CN220516828U - 隧道壁结构变化巡检机器人平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了隧道壁结构变化巡检机器人平台，属于巡检机器人技术领域。该种隧道壁结构变化巡检机器人平台，包括平台箱和移动底盘，所述平台箱的内部设有驱动组件，所述驱动组件包括伺服电机、固定板、蜗杆、蜗轮、丝杠、套筒、升降板和滑杆，所述平台箱的内部底端分别安装伺服电机与固定板，所述伺服电机的输出端传动连接蜗杆，所述蜗杆的一端与所述固定板的一侧转动连接，所述丝杠转动连接在所述平台箱的内部底端，所述丝杠的外壁套装蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆相互啮合，所述丝杠的顶端螺纹连接套筒，所述套筒的顶端安装红外探头，所述平台箱的底端安装移动底盘，所述移动底盘的两侧分别安装有伸缩板。

Description

隧道壁结构变化巡检机器人平台

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，具体而言，涉及隧道壁结构变化巡检机器人平台。

背景技术

为了全面、系统、动态地掌控营运中隧道(如铁路隧道、公路隧道、地铁隧道)的技术状态，及时发现缺损并制订相应的养护对策，确保隧道营运安全，严格的隧道巡检工作必不可少。

目前，隧道巡检仍以人工纸质记录与拍照取样为主要手段，然而营运中的隧道存在许多危险因素，严重威胁巡检人员的安全；其次，在对隧道宽度尺寸校准的时候，同样需要人工选取测量，这样的方式，不仅耗时费力，也容易引起测量误差，无法保障检测工作的可靠性。

因此，我们对此作出改进，提出了隧道壁结构变化巡检机器人平台。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了隧道壁结构变化巡检机器人平台。

本实用新型是这样实现的：

隧道壁结构变化巡检机器人平台，包括平台箱和移动底盘，所述平台箱的内部设有驱动组件，所述驱动组件包括伺服电机、固定板、蜗杆、蜗轮、丝杠、套筒、升降板和滑杆，所述平台箱的内部底端分别安装伺服电机与固定板，所述伺服电机的输出端传动连接蜗杆，所述蜗杆的一端与所述固定板的一侧转动连接，所述丝杠转动连接在所述平台箱的内部底端，所述丝杠的外壁套装蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆相互啮合，所述丝杠的顶端螺纹连接套筒，所述套筒的顶端安装红外探头，所述平台箱的底端安装移动底盘，所述移动底盘的两侧分别安装有伸缩板，两个所述伸缩板的一侧分别设有检测机构，所述检测机构的一侧设有滑轮机构。

进一步的，所述套筒的外壁套装升降板，所述升降板的两侧分别设置穿孔，两个所述穿孔的内部分别滑动连接滑杆，所述滑杆的顶端与所述平台箱的内部顶端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过升降板、穿孔与滑杆的配合使用，便于限制套筒的横向活动，使得套筒实现稳定的升降活动。

进一步的，所述检测机构包括圆筒、顶杆、滑块、弹簧和压力传感器，所述圆筒的内部分别滑动连接滑块与顶杆，所述滑块的一侧连接弹簧，所述弹簧的一端与所述顶杆的一端连接，所述圆筒的内部一侧安装压力传感器，所述压力传感器的感应端与所述滑块的一侧相贴合。。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过弹簧的弹性使用，使得顶杆在受到挤压的时候，便于推动滑块，促使滑块对压力传感器的感应端进行挤压，从而检测出当前隧道宽度的变化状况。

进一步的，所述滑轮机构包括方框、销轴和压轮，所述方框的内部穿插连接销轴，所述方框通过销轴与所述压轮的一侧转动连接，所述顶杆的一端延伸至所述圆筒的外部，并与所述方框的一侧连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过销轴的连接使用，便于促使压轮在方框的内部进行稳定的转动。

进一步的，所述平台箱的顶端四角分别设有补光机构，所述补光机构包括灯筒、凹面散光透镜、灯座、灯珠和若干气孔，所述灯筒的顶端嵌设安装凹面散光透镜，所述灯筒的内部安装灯座，所述灯座的顶端安装灯珠，且所述灯珠与所述凹面散光透镜之间设有间距。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过凹面散光透镜的安装使用，便于将灯筒内部的灯珠释放的光源进行扩散，进而提高补光机构照明效果。

进一步的，所述灯筒的外壁设置若干所述气孔，若干所述气孔分别位于所述灯座的底端。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过气孔的设置，便于对灯珠进行散热。

进一步的，所述平台箱的一侧设有警示机构，所述警示机构包括报警灯和扬声器，所述报警灯与扬声器分别安装在所述平台箱的外壁。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过报警灯与扬声器的安装使用，便于通过视觉与听觉对隧道内部的工作人员进行警示作用。

进一步的，所述平台箱的顶端两侧分别设有方孔，两个所述方孔的内部分别滑动连接有挡板。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过挡板的连接使用，便于对平台箱的顶端起到遮盖的作用，从而有利于保护红外探头。

进一步的，所述伸缩板的顶端螺纹连接有锁紧旋钮，所述锁紧旋钮的一端延伸至所述伸缩板的内部。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过锁紧旋钮的连接使用，便于对伸缩板尺寸调节进行固定。

本实用新型的有益效果是：通过驱动组件、红外探头、伸缩板、检测机构与滑轮机构的相互配合，使得该平台在对隧道壁结构变化实现高效检测的同时，并实现了更加精准检测隧道宽度变化的功能，其中，通过伺服电机输出端驱动蜗杆进行旋转，并配合蜗轮与蜗杆相互啮合的关系，使得蜗轮带动丝杠进行稳定的转动，再通过利用丝杠与套筒之间螺纹连接，使得套筒在升降板与滑杆的限位作用下，进行稳定的升降功能，直至带动红外探头延伸至平台箱的外部，并通过移动底盘的运输功能，使得红外探头对隧道壁不同位置进行检测，再通过伸缩板的尺寸调节，使得伸缩板分别带动检测机构到指定的位置，直至两个滑轮机构分别与隧道壁相贴合，并校准检测机构内部的压力传感器感应端，使得滑轮机构一端遭受隧道壁相对挤压，则压力传感器立即动作，使得检测机构对隧道壁宽度完成检测的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的隧道壁结构变化巡检机器人平台的立体图；

图2为本实用新型提供的隧道壁结构变化巡检机器人平台的剖视图；

图3为本实用新型提供的隧道壁结构变化巡检机器人平台的补光机构剖视图；

图4为本实用新型提供的隧道壁结构变化巡检机器人平台的滑轮机构示意图；

图5为本实用新型提供的隧道壁结构变化巡检机器人平台的检测机构剖视图。

图中：100、平台箱；200、移动底盘；300、伸缩板；400、检测机构；4001、圆筒；4002、顶杆；4003、滑块；4004、弹簧；4005、压力传感器；500、滑轮机构；5001、方框；5002、销轴；5003、压轮；600、补光机构；6001、灯筒；6002、凹面散光透镜；6003、灯座；6004、灯珠；6005、气孔；700、红外探头；800、警示机构；8001、报警灯；8002、扬声器；900、挡板；101、伺服电机；102、固定板；103、蜗杆；104、蜗轮；105、丝杠；106、套筒；107、升降板；108、滑杆。

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。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。

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。

实施例一

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：隧道壁结构变化巡检机器人平台，包括平台箱100和移动底盘200，平台箱100的内部设有驱动组件，驱动组件包括伺服电机101、固定板102、蜗杆103、蜗轮104、丝杠105、套筒106、升降板107和滑杆108，平台箱100的内部底端分别安装伺服电机101与固定板102，伺服电机101的输出端传动连接蜗杆103，蜗杆103的一端与固定板102的一侧转动连接，丝杠105转动连接在平台箱100的内部底端，丝杠105的外壁套装蜗轮104，蜗轮104与蜗杆103相互啮合，丝杠105的顶端螺纹连接套筒106，套筒106的顶端安装红外探头700，平台箱100的底端安装移动底盘200，移动底盘200的两侧分别安装有伸缩板300，两个伸缩板300的一侧分别设有检测机构400，检测机构400的一侧设有滑轮机构500。

实施例二

请参阅图1-5，作为本实用新型的一种实施例，进一步的，套筒106的外壁套装升降板107，升降板107的两侧分别设置穿孔，两个穿孔的内部分别滑动连接滑杆108，滑杆108的顶端与平台箱100的内部顶端连接，通过升降板107、穿孔与滑杆108的配合使用，便于限制套筒106的横向活动，使得套筒106实现稳定的升降活动，检测机构400包括圆筒4001、顶杆4002、滑块4003、弹簧4004和压力传感器4005，圆筒4001的内部分别滑动连接滑块4003与顶杆4002，滑块4003的一侧连接弹簧4004，弹簧4004的一端与顶杆4002的一端连接，圆筒4001的内部一侧安装压力传感器4005，压力传感器4005的感应端与滑块4003的一侧相贴合，通过弹簧4004的弹性使用，使得顶杆4002在受到挤压的时候，便于推动滑块4003，促使滑块4003对压力传感器4005的感应端进行挤压，从而检测出当前隧道宽度的变化状况，滑轮机构500包括方框5001、销轴5002和压轮5003，方框5001的内部穿插连接销轴5002，方框5001通过销轴5002与压轮5003的一侧转动连接，顶杆4002的一端延伸至圆筒4001的外部，并与方框5001的一侧连接，通过销轴5002的连接使用，便于促使压轮5003在方框5001的内部进行稳定的转动，平台箱100的顶端四角分别设有补光机构600，补光机构600包括灯筒6001、凹面散光透镜6002、灯座6003、灯珠6004和若干气孔6005，灯筒6001的顶端嵌设安装凹面散光透镜6002，灯筒6001的内部安装灯座6003，灯座6003的顶端安装灯珠6004，且灯珠6004与凹面散光透镜6002之间设有间距，通过凹面散光透镜6002的安装使用，便于将灯筒6001内部的灯珠6004释放的光源进行扩散，进而提高补光机构600照明效果。

实施例三

请参阅图1-5，作为本实用新型的一种实施例，进一步的，灯筒6001的外壁设置若干气孔6005，若干气孔6005分别位于灯座6003的底端，通过气孔6005的设置，便于对灯珠6004进行散热，平台箱100的一侧设有警示机构800，警示机构800包括报警灯8001和扬声器8002，报警灯8001与扬声器8002分别安装在平台箱100的外壁，通过报警灯8001与扬声器8002的安装使用，便于通过视觉与听觉对隧道内部的工作人员进行警示作用，平台箱100的顶端两侧分别设有方孔，两个方孔的内部分别滑动连接有挡板900，通过挡板900的连接使用，便于对平台箱100的顶端起到遮盖的作用，从而有利于保护红外探头700，伸缩板300的顶端螺纹连接有锁紧旋钮，锁紧旋钮的一端延伸至伸缩板300的内部，通过锁紧旋钮的连接使用，便于对伸缩板300尺寸调节进行固定。

具体的，该隧道壁结构变化巡检机器人平台的工作原理：使用时，首先将该平台移动到指定的隧道区域，并启动该平台，使其进行运转测试，在确保运转正常之后，再投入使用，其中，抽拉两个挡板900，使得敞开平台箱100的顶端，再通过启动伺服电机101，使其输出端驱动蜗杆103进行旋转，并配合蜗轮104与蜗杆103相互啮合的关系，使得蜗轮104带动丝杠105进行稳定的转动，再通过利用丝杠105与套筒106之间螺纹连接，使得套筒106在升降板107与滑杆108的限位作用下，进行稳定的升降功能，直至带动红外探头700延伸至平台箱100的外部，并通过启动移动底盘200，使其进行匀速移动，促使红外探头700对隧道壁不同位置进行检测，并且通过凹面散光透镜6002的安装使用，便于将灯筒6001内部的灯珠6004释放的光源进行扩散，进而提高补光机构600照明效果，其次，通过拉动伸缩板300，使得伸缩板300进行尺寸调节，并通过转动锁紧旋钮进行固定，促使伸缩板300分别带动检测机构400到指定的位置，直至两个滑轮机构500分别与隧道壁相贴合，通过弹簧4004的弹性使用，使得顶杆4002在受到挤压的时候，便于推动滑块4003，促使滑块4003对压力传感器4005的感应端进行挤压，从而检测出当前隧道宽度的变化状况，再通过报警灯8001与扬声器8002的安装使用，便于通过视觉与听觉对隧道内部的工作人员进行警示作用。

需要说明的是，移动底盘200、压力传感器4005、灯珠6004、红外探头700、报警灯8001、扬声器8002与伺服电机101具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，包括平台箱（100）和移动底盘（200），所述平台箱（100）的内部设有驱动组件，所述驱动组件包括伺服电机（101）、固定板（102）、蜗杆（103）、蜗轮（104）、丝杠（105）、套筒（106）、升降板（107）和滑杆（108），所述平台箱（100）的内部底端分别安装伺服电机（101）与固定板（102），所述伺服电机（101）的输出端传动连接蜗杆（103），所述蜗杆（103）的一端与所述固定板（102）的一侧转动连接，所述丝杠（105）转动连接在所述平台箱（100）的内部底端，所述丝杠（105）的外壁套装蜗轮（104），所述蜗轮（104）与所述蜗杆（103）相互啮合，所述丝杠（105）的顶端螺纹连接套筒（106），所述套筒（106）的顶端安装红外探头（700），所述平台箱（100）的底端安装移动底盘（200），所述移动底盘（200）的两侧分别安装有伸缩板（300），两个所述伸缩板（300）的一侧分别设有检测机构（400），所述检测机构（400）的一侧设有滑轮机构（500）。

2.根据权利要求1所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述套筒（106）的外壁套装升降板（107），所述升降板（107）的两侧分别设置穿孔，两个所述穿孔的内部分别滑动连接滑杆（108），所述滑杆（108）的顶端与所述平台箱（100）的内部顶端连接。

3.根据权利要求1所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述检测机构（400）包括圆筒（4001）、顶杆（4002）、滑块（4003）、弹簧（4004）和压力传感器（4005），所述圆筒（4001）的内部分别滑动连接滑块（4003）与顶杆（4002），所述滑块（4003）的一侧连接弹簧（4004），所述弹簧（4004）的一端与所述顶杆（4002）的一端连接，所述圆筒（4001）的内部一侧安装压力传感器（4005），所述压力传感器（4005）的感应端与所述滑块（4003）的一侧相贴合。

4.根据权利要求3所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述滑轮机构（500）包括方框（5001）、销轴（5002）和压轮（5003），所述方框（5001）的内部穿插连接销轴（5002），所述方框（5001）通过销轴（5002）与所述压轮（5003）的一侧转动连接，所述顶杆（4002）的一端延伸至所述圆筒（4001）的外部，并与所述方框（5001）的一侧连接。

5.根据权利要求1所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述平台箱（100）的顶端四角分别设有补光机构（600），所述补光机构（600）包括灯筒（6001）、凹面散光透镜（6002）、灯座（6003）、灯珠（6004）和若干气孔（6005），所述灯筒（6001）的顶端嵌设安装凹面散光透镜（6002），所述灯筒（6001）的内部安装灯座（6003），所述灯座（6003）的顶端安装灯珠（6004），且所述灯珠（6004）与所述凹面散光透镜（6002）之间设有间距。

6.根据权利要求5所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述灯筒（6001）的外壁设置若干所述气孔（6005），若干所述气孔（6005）分别位于所述灯座（6003）的底端。

7.根据权利要求1所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述平台箱（100）的一侧设有警示机构（800），所述警示机构（800）包括报警灯（8001）和扬声器（8002），所述报警灯（8001）与扬声器（8002）分别安装在所述平台箱（100）的外壁。

8.根据权利要求1所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述平台箱（100）的顶端两侧分别设有方孔，两个所述方孔的内部分别滑动连接有挡板（900）。

9.根据权利要求1所述的隧道壁结构变化巡检机器人平台，其特征在于，所述伸缩板（300）的顶端螺纹连接有锁紧旋钮，所述锁紧旋钮的一端延伸至所述伸缩板（300）的内部。