CN218110782U - 一种多功能轨道探测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及移动机器人技术领域，公开了一种多功能轨道探测机器人，包括导轨、转向盘以及可沿导轨移动的移动探测车，导轨包括过渡导轨以及多个探测导轨，过渡导轨沿转向盘的径向设置在转向盘上，多个探测导轨的一端分别与转向盘的外周衔接，且多个探测导轨的一端围绕转向盘的轴线分布，转向盘可转动使得过渡导轨与探测导轨对齐，移动探测车设有主控机构、行走机构、驱动机构和探测机构，主控机构安装在行走机构上，行走机构与驱动机构连接，驱动机构驱动行走机构沿导轨移动，探测机构与主控机构电连接。本实用新型的移动探测车可通过转向盘移动至不同的探测导轨上，使得移动探测车的行走路线多样，探测范围广。

Description

一种多功能轨道探测机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，特别是涉及一种多功能轨道探测机器人。

背景技术

随着机器人科技的不断进步，国家愈加重视智能机器人技术的应用发展，并加强了对智能机器人研发的投入和政策支持，这使我国智能机器人发展有了大幅度提高，并从工业机器人逐渐地延伸至智能机器人方向发展。轨道机器人是移动机器人的一种特殊应用类型，辅助或代替工作人员对室内或室外设备进行巡检、监控、以及探测工作，能够在少人甚至无人的环境下，利用图像处理以及室内定位等技术，完成设备的周期巡检，并对室内或室外特定物体的实时状态和室内外环境状态进行实时监测、识别和分析，对维护特定设备的稳定安全运行有重要意义。

一般情况下，某些特定设备(如轨道交通变电站、设备间、隧道巡检作业区间等)是否安全正常工作关系到整个系统的安全生产和可靠运行，因此需要工作人员每天定期对这些运行设备进行巡检，采集设备的运行数据，并对数据分析。由于工作量较大，工作人员的技术水平参差不齐，对工作的认真程度也各不相同，日常巡检维护不能得到充分的保障，一旦没有及时发现设备的异常状况并解决掉，就可能造成巨大的损失。为了解决此类问题，智能轨道机器人的研发及应用应运而生。

与传统监控设备或监控系统相比，智能轨道机器人更为灵活；与目前地面移动巡检机器人相比，智能轨道机器人更为稳定和可靠，巡查和识别效果更好。这主要得益于轨道机器人可以沿着固定的轨道进行工作，从而工作环境和工作条件更为稳定可控。然而目前智能轨道机器人主要还是沿着轨道通过单目或双目摄像头进行监测作业，无法从一条轨道中转向切换至另一轨道中，导致其探测的范围受限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能通过转向盘移动切换至不同探测导轨上，探测路径多，探测范围广的多功能轨道探测机器人。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能轨道探测机器人，包括导轨、转向盘以及可沿所述导轨移动的移动探测车，所述导轨包括过渡导轨以及多个探测导轨，所述过渡导轨沿所述转向盘的径向设置在所述转向盘上，多个所述探测导轨的一端分别与所述转向盘的外周衔接，且多个所述探测导轨的一端围绕所述转向盘的轴线分布，所述转向盘可转动使得所述过渡导轨与所述探测导轨对齐，所述移动探测车设有主控机构、行走机构、驱动机构和探测机构，所述主控机构安装在所述行走机构上，所述行走机构与所述驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述行走机构沿所述导轨移动，所述探测机构与所述主控机构电连接。

作为本实用新型的优选方案，所述行走机构设有车轮组，所述车轮组包括两个对称设置的车轮，所述车轮可在所述导轨上滚动行走，所述车轮的外侧设有轮缘，所述轮缘与所述导轨的侧部贴合连接。

作为本实用新型的优选方案，移动探测车还包括导向机构，所述导轨设有沿所述导轨的长度方向设置的导向凹槽，所述导向凹槽设有沿所述导轨的长度方向设置的槽口，所述导向机构包括导向轮、导向轮轴和连接架，所述导向轮设置两个，两个导向轮分别与所述导向轮轴的两端连接，两个所述导向轮设于所述导向凹槽内的两侧，所述导向轮轴与所述连接架可转动连接，所述连接架穿过所述槽口与所述行走机构连接。

作为本实用新型的优选方案，所述行走机构的两端均设有分别与所述主控机构电连接的摄像头和照明灯。

作为本实用新型的优选方案，所述导轨上设有定位标识线，所述行走机构设有用于检测识别所述定位标识线的定位检测装置，所述定位检测装置与所述主控机构电连接。

作为本实用新型的优选方案，所述探测机构设有机械臂，所述机械臂安装在所述主控机构或所述行走机构上，所述机械臂上设有分别与所述主控机构电连接的摄像机、第一探测传感器和夹爪。

作为本实用新型的优选方案，所述探测机构还设有固定支架，所述固定支架与所述行走机构的侧部连接，所述固定支架上设有固定轴，所述固定轴上设有可转动的转盘，所述转盘的侧部设有与所述主控机构电连接的第二探测传感器，所述固定轴设有用于驱动所述转盘转动的驱动电机，所述驱动电机与所述转盘传动连接。

作为本实用新型的优选方案，所述主控机构设有壳体以及安装在所述壳体内的控制主机、电源装置和无线通讯模块，所述壳体安装在所述行走机构上，所述控制主机与所述电源装置电连接，所述控制主机通过所述无线通讯模块与上位机通讯连接。

本实用新型实施例一种多功能轨道探测机器人，与现有技术相比，其有益效果在于：当移动探测车沿一个探测导轨行走时，其最后会从该探测导轨与转向盘连接的一端移动至转向盘上的过渡导轨上，此时移动探测车停止移动，转向盘转动使得过渡导轨与另一个探测导轨与转向盘连接的一段对齐，随后移动探测车从过渡导轨移动至另一个探测导轨，实现移动探测车的换向切换导轨，即移动探测车通过转向盘移动至不同的探测导轨上，使得移动探测车的行走路线多样，探测范围广。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是图1的前视图；

图3是本实用新型的导轨与转向盘的连接结构示意图；

图中，1、导轨；11、过渡导轨；12、探测导轨；13、导向凹槽；131、槽口；14、定位标识线；15、摄像头；16、照明灯；2、转向盘；3、移动探测车；31、主控机构；32、行走机构；321、车轮；322、轮缘；33、探测机构；331、机械臂；332、固定架；333、固定轴；334、转盘；335、第二探测传感器；34、导向机构；341、导向轮；342、导向轮轴；343、连接架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1－3所示，本实用新型实施例优选实施例的一种多功能轨道探测机器人，包括导轨1、转向盘2以及可沿导轨1移动的移动探测车3，导轨1包括过渡导轨11以及多个探测导轨12，过渡导轨11沿转向盘2的径向设置在转向盘2上，多个探测导轨12的一端分别与转向盘2的外周衔接，且多个探测导轨12的一端围绕转向盘2的轴线分布，转向盘2可转动使得过渡导轨11与探测导轨12对齐，可以理解的转向盘2连接有驱动转向盘2转动的驱动装置，如电机，移动探测车3设有主控机构31、行走机构32、驱动机构和探测机构33，主控机构31安装在行走机构32上，行走机构32与驱动机构连接，驱动机构驱动行走机构32沿导轨1移动，驱动机构通过传动组件与行走机构32连接，从而驱动行走机构32移动和转向，其具体的连接结构与现有的移动小车一致，为现有的技术，因此在此不再具体描述，探测机构33与主控机构31电连接，探测机构33设有多个用于探测环境的参数(温度、湿度和气压等)的传感器，传感器检测到的数据传输至主控机构31进行分析和储存。

本实施例的工作原理为：移动探测车3沿着导轨1移动行走，移动探测车3在移动的过程中进行探测，使得移动探测车3按指定的路径进行探测；当移动探测车3沿一个探测导轨12行走时，其最后会从该探测导轨12与转向盘2连接的一端移动至转向盘2上的过渡导轨11上，此时移动探测车3停止移动，转向盘2转动使得过渡导轨11与另一个探测导轨12与转向盘2连接的一段对齐，随后移动探测车3从过渡导轨11移动至另一个探测导轨12，实现移动探测车3的换向切换导轨1，即移动探测车3通过转向盘2移动至不同的探测导轨12上，使得移动探测车3的行走路线多样，探测范围广。

示例性的，行走机构32设有车轮组，车轮组包括两个对称设置的车轮321，车轮321可在导轨1上滚动行走，车轮321的外侧设有轮缘322，轮缘322与导轨1的侧部贴合连接，通过两个车轮321的轮缘322与导轨1配合，从而确保行走机构32沿着导轨1移动。

示例性的，移动探测车3还包括导向机构34，导轨1设有沿导轨1的长度方向设置的导向凹槽13，导向凹槽13设有沿导轨1的长度方向设置的槽口131，导向机构34包括导向轮341、导向轮轴342和连接架343，导向轮341设置两个，两个导向轮341分别与导向轮轴342的两端连接，两个导向轮341设于导向凹槽13内的两侧，导向轮轴342与连接架343可转动连接，连接架343穿过槽口131与行走机构32连接，导向轮341在导向凹槽13内滚动行走，起到导向作用，同时，由于导向轮341无法通过槽口131脱离导向凹槽13，因此导向轮341与导向凹槽13的配合，可使移动探测车3倒置吊挂在导轨1上，使得移动探测车3不局限与在地面上使用。

示例性的，行走机构32的两端均设有分别与主控机构31电连接的摄像头15和照明灯16，用于行走机构32移动行走的观察和照明。

示例性的，导轨1上设有定位标识线14，行走机构32设有用于检测识别定位标识线14的定位检测装置，定位检测装置与主控机构31电连接，定位检测装置检测识别定位标识线14的信号传输至主控机构31，使得主控机构31判断确定行走机构32的位置，以便确定行走机构32移动至转向盘2处，定位检测装置可采用霍尔接近开关，相应地定位标识线14上设有与霍尔接近开关对应的磁铁即可。

示例性的，探测机构33设有机械臂331，机械臂331安装在主控机构31或行走机构32上，机械臂331上设有分别与主控机构31电连接的摄像机、第一探测传感器和夹爪，机械臂331移动可调节摄像机的拍摄区域以及第一探测传感器的检测区域，摄像机拍摄的数据和第一探测传感器检测的数据传输至主控机构31进行分析处理以及储存，夹爪可对目标区域的部件进行抓取，从而实现故障的排除，在实际使用时，第一探测传感器主要用于探测其所在环境的参数(温度、湿度和气压等)，甚至检测某些气体(如甲烷)，因此第一探测传感器包括相应类型的传感器，如需检测温度则选用温度传感器，需检测甲烷气体时则选用甲烷检测传感器。

示例性的，探测机构33还设有固定支架332，固定支架332与行走机构32的侧部连接，固定支架332上设有固定轴333，固定轴333上设有可转动的转盘334，转盘334的侧部设有与主控机构31电连接的第二探测传感器335，需要说明的是，第二探测传感器335与第一探测传感器同理，并非特指某一特定类型的传感器，一般情况下，第二探测传感器335与第一探测传感器的种类不同，第二探测传感器335柱要是用于当移动探测车3移动至探测导轨12的某个设定点时，用于检测记录该设定点的环境参数，固定轴333设有用于驱动转盘334转动的驱动电机，驱动电机与转盘334传动连接，如驱动电机的输出轴上设有主动齿轮，转轴上设置可转动的从动齿轮，从动齿轮与转盘334固定连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，此时驱动电机的输出轴转动便能驱动转盘334围绕固定轴333转动，从而调节位于转盘334侧部的第二探测传感器335的位置，便于检测，在本实施例中，固定轴333上设置有两个转盘334，两个转盘334的可转动方向可相同或相反。

示例性的，主控机构31设有壳体以及安装在壳体内的控制主机、电源装置和无线通讯模块，壳体安装在行走机构32上，实现主控机构31的安装固定，控制主机与电源装置电连接，电源装置为控制主机提供电源，控制主机发出指令控制驱动机构，探测机构33检测到的数据传输至控制主机进行处理和储存，控制主机通过无线通讯模块与上位机通讯连接，以便远程操控控制主机和查看其中的数据。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种多功能轨道探测机器人，其特征在于：包括导轨、转向盘以及可沿所述导轨移动的移动探测车，所述导轨包括过渡导轨以及多个探测导轨，所述过渡导轨沿所述转向盘的径向设置在所述转向盘上，多个所述探测导轨的一端分别与所述转向盘的外周衔接，且多个所述探测导轨的一端围绕所述转向盘的轴线分布，所述转向盘可转动使得所述过渡导轨与所述探测导轨对齐，所述移动探测车设有主控机构、行走机构、驱动机构和探测机构，所述主控机构安装在所述行走机构上，所述行走机构与所述驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述行走机构沿所述导轨移动，所述探测机构与所述主控机构电连接。

2.根据权利要求1所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：所述行走机构设有车轮组，所述车轮组包括两个对称设置的车轮，所述车轮可在所述导轨上滚动行走，所述车轮的外侧设有轮缘，所述轮缘与所述导轨的侧部贴合连接。

3.根据权利要求2所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：移动探测车还包括导向机构，所述导轨设有沿所述导轨的长度方向设置的导向凹槽，所述导向凹槽设有沿所述导轨的长度方向设置的槽口，所述导向机构包括导向轮、导向轮轴和连接架，所述导向轮设置两个，两个导向轮分别与所述导向轮轴的两端连接，两个所述导向轮设于所述导向凹槽内的两侧，所述导向轮轴与所述连接架可转动连接，所述连接架穿过所述槽口与所述行走机构连接。

4.根据权利要求1所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：所述行走机构的两端均设有分别与所述主控机构电连接的摄像头和照明灯。

5.根据权利要求1所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：所述导轨上设有定位标识线，所述行走机构设有用于检测识别所述定位标识线的定位检测装置，所述定位检测装置与所述主控机构电连接。

6.根据权利要求1所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：所述探测机构设有机械臂，所述机械臂安装在所述主控机构或所述行走机构上，所述机械臂上设有分别与所述主控机构电连接的摄像机、第一探测传感器和夹爪。

7.根据权利要求6所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：所述探测机构还设有固定支架，所述固定支架与所述行走机构的侧部连接，所述固定支架上设有固定轴，所述固定轴上设有可转动的转盘，所述转盘的侧部设有与所述主控机构电连接的第二探测传感器，所述固定轴设有用于驱动所述转盘转动的驱动电机，所述驱动电机与所述转盘传动连接。

8.根据权利要求1所述的多功能轨道探测机器人，其特征在于：所述主控机构设有壳体以及安装在所述壳体内的控制主机、电源装置和无线通讯模块，所述壳体安装在所述行走机构上，所述控制主机与所述电源装置电连接，所述控制主机通过所述无线通讯模块与上位机通讯连接。

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