CN219747979U - 一种轨道机器人的行走驱动结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轨道式机器人技术领域，尤其是涉及一种轨道机器人的行走驱动结构，包括滑轨和支撑板，巡检机器人安装于支撑板，支撑板上设置有驱动机构和导向机构，驱动机构包括偶数个驱动轮和多组带动驱动轮进行转动的驱动组件，驱动组件固定于支撑板，多个驱动轮夹持于滑轨相互远离的两竖直侧壁，位于滑轨两侧的驱动轮之间设置有带动滑轨两侧驱动轮相互靠近的拉力机构，导向机构包括多个与支撑板连接的连接架、转动安装于连接架的多个承重轮和转动安装于连接架的多个限位轮，承重轮底面抵接于滑轨，限位轮的顶面抵接于滑轨。本申请具有提高巡检机器人在轨道上运行的稳定性的效果。

Description

一种轨道机器人的行走驱动结构

技术领域

本申请涉及轨道式机器人技术领域，尤其是涉及一种轨道机器人的行走驱动结构。

背景技术

随着大型石油化工企业建设的不断增多，油品、燃气、毒气泄漏爆炸等灾害隐患不断增加，为减少事故的发生，对易燃易爆场所进行现场巡视，随时对现场信息进行采集、分析十分重要。巡检机器人作为一种可代替人工完成所有巡检作业，已经逐渐进入企事业单位。常见轨道机器人分为地面轨道巡检机器人和挂轨巡检机器人。

挂轨巡检机器人是在施工现场布置轨道，巡检机器人能够沿着轨道进行移动，相关技术中，公开号为CN215825305U的实用新型专利公开了一种天然气田酸气管道隧道巡检机器人，包括轨道、控制箱、环境摄像头、检视摄像头、主动轮、限位轮和行进电机，主动轮和从动轮分别抵接于轨道的上下两侧，行进电机能够带动轨道上方的主动轮进行转动，从而能够实现巡检机器人沿着轨道进行移动。

针对上述相关技术，发明人认为由于主动轮位于轨道的上方，主动轮对巡检机器人整体起到承重作用，主动轮在承重过程中会产生变形，主动轮的圆度变差，也会使得从动轮容易与轨道之间产生间隙，使得主动轮和从动轮无法对轨道进行夹持，使得巡检机器人在运行过程中容易抖动，当出现抖动后，主动轮和轨道之间出现间隙，主动轮与滑轨之间容易出现打滑的可能性，从而影响巡检机器人在轨道上运行的稳定性。

实用新型内容

为了提高巡检机器人在轨道上运行的稳定性，本申请提供一种轨道机器人的行走驱动结构。

本申请提供的一种轨道机器人的行走驱动结构，采用如下的技术方案：

一种轨道机器人的行走驱动结构，包括滑轨和支撑板，巡检机器人安装于支撑板，所述支撑板上设置有驱动机构和导向机构，所述驱动机构包括偶数个驱动轮和多组带动驱动轮进行转动的驱动组件，所述驱动组件固定于所述支撑板，多个所述驱动轮夹持于所述滑轨相互远离的两竖直侧壁，位于所述滑轨两侧的驱动轮之间设置有带动滑轨两侧驱动轮相互靠近的拉力机构，所述导向机构包括多个与支撑板连接的连接架、转动安装于连接架的多个承重轮和转动安装于连接架的多个限位轮，所述承重轮底面抵接于所述滑轨，所述限位轮的顶面抵接于所述滑轨。

通过采用上述技术方案，巡检机器人在进行运行时，驱动组件带动滑轨两侧的驱动轮转动，驱动轮沿着滑轨的轨迹进行移动，从而带动了固定于支撑板的巡检机器人进行移动。承重轮、限位轮与滑轨配合后，对支撑板的竖直方向限位，多个驱动轮对支撑板的水平方向限位，能够提高巡检机器人运行的稳定性；由于承重轮起到承重作用，驱动轮不再承重，使得驱动轮在使用过程中不易变形，能够进一步提高了巡检机器人运行的稳定性。拉力机构提高了驱动轮与滑轨的摩擦力，使得驱动轮与滑轨之间不易出现打滑，提高了巡检机器人运行的稳定性。

优选的，所述驱动组件包括互相传动的驱动电机和减速机，所述驱动电机固定于所述支撑板，所述驱动电机和减速机均固定于所述支撑板，所述驱动轮同轴固定于所述减速机的输出轴。

通过采用上述技术方案，驱动电机能够将动力传输至减速机上，通过减速机将动力传递至驱动轮上，减速机降低了驱动电机受到的载荷，能够延长驱动电机的使用寿命。

优选的，所述拉力机构包括限位杆、两个施压弹簧和两个连接角钢，位于所述滑轨两侧的所述减速机的输出轴上均套设有传动板，两个所述连接角钢分别固定于滑轨两侧的所述传动板，所述限位杆穿设于所述滑轨两侧的两个连接角钢，所述限位杆的两端均设置有限位环，两个所述施压弹簧均套设于所述限位杆，任一所述施压弹簧的两端分别抵紧于限位环和连接角钢，两个所述施压弹簧分别作用于两个所述连接角钢。

通过采用上述技术方案，处于压缩状态的施压弹簧对连接角钢施加朝向滑轨的作用力，通过传动板将作用力传递至减速机的输出轴上，使得减速机的输出轴受到朝向滑轨的作用力，使得驱动轮能够抵接于滑轨的侧壁，从而能够提高驱动轮和滑轨之间的摩擦力，使得驱动轮和滑轨之间不易出现打滑的可能性。

优选的，所述限位杆的轴线垂直于所述驱动轮的轴线。

通过采用上述技术方案，由于限位杆的轴线垂直于驱动轮的轴线，使得套设于限位杆的施压弹簧的轴线也垂直于驱动轮的轴线，使得施压弹簧对驱动轮所施加的作用力沿驱动轮的径向，能够保证驱动轮的受力方向。

优选的，所述传动板铰接于所述支撑板上，所述传动板的铰接轴线平行于所述减速机的输出轴，所述传动板的铰接轴位于所述减速机远离所述施压弹簧的一侧。

通过采用上述技术方案，施压弹簧作用于传动板后，传动板围绕其铰接轴线在支撑板上转动，从而带动减速机和驱动轮抵接于滑轨，由于传动板的铰接轴线与减速机的输出轴平行，传动板对驱动轮所施加作用力的方向垂直于驱动轮的轴线方向，使得驱动轮只会受到径向力，而不会受到轴向力，提高了驱动轮的受力效果。

优选的，所述传动板靠近所述驱动轮的一侧形成凸台，所述减速机的输出轴转动安装于所述凸台。

通过采用上述技术方案，凸台使得减速机位于传动板处的受力点更加靠近驱动轮，减小了减速机输出轴位于驱动轮和传动板之间的力矩，降低了减速机输出轴的轴线偏离程度。

优选的，所述连接架转动安装有转动轴，所述转动轴的轴线平行于所述驱动轮的轴线，所述转动轴固定于所述支撑板，所述转动轴远离所述支撑板的一侧固定有限位板，所述限位板靠近所述转动轴的侧壁抵接于所述连接架的顶部侧壁。

通过采用上述技术方案，转动轴使得连接架和支撑板之间能够相对转动，当巡检机器人移动至滑轨的转弯处时，多个转动轴相互配合，使得支撑板能够随连接架的移动自动转动，从而实现巡检机器人的转弯动作，从而提高了巡检机器人在转向运行过程中的稳定性。

优选的，导向机构还包括多个导向轮，所述导向轮的轴线平行于所述驱动轮的轴线，多个所述驱动轮分别抵接于所述滑轨相互远离的两竖直侧壁。

通过采用上述技术方案，导向轮进一步提高导向效果，使得支撑板带动巡检机器人移动的过程中不易偏离滑轨。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置驱动轮和承重轮，承重轮起到承重作用，承重轮的轴线沿水平方向作用于滑轨上，使得驱动轮在使用过程中不会承重，使得驱动轮在驱动过程中不易变形，当驱动轮转动时，能够带动巡检机器人在滑轨上稳定的运行；

2.通过设置拉力机构，拉力机构能够对滑轨两侧的驱动轮施加作用力，能够提高驱动轮与滑轨之间的滑动摩擦力，使得驱动轮和滑轨之间不易出现打滑现象，提高了巡检机器人运行的稳定性；

3.通过设置转动轴，使得连接架与转动板之间相对转动，当巡检机器人滑移至滑轨的转弯处时，连接板能够随着连接架的移动自动转动，从而提高了巡检机器人在转向运行过程中的稳定性。

附图说明

图1是本实施例体现整体结构的示意图；

图2是本实施例着重体现导向机构的示意图；

图3是本实施例着重体现连接架和支撑板连接方式的示意图；

图4是本实施例着重体现拉力机构的示意图。

附图标记：1、滑轨；2、支撑板；3、驱动机构；31、驱动轮；32、驱动组件；321、驱动电机；322、减速机；4、导向机构；41、连接架；42、承重轮；43、限位轮；44、导向轮；5、转动轴；6、限位板；7、传动板；8、拉力机构；81、限位杆；82、施压弹簧；83、连接角钢；9、限位环；10、凸台。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开的一种轨道机器人的行走驱动结构。

参照图1，一种轨道机器人的行走驱动结构，包括截面呈“工”字状的滑轨1，滑轨1上滑移安装有对巡检机器人进行支撑的支撑板2。支撑板2上设有驱动机构3和导向机构4，驱动机构3包括两个驱动轮31和两组带动驱动轮31进行转动的驱动组件32，驱动组件32包括驱动电机321和减速机322，且驱动电机321通过螺栓可拆卸安装于支撑板2上，减速机322通过螺栓可拆卸安装于驱动电机321上，且减速机322与驱动电机321相互传动。

减速机322的输出轴竖直向上，驱动轮31同轴固定于减速机322的输出轴，驱动电机321通过减速机322将动力传递至驱动轮31上。两个驱动轮31呈对称分布于滑轨1竖直侧壁的两侧，两个驱动轮31对滑轨1形成夹持，当驱动轮31转动时，驱动轮31与滑轨1之间产生动摩擦，使得驱动轮31能够沿着滑轨1进行滑移，从而能够带动支撑板2上的巡检机器人进行移动。

参照图1和图2，导向机构4包括连接架41、承重轮42、限位轮43和导向轮44，在本实施例中连接架41具有两个，两个支撑架均与支撑板2相连接，驱动轮31位于两个连接架41之间。承重轮42、限位轮43和导向轮44均转动安装于连接架41上，其中任一连接架41上的承重轮42具有四个、限位轮43具有一个、导向轮44具有四个。承重轮42的轴线沿水平方向，承重轮42的底部抵接于滑轨1上，滑轨1对承重轮42施加向上的承托力。四个承重轮42呈对称分布于滑轨1的两侧。承重轮42起到承重作用，使得驱动轮31不再承重，同时由于驱动轮31对滑轨1所施加的为水平方向的作用力，使得驱动轮31在使用过程中不易变形，能够提高驱动轮31在滑轨1上运行的稳定性，即提高了巡检机器人在滑轨1上运行的稳定性。

限位轮43的轴线平行于承重轮42的轴线，限位轮43抵接于滑轨1的底面，限位轮43和承重轮42对滑轨1的上下两侧壁形成夹持，当巡检机器人移动至滑轨1处的上下斜坡时，使得巡检机器人不易出现抖动，提高了巡检机器人在上坡和下坡过程中的稳定性。

导向轮44的轴线平行于驱动轮31的轴线，四个导向轮44呈对称排布于滑轨1的两侧。四个导向轮44对滑轨1的竖直侧壁形成夹持，在导向轮44和驱动轮31共同的作用下，提高了巡检机器人在水平方向上的稳定性。

参照图3，连接架41上转动安装有转动轴5，转动轴5的轴线沿竖直方向，转动轴5的顶部通过螺栓同轴固定有限位板6，限位板6的半径大于转动轴5的半径。限位板6靠近转动轴5的侧壁抵接于连接架41的顶面，转动轴5的底部与支撑板2通过螺栓固定连接。在本实施例中，转动轴5的内部中空，且转动轴5的内部安装有轴承，支撑板2的通过螺栓与轴承的内环连接，使得支撑板2能够随着轴承的内环同步转动。

参照图3，转动轴5的使得连接架41与支撑板2之间能够相对转动，当巡检机器人在直线方向移动时，连接架41与支撑板2之间不会相对转动，当巡检机器人移动至滑轨1的转弯处时，位于前方的连接架41优先转向，支撑板2与连接架41之间会自动转动，使得支撑板2能够带动巡检机器人顺畅的完成转弯动作。提高了巡检机器人在转向过程中的稳定性。

参照图4，两个减速机322的输出轴上均套设有传动板7，传动板7的一侧铰接于支撑板2上，且传动板7的铰接轴线平行于减速机322输出轴的轴线。传动板7远离其铰接轴线的一侧安装有拉力机构8，拉力机构8包括限位杆81、两个施压弹簧82和两个连接角钢83，两个连接角钢83通过螺栓分别固定于两个传动板7，且减速机322位于连接角钢83和传动板7的铰接轴线之间。两个施压弹簧82均套设于限位杆81上，限位杆81的轴线沿水平方向。

参照图4，限位杆81穿设于两个连接角钢83，限位杆81的两端分别设有限位环9。在本实施例中，限位杆81为螺栓，其中螺栓的螺头为其中一个限位环9，与螺栓配合的螺母为另一限位环9。两个施压弹簧82的相互远离的端部分别抵接于两个限位环9，两个施压弹簧82相互靠近的端部分别抵接于两个连接角钢83。施压弹簧82处于压缩状态，施压弹簧82对连接角钢83施加朝向滑轨1的作用力，通过传动板7将作用力施加于减速机322的输出轴，提高了两个驱动轮31对滑轨1的挤压力，即提高了驱动轮31和滑轨1之间的摩擦力，使得驱动轮31和滑轨1之间不易出现打滑的可能性。

参照图4，传动板7朝向驱动轮31的一侧凸出形成凸台10，减速机322的输出轴穿设于凸台10处，凸台10使得减速机322位于传动板7处的受力点更加靠近驱动轮31，减小了减速机322输出轴位于驱动轮31和传动板7之间的力矩，降低了减速机322输出轴的轴线偏离程度，使得驱动轮31的轴线不易偏离，保证驱动轮31的周壁能够尽可能的与滑轨1的周壁贴合，使得驱动轮31和滑轨1之间具有足够的摩擦力。

本申请实施例一种轨道机器人的行走驱动结构的实施原理为：巡检机器人在进行巡检时，驱动电机321通过减速机322将动力传递至驱动轮31上，驱动轮31转动，两个驱动轮31与滑轨1之间产生摩擦，从而带动支撑板2上的巡检机器人沿着滑轨1移动。限位轮43和承重轮42对滑轨1的上下两侧壁形成夹持，当巡检机器人移动至滑轨1处的上下斜坡时，使得巡检机器人不易出现抖动，提高了巡检机器人在上坡和下坡过程中的稳定性。当巡检机器人移动至滑轨1的转弯处时，位于前方的连接架41优先转向，支撑板2与连接架41之间会自动转动，使得支撑板2能够带动巡检机器人顺畅的完成转弯动作。提高了巡检机器人在转向过程中的稳定性。

施压弹簧82对连接角钢83施加朝向滑轨1的作用力，通过传动板7将作用力施加于减速机322的输出轴，提高了两个驱动轮31对滑轨1的挤压力，即提高了驱动轮31和滑轨1之间的摩擦力，使得驱动轮31和滑轨1之间不易出现打滑的可能性，进一步的提高了巡检机器人在滑轨1上滑移过程中的稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轨道机器人的行走驱动结构，包括滑轨(1)和支撑板(2)，巡检机器人安装于支撑板(2)，其特征在于：所述支撑板(2)上设置有驱动机构(3)和导向机构(4)，所述驱动机构(3)包括偶数个驱动轮(31)和多组带动驱动轮(31)进行转动的驱动组件(32)，所述驱动组件(32)固定于所述支撑板(2)，多个所述驱动轮(31)夹持于所述滑轨(1)相互远离的两竖直侧壁，位于所述滑轨(1)两侧的驱动轮(31)之间设置有带动滑轨(1)两侧驱动轮(31)相互靠近的拉力机构(8)，所述导向机构(4)包括多个与支撑板(2)连接的连接架(41)、转动安装于连接架(41)的多个承重轮(42)和转动安装于连接架(41)的多个限位轮(43)，所述承重轮(42)底面抵接于所述滑轨(1)，所述限位轮(43)的顶面抵接于所述滑轨(1)；所述驱动组件(32)包括互相传动的驱动电机(321)和减速机(322)，所述驱动电机(321)固定于所述支撑板(2)，所述驱动电机(321)和减速机(322)均固定于所述支撑板(2)，所述驱动轮(31)同轴固定于所述减速机(322)的输出轴；所述拉力机构(8)包括限位杆(81)、两个施压弹簧(82)和两个连接角钢(83)，位于所述滑轨(1)两侧的所述减速机(322)的输出轴上均套设有传动板(7)，两个所述连接角钢(83)分别固定于滑轨(1)两侧的所述传动板(7)，所述限位杆(81)穿设于所述滑轨(1)两侧的两个连接角钢(83)，所述限位杆(81)的两端均设置有限位环(9)，两个所述施压弹簧(82)均套设于所述限位杆(81)，任一所述施压弹簧(82)的两端分别抵紧于限位环(9)和连接角钢(83)，两个所述施压弹簧(82)分别作用于两个所述连接角钢(83)；所述传动板(7)靠近所述驱动轮(31)的一侧形成凸台(10)，所述减速机(322)的输出轴转动安装于所述凸台(10)。

2.根据权利要求1所述的一种轨道机器人的行走驱动结构，其特征在于：所述限位杆(81)的轴线垂直于所述驱动轮(31)的轴线。

3.根据权利要求1所述的一种轨道机器人的行走驱动结构，其特征在于：所述传动板(7)铰接于所述支撑板(2)上，所述传动板(7)的铰接轴线平行于所述减速机(322)的输出轴，所述传动板(7)的铰接轴位于所述减速机(322)远离所述施压弹簧(82)的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种轨道机器人的行走驱动结构，其特征在于：所述连接架(41)转动安装有转动轴(5)，所述转动轴(5)的轴线平行于所述驱动轮(31)的轴线，所述转动轴(5)固定于所述支撑板(2)，所述转动轴(5)远离所述支撑板(2)的一侧固定有限位板(6)，所述限位板(6)靠近所述转动轴(5)的侧壁抵接于所述连接架(41)的顶部侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种轨道机器人的行走驱动结构，其特征在于：导向机构(4)还包括多个导向轮(44)，所述导向轮(44)的轴线平行于所述驱动轮(31)的轴线，多个所述驱动轮(31)分别抵接于所述滑轨(1)相互远离的两竖直侧壁。