述弯曲轨道段16的所述轨道内侧壁161齐平；或者，所述多个滚动支撑轮24中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面可位于所述弯曲内腔11A之外。

在一些实施例中，所述多个滚动支撑轮24直接且可转动地安装在所述弯曲轨道段16上。例如，可将滚动支撑轮24的转轴直接安装固定在弯曲轨道段16上。

在其他一些实施例中，如图13至图16所示，其中图16是图13所示弯曲轨道段16上的滚动支撑轮24和用于滚动支撑轮24的固定架25的放大结构示意图；所述巡检机器人系统100的轨道组件100C包括固定架25，所述固定架25可通过焊接、螺钉等方式固定安装在所述弯曲轨道段16上，所述多个滚动支撑轮24可转动地安装在所述固定架25上。进一步地，各滚动支撑轮24可部分地突出到所述弯曲内腔11A中。在一些实施例中，所述固定架25可拆卸地固定安装在所述弯曲轨道段16上，以便于维修更换。

在进一步的一些实施例中，如图13至图16所示，所述固定架25包括中间板250和两个侧部板251，所述中间板250固定安装在所述轨道内侧壁161上，所述两个侧部板251自所述中间板250的两侧远离所述轨道内侧壁161延伸；并且，各滚动支撑轮24通过连接在所述两个侧部板251上的转轴26设置在所述两个侧部板251之间。以此方式，可便于在固定架25上先行安装多个滚动支撑轮24，然后再将固定架25安装在弯曲轨道段16上。

在进一步的一些实施例中，如图17所示，其中图17是图13所示弯曲轨道段16和其上的滚动支撑轮24的放大结构示意图；所述轨道内侧壁161上至少在对应各滚动支撑轮24的部位设有侧壁通孔162，所述中间板250上至少在对应各滚动支撑轮24的部位设有通过孔252，以使各滚动支撑轮24的部分依次穿过所述通过孔252和所述侧壁通孔162而伸入所述弯曲内腔11A中。具体如图16所示，所述中间板250在位于两个侧部板251之间的部分均开设成通槽，使得中间板250仅通过两个端部与轨道内侧壁161进行连接。

在进一步的一些实施例中，如图17所示，所述两个侧部板251的延伸方向与所述轨道10的轨道底壁15平行。以此方式，可便于将滚动支撑轮24安装成使得滚动支撑轮24的支撑面准确地接收在弯曲轨道段16内的链段23，进而对链段23进行滚动接触。

在进一步的一些实施例中，如图1所示，所述弯曲轨道段16可在水平方向上延伸，也可在竖直方向上延伸；或者，所述弯曲轨道段16可在相对于水平方向倾斜的方向上延伸；进一步地，弯曲轨道段16可包括前述三种延伸方式的各种组合。结合前述的滚动支撑轮24的设计，本申请的环形的轨道10可具有多种弯曲设置，以适应复杂场地。

返回参照图5和图6所示，本申请实施例还提供一种巡检机器人系统100E，其可包括轨道10、滚轮组30、巡检机器人平台22和巡检机器人21。所述轨道10包括内腔11，所述内腔11的横截面大体上呈三角形，所述三角形的三个转角110包括倒圆或倒角。所述滚轮组30包括支撑架32和三个滚轮31，所述三个滚轮31可转动地安装在所述支撑架32上；所述滚轮组30设置在所述内腔11中，所述内腔11的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组30中的三个滚轮31与对应的所述三个转角110处于滚动接触。巡检机器人平台22与所述支撑架32连接，以便能够被所述滚轮组30带动而沿着所述轨道10行进。所述巡检机器人21安装在所述巡检机器人平台22上，以能够由所述巡检机器人平台22带动而沿着所述轨道10行进；所述巡检机器人21用于对所述轨道10所处的环境中的目标进行巡检。

在此实施例的巡检机器人系统100E中，通过设置横截面大体上呈三角形的内腔11的轨道10，并且将包括支撑架32和三个滚轮31的滚轮组30设置在所述内腔11中，从而使滚轮组30能够沿着轨道10以滚动接触的方式行进；进而，通过将巡检机器人平台22与所述支撑架32连接，以及将巡检机器人21安装在所述巡检机器人平台22上，使得所述巡检机器人平台22可带动所述巡检机器人21沿着所述轨道10行进，进而实现由所述巡检机器人21对所述轨道10所处的环境中的目标进行巡检。

在进一步的一些实施例中，如图5和图6所示，所述巡检机器人平台22包括两个连接臂220和连接在所述两个连接臂220之间的中间部221，所述两个连接臂220分别连接在所述支撑架32的两端；所述巡检机器人21连接在所述中间部221上。例如，两个连接臂220和中间部221可依次连接成U形；巡检机器人21可连接在中间部221的长度方向上的居中位置，以使两个连接臂220受力均衡。

在进一步的一些实施例中，如图5和图6所示，所述轨道10具有三个边角部130，其横截面大体上呈三角形。所述边角部130中的至少一个是倒圆或倒角的。在其他一些实施例中，所述边角部130也可采用棱角形状。此外，这三个边角部130的形状可相同，或不相同。例如，其中一个边角部130可采用倒圆，另外一个或两个边角部130可采用倒角。

在进一步的一些实施例中，如图5和图6所示，所述轨道10的轨道底壁15沿着其延伸方向是开槽的，所述巡检机器人21位于所述轨道10的轨道底壁15的下方。以此方式，可将巡检机器人21以悬吊方式设置在轨道10的下方。

在进一步的一些实施例中，如图5和图6所示，所述巡检机器人平台22与所述滚轮组30通过连接件27连接。所述轨道底壁15上可开设开槽150，该开槽150可以至少部分地大体居中设置，或者至少一部分偏向一侧地设置，这取决于具体的设计考虑。该开槽150可沿着轨道10形成环形，以允许所述巡检机器人平台22的例如中间部221穿过所述轨道底壁15的开槽150，并且沿着该开槽150移动。在其他一些实施例中，也可设置成使巡检机器人平台22与巡检机器人21之间的连接件27穿过所述轨道底壁15的开槽150，并且沿着该开槽150移动。

在进一步的一些实施例中，如图5和图6所示，所述巡检机器人平台22连接在所述第一连接杆36和所述第二连接杆37上。例如，所述两个连接臂220中的一个连接臂220可固定连接在第一连接杆36上，另一个连接臂220可固定连接在第二连接杆37上。

在进一步的一些实施例中，巡检机器人平台22可连接在两个或更多个所述滚轮组30上，例如如图18所示，巡检机器人平台22可安装连接在两个滚轮组30上以便被其带动行进，其安装方式如图所示。在另外一种非限制性的安装方案中，结合图3、图5和图6所示，可将两个连接臂220中的一个连接臂220固定连接一个滚轮组30上，而将另一个连接臂220固定连接在与所述一个滚轮组30相邻的另一滚轮组30上。以此方式，例如，可通过多个滚轮组30分担巡检机器人平台22及巡检机器人21的重力，相比于通过单个滚轮组30支撑巡检机器人平台22及巡检机器人21可降低对滚轮组30的受力集中和磨损，进而提高滚轮组30的使用寿命。

关于本申请巡检机器人系统100E的其他相关内容已经在前文中做了介绍，此处不再赘述。

以上结合实施例描述了本实用新型的基本构思。注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。

因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (24)

1.一种巡检机器人系统，其特征在于，包括：

轨道，所述轨道包括中空的内腔，所述内腔的横截面大体上呈三角形，所述三角形的三个转角包括倒圆或倒角；

传送链，包括交替连接的多个滚轮组和多个链段，其中，每个所述滚轮组包括支撑架和三个滚轮，所述三个滚轮可转动地安装在所述支撑架上；所述滚轮组设置在所述内腔中，所述内腔的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组中的三个滚轮与对应的所述三个转角处于滚动接触；

巡检机器人平台，其与所述支撑架连接，以便能够被所述滚轮组带动而沿着所述轨道行进；和

巡检机器人，所述巡检机器人安装在所述巡检机器人平台上，以能够由所述巡检机器人平台带动而沿着所述轨道行进；所述巡检机器人用于对所述轨道所处的环境中的目标进行巡检。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述巡检机器人平台包括两个连接臂和连接在所述两个连接臂之间的中间部，所述两个连接臂分别连接在所述支撑架的两端；并且

所述巡检机器人连接在所述中间部上。

3.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述轨道的轨道底壁沿着其延伸方向是开槽的，所述巡检机器人位于所述轨道的轨道底壁的下方。

4.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述支撑架具有支撑架中心轴线，所述三个滚轮围绕所述支撑架中心轴线彼此间隔开地布置。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述支撑架包括自所述支撑架中心轴线远离所述支撑架中心轴线延伸的三个分支，各分支包括两个相对设置的支撑板，每个滚轮可转动地安装在相应一个分支上并且位于所述相应一个分支的两个支撑板之间。

6.根据权利要求4所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述支撑架在所述支撑架中心轴线的延伸方向上的两端分别连接有第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆的彼此远离的两个末端上均开设有插孔，各所述末端用于将一链段的一端紧固在所述插孔内。

7.根据权利要求6所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述巡检机器人平台连接在所述第一连接杆和第二连接杆上。

8.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述内腔的横截面整体上呈正三角形或者等腰三角形。

9.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述巡检机器人平台连接在一个、两个或更多个所述滚轮组上。

10.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述链段是柔性索或刚性段，在每两个所述链段之间连接一个所述滚轮组。

11.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述多个滚轮组在所述传送链上大体上等间距地设置；并且

所述多个滚轮组和所述多个链段连接而形成闭环的传送链。

12.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述内腔的尺寸和形状设置成使得所述滚轮组中的三个滚轮与对应的所述三个转角处于滚动接触，并且每个所述滚轮的侧面不与所述内腔的壁接触。

13.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述三个转角均为第一弧形；并且

所述滚轮组中各滚轮的滚轮面的截面为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。

14.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述三个转角中的第一转角的横截面包括直线和分别位于所述直线两侧的两个弧线，并且所述滚轮组中与所述第一转角滚动接触的第一滚轮的滚轮面的截面与所述第一转角的横截面形状大致互补。

15.根据权利要求14所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述三个转角中的第二转角和第三转角的横截面均为第一弧形；并且

所述滚轮组中分别与所述第二转角和第三转角滚动接触的第二滚轮和第三滚轮的滚轮面的截面均为第二弧形，所述第一弧形的半径略大于或等于所述第二弧形的半径。

16.根据权利要求14所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述第一滚轮的滚动面上开设有凹槽，所述凹槽沿着所述第一滚轮的周向设置。

17.根据权利要求16所述的巡检机器人系统，其特征在于，在所述轨道的向上转弯的弯曲轨道段上，在与所述第一滚轮相对的所述弯曲轨道段的壁上沿着其延伸方向是至少部分地开槽的。

18.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述内腔的中心轴线与所述支撑架的支撑架中心轴线重合。

19.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述轨道包括沿直线延伸的直线轨道段和沿曲线延伸的弯曲轨道段，所述弯曲轨道段具有弯曲内腔和位于所述弯曲内腔的内侧的轨道内侧壁；

多个滚动支撑轮相对于所述弯曲轨道段可旋转地安装，用于至少部分地取代所述轨道内侧壁；并且

所述弯曲轨道段在布置所述多个滚动支撑轮的所述轨道内侧壁的位置是至少部分地开槽的或者是镂空的。

20.根据权利要求19所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述多个滚动支撑轮中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面穿过所述轨道内侧壁而突出到所述弯曲轨道段的弯曲内腔中；或者

所述多个滚动支撑轮中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面与所述弯曲轨道段的所述轨道内侧壁齐平；或者

所述多个滚动支撑轮中的至少一部分滚动支撑轮的支撑面位于所述弯曲内腔之外。

21.根据权利要求19所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述轨道包括固定架，所述固定架固定安装在所述弯曲轨道段上，所述多个滚动支撑轮可转动地安装在所述固定架上。

22.根据权利要求21所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述固定架包括中间板和两个侧部板，所述中间板固定安装在所述轨道内侧壁上，所述两个侧部板自所述中间板的两侧远离所述轨道内侧壁延伸；并且

各滚动支撑轮通过连接在所述两个侧部板上的转轴设置在所述两个侧部板之间。

23.根据权利要求22所述的巡检机器人系统，其特征在于，

所述两个侧部板的延伸方向与所述轨道的轨道底壁平行。

24.根据权利要求1-23中任一项所述的巡检机器人系统，其特征在于，所述巡检机器人系统还包括驱动装置，所述驱动装置设置成通过驱动所述滚轮组沿着所述轨道在所述内腔内滚动而带动所述传送链在所述轨道的内腔中运行，进而带动所述巡检机器人沿着所述轨道行进。

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