CN220749481U - 一种用于巡检机器人的行走装置及巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种用于巡检机器人的行走装置，包括底盘，底盘上具有用于安装机身组件的安装面，底盘下方的左右两侧分别对应设置有行走轮，至少其中一侧的行走轮通过弹性减震机构连接在底盘上从而能随路面的起伏而相对底盘上下移动，且该侧行走轮还连接有弹性补偿结构，该弹性补偿机构在行走轮下降时压缩弹性减震机构以减缓弹性减震机构的释放程度，在行走轮上升时释放弹性减震机构以减缓弹性减震机构的压缩程度。与现有技术相比，本实用新型的弹性补偿装置通过对弹性减震装置的在行走轮上下移动时的弹性变化趋势做出相反的反馈，从而减少弹性减震装置的变形程度，从而起到更快速的建立新的机身平衡，而且失衡程度更低的作用，具有防倾斜效果更好的优点。

Description

一种用于巡检机器人的行走装置及巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及高速公路维护设备领域，具体地说是一种巡检设备，特别涉及一种用于巡检机器人的行走装置及巡检机器人。

背景技术

高速公路是一项重要的基建项目，高速公路的建设不仅能够大大的减少目标两地之间的通行时长，让老百姓的通行更加方便，还能极大的带动沿线经济，促使第三产业迅速繁荣，带来旅游业发展的“黄金机遇”，从而大大提升城市品位，增加知名度和对外开放程度。随着高速公路的逐渐普及，对高速公路的巡检工作也愈发重要起来。由于常年使用且使用强度较大，高速公路不可避免的会存在一些安全隐患，如果不能第一时间准确掌握路面的损坏信息并及时补修，很容易造成恶劣的交通事故。在高速公路基数较少的情况下，尚可以采用人工巡检的方式，但是随着高速公路总公里数的增加，需要大量的人工参与，费时费力还容易出差错。

为此，能够替代人工进行巡检工作的巡检机器人被研发了出来。高速公路的中间通常具有分隔两个方向车道的隔离带，现有的巡检机器人通常自带动力源，并能沿着隔离带中的护栏移动，借助于自身集成的多种传感器、视觉系统、声音采集系统等，能够及时掌握路面的情况，甚至能兼顾路段的事故信息采集，十分实用。

巡检机器人通常通过滚轮实现在路面上的行驶，虽然滚轮起到了行走的基本作用，但是由于隔离带及附近的路面并不一定是平整的，长时间行进很容易造成机身倾斜，由于巡检机器人自身通常具有很大的负载，倾斜后受力不均很容易导致部分零件过度磨损，影响使用寿命。而另一部分具有多组承重轮的巡检机，例如专利号为CN201910870238.2的中国实用新型申请《高速公路应急救援与巡检机器人》，虽然通过在底部设置多个辅助轮的形式，试图确保运行平稳，但仍然无法避免受路面不平导致的机身倾斜的问题。

为此，专利号为ZL202220636195.9中国实用新型专利提供了一种用于巡检机器人的行走装置及巡检机器人，该专利的靠向护栏一侧的行走轮可以上下移动，其行走在凹凸不平的隔离带上时，第二行走轮凭借自身的上下移动，对路面的崎岖进行了一定的行程补偿，一定程度上缓解了机身倾斜带来的问题。

但是，由于在水平路面行驶时，两侧的滚轮对机身的支撑处于一个平衡状态，上述专利仅一侧滚轮可上下移动，当机身发生倾斜，上述第二行走轮进行上下移动时，它对机身的支撑力会变大或变小，上述平衡即被打破，机身仍然会在一定程度上向一侧倾斜，直至新的平衡建立。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能更快速的建立新的机身平衡，失衡程度更低，防倾斜效果更好的用于巡检机器人的行走装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于巡检机器人的行走装置，包括底盘，所述底盘上具有用于安装机身组件的安装面，所述底盘下方的左右两侧分别对应设置有行走轮，其特征在于：至少其中一侧的所述行走轮通过弹性减震机构连接在所述底盘上从而能随路面的起伏而相对所述底盘上下移动，且该侧行走轮还连接有弹性补偿结构，该弹性补偿机构在所述行走轮相对所述底盘下降时压缩所述弹性减震机构以减缓所述弹性减震机构的释放程度，同时在所述行走轮相对所述底盘上升时释放所述弹性减震机构以减缓所述弹性减震机构的压缩程度。

本实用新型的弹性补偿装置通过对弹性减震装置的在行走轮上下移动时的弹性变化趋势做出相反的反馈，从而减少弹性减震装置的变形程度，从而起到更快速的建立新的机身平衡，而且失衡程度更低的作用，具有防倾斜效果更好的优点。

作为优选，上述弹性补偿结构包括固定于所述底盘上的第三安装座，固定安装于所述行走轮上的第四安装座，以及两端分别铰接于所述第三安装座和第四安装座上的第一连杆组，所述第一连杆组的转动轨迹所在平面垂直于所述行走轮的圆周面。本方案通过连杆的设置，在行走轮上下移动时，连杆可迫使行走轮需沿着连杆的转动路径进行上下移动，而在该转动路径上的移动，会使得弹性减震装置的弹性发生改变，从而达到本实用新型的目的。

为了取得更好的技术效果，进一步的改进还包括：上述第三安装座和第四安装座之间还设置有与所述第一连杆组相平行的第二连杆组。本进一步的方案，两根平行设置的连杆使得行走轮的移动更加平稳，减少颠簸路面对本实用新型的机器人的机身组件的影响。

更进一步的，上述底盘下方的左右两侧的行走轮均能随路面的起伏而相对所述底盘上下移动，且连接有弹性补偿结构。

现有技术的弹性减震机构仅设置于一侧，在一定程度上能起到减少倾斜的效果，但在一些情况下，效果不够显著，机身倾斜的程度依然会对机身造成影响，比如会增加机身与护栏相配合的组件的磨损甚至卡顿等。而本方案的双侧设置弹性减震机构，从机身的两个侧边同时作用，两侧的减震机构及弹性补偿机构相互协同，弹性减震机构的变形量由两侧共同分担，可以让倾斜程度至少是单侧设置减震机构的一半，而且能更快速的达到新的机身平衡，减少了机身的震动时间，有效保证了机身的平稳运行。

作为优选，上述行走轮均通过弹性减震机构连接在所述底盘上，所述弹性减震机构作用于所述行走轮上以使其保持向下移动的趋势。本方案的弹性减震结构，使第二行走轮针对地面的起伏具有快速的上下波动反馈，同时一旦遇到较大的起伏，弹性组件还能起到减震的作用，对机身上的功能元件起到保护的作用。

具体地，上述弹性减震机构包括固定于所述底盘上的第一安装座，固定安装于所述行走轮上的第二安装座，以及两端分别铰接于所述第一安装座和第二安装座的弹性组件。

作为优选，上述弹性组件包括两端分别铰接于所述第一安装座和第二安装座的伸缩杆，所述伸缩杆上套接有弹簧，所述弹簧的两端分别顶靠于固定在所述伸缩杆上的上限位板和下限位板上。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术措施还包括，上述底盘还包括安装架，所述第一安装座和第三安装座为一体结构，两者通过安装架固定于所述底盘上；所述第二安装座和第四安装座为一体结构，两者固定于所述行走轮的内侧面中心位置。上述结构使得加工更为简单，结构更为牢固，作为主要的受力部件，减少受力部件的数量，在一定程度上也减少了故障发生的可能性。

进一步的，上述第一连杆组与所述第四安装座的铰接轴同时也是所述伸缩杆与所述第二安装座的铰接轴。

一种具有上述行走装置的巡检机器人，其特征在于：还包括有机身，所述机身约束在隔离带的护栏上，且安装在底盘的安装面上。

与现有技术相比，本实用新型的弹性补偿装置通过对弹性减震装置的在行走轮上下移动时的弹性变化趋势做出相反的反馈，从而减少弹性减震装置的变形程度，从而起到更快速的建立新的机身平衡，而且失衡程度更低的作用，具有防倾斜效果更好的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的巡检机器人与护栏的配合示意图；

图2是本实用新型实施例的巡检机器人的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的行走装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图3所示的实施例。

本实用新型实施例，一种用于巡检机器人的行走装置，包括底盘1，所述底盘1上具有用于安装机身组件的安装面1a，所述底盘下方的左右两侧分别对应设置有行走轮3，其特征在于：至少其中一侧的所述行走轮3通过弹性减震机构连接在所述底盘上从而能随路面的起伏而相对所述底盘1上下移动，且该侧行走轮3还连接有弹性补偿结构5，该弹性补偿机构5在所述行走轮3相对所述底盘下降时压缩所述弹性减震机构以减缓所述弹性减震机构的释放程度，同时在所述行走轮3相对所述底盘上升时释放所述弹性减震机构以减缓所述弹性减震机构的压缩程度。

具体到本实施例，上述弹性补偿结构5包括固定于所述底盘1上的第三安装座51，固定安装于所述行走轮3上的第四安装座52，以及两端分别铰接于所述第三安装座51和第四安装座52上的相互平行设置的第一连杆组53和第二连杆组54，所述第一连杆组53和第二连杆组54的转动轨迹所在平面垂直于所述行走轮3的圆周面。在运行过程中，当一侧行走轮下行时，弹性减震机构释放弹力使得该侧行走轮随路面下移使该侧行走轮始终保持对机身的支撑作用，但由于弹性减震机构的弹力释放又使得支撑力量会下降，从而机身依然会向该侧倾斜，只是倾斜速度及程度会降低，在增加了本实施例的弹性补偿机构后，弹性补偿机构的连杆会迫使行走轮向弹性减震机构方向靠拢，而在靠拢的过程会对弹性减震机构进行压缩，从而提高弹性减震机构对机身的支撑力，从而更迅速的达到平衡，而且倾斜程度更低；类似的，当一侧行走轮沿路面上移时，弹性补偿机构会迫使行走轮往远离弹性减震机构的方向移动，释放弹性减震机构的弹性，降低弹性减震机构对机身的支撑。

本实施例中，上述行走轮3通过弹性减震机构连接在所述底盘1上，所述弹性减震机构作用于所述行走轮3上以使其保持向下移动的趋势。具体地，上述弹性减震机构包括固定于所述底盘1上的第一安装座41，固定安装于所述行走轮3上的第二安装座42，以及两端分别铰接于所述第一安装座41和第二安装座42的弹性组件43。上述弹性组件43包括两端分别铰接于所述第一安装座41和第二安装座42的伸缩杆431，所述伸缩杆431上套接有弹簧432，所述弹簧432的两端分别顶靠于固定在所述伸缩杆431上的上限位板433和下限位板434上。

本实施例中，上述底盘1还包括安装架6，安装架6位于两侧行走轮3的中间，所述第一安装座41和第三安装座51为一体结构，两者通过所述安装架6固定于所述底盘1上；所述第二安装座42和第四安装座为一体结构，两者固定于所述行走轮3的内侧面中心位置，从而伸缩杆呈从底盘中间位置向车轮方向自上向下倾斜设置，上述第一连杆组53与所述第四安装座52的铰接轴同时也是所述伸缩杆431与所述第二安装座42的铰接轴。

本实施例中安装架6包括左右侧板和前侧板及底板，使安装架呈中空的长方体结构，左右两侧的行走轮、弹性减震机构及弹性补偿机构分别布置在安装架6的左右两侧，使得安装架的受力更为均衡，使用寿命更长。

尽管一侧设置弹性减震机构及弹性补偿机构已经可以减少路面颠簸对机身倾斜程度的影响，但为了更适应实际路面情况，进一步改善效果，本实施例的底盘下方的左右两侧的行走轮3均能随路面的起伏而相对所述底盘1上下移动，且连接有弹性补偿结构5。双侧设置弹性减震机构和弹性补偿机构，从机身的两个侧边同时作用，两侧的减震机构及弹性补偿机构相互协同，弹性减震机构的变形量由两侧共同分担，可以让倾斜程度至少是单侧设置减震机构的一半，而且能更快速的达到新的机身平衡，减少了机身的震动时间，有效保证了机身的平稳运行。

本实用新型另外提供了一种具有上述行走装置的巡检机器人，其特征在于：还包括有机身2，所述机身2约束在隔离带的护栏8上，且安装在底盘1的安装面1a上。

本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本的范围。

Claims (4)

1.一种用于巡检机器人的行走装置，包括底盘(1)，所述底盘(1)上具有用于安装机身组件的安装面(1a)，所述底盘下方的左右两侧分别对应设置有行走轮(3)，其特征在于：至少其中一侧的所述行走轮(3)通过弹性减震机构连接在所述底盘(1)上从而能随路面的起伏而相对所述底盘(1)上下移动，且该侧行走轮(3)还连接有弹性补偿结构(5)，该弹性补偿结构(5)在所述行走轮(3)相对所述底盘下降时释放所述弹性减震机构以减缓所述弹性减震机构的压缩程度，同时在所述行走轮(3)相对所述底盘上升时压缩所述弹性减震机构以减缓所述弹性减震机构的释放程度，所述弹性补偿结构(5)包括固定于所述底盘(1)上的第三安装座(51)，固定安装于所述行走轮(3)上的第四安装座(52)，以及两端分别铰接于所述第三安装座(51)和第四安装座(52)上的第一连杆组(53)，所述第一连杆组(53)的转动轨迹所在平面垂直于所述行走轮(3)的圆周面；

所述第三安装座(51)和第四安装座(52)之间还设置有与所述第一连杆组(53)相平行的第二连杆组(54)；

所述弹性减震机构包括固定于所述底盘(1)上的第一安装座(41)，固定安装于所述行走轮(3)上的第二安装座(42)，以及两端分别铰接于所述第一安装座(41)和第二安装座(42)的弹性组件(43)；

所述弹性组件(43)包括两端分别铰接于所述第一安装座(41)和第二安装座(42)的伸缩杆(431)，所述伸缩杆(431)上套接有弹簧(432)，所述弹簧(432)的两端分别顶靠于固定在所述伸缩杆(431)上的上限位板(433)和下限位板(434)上；

所述底盘(1)还包括安装架(6)，所述第一安装座(41)和第三安装座(51)为一体结构，两者通过所述安装架(6)固定于所述底盘(1)上；所述第二安装座(42)和第四安装座(52)为一体结构，两者固定于所述行走轮(3)的内侧面中心位置；

所述第一连杆组(53)与所述第四安装座(52)的铰接轴同时也是所述伸缩杆(431)与所述第二安装座(42)的铰接轴。

2.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述底盘(1)下方的左右两侧的行走轮(3)均能随路面的起伏而相对所述底盘(1)上下移动，且连接有所述弹性补偿结构(5)。

3.根据权利要求2所述的一种用于巡检机器人的行走装置，其特征在于：所述行走轮(3)均通过弹性减震机构连接在所述底盘(1)上，所述弹性减震机构作用于所述行走轮(3)上以使其保持向下移动的趋势。

4.一种具有如权利要求1至3中任一权利要求所述行走装置的巡检机器人，其特征在于：还包括有机身(2)，所述机身(2)约束在隔离带的护栏(8)上，且安装在底盘(1)的安装面(1a)上。