一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)及與其相配合的軌道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)及與其相配合的軌道，涉及巡檢機(jī)器人領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著地下電力傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，許多城市都建造了電纜隧道用于超高壓電的傳輸。由于地下電力傳輸技術(shù)不占地面空間的優(yōu)點(diǎn)，在許多國(guó)家，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家都得到了極大的發(fā)展，如日本東京地區(qū)85%以上的電力傳輸均為地下超高壓輸電線路。與此同時(shí)，電纜隧道常年處于地下潮濕、易腐蝕環(huán)境中，使得電力線路的安全問題成為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為了保證電力傳輸?shù)陌踩?，除了做好隧道中的防水、防潮工作，?duì)隧道內(nèi)的電力線路進(jìn)行定期檢查也是必不可少的，但是電纜隧道一般路程較長(zhǎng)、環(huán)境封閉、人工巡檢容易出現(xiàn)少測(cè)、漏檢的情況，而且一旦產(chǎn)生突發(fā)事故，巡檢人員的人身安全問題也存在著極大的威脅。基于此，可用于電纜隧道或相似環(huán)境的軌道巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，與傳統(tǒng)人工巡檢相比，軌道巡檢機(jī)器人具有環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、檢測(cè)精度高、可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天巡檢的優(yōu)點(diǎn)。但由于電纜隧道一般內(nèi)部空間較小、且存在大量的拐彎、上下坡甚至垂直爬升的情況，故極其考驗(yàn)巡檢機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的性能。
[0003]目前，針對(duì)軌道巡檢機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的專利有很多，如CN104742111A提出了一種電纜隧道巡檢機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，將水平導(dǎo)輪及驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪置于中空軌道內(nèi)部，并通過與軌道底部接觸的摩擦驅(qū)動(dòng)輪提供行走動(dòng)力，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，易于運(yùn)輸、安裝、調(diào)試的優(yōu)點(diǎn);CN202624224U提出了一種電力隧道巡檢機(jī)器人行走結(jié)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)輪承受負(fù)載，水平導(dǎo)向輪承擔(dān)偏置驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的扭矩，可有效解決由于載重而使驅(qū)動(dòng)軸產(chǎn)生撓性變形的弊端。但是這些專利均沒有解決電纜隧道或相似環(huán)境中可能出現(xiàn)的較大坡度行走，甚至垂直爬升的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)及與其相配合的軌道，能改善現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)行走、垂直爬升兩大功能，能夠適應(yīng)電纜隧道等各種復(fù)雜環(huán)境;具有驅(qū)動(dòng)電機(jī)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、重量輕、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)單元、水平垂直雙向限位單元，所述驅(qū)動(dòng)單元通過壓緊裝置連接在所述的機(jī)架上，所述驅(qū)動(dòng)單元包括由同個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于垂直爬升的驅(qū)動(dòng)鏈輪和用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪，所述水平垂直雙向限位單元位于機(jī)架側(cè)板兩側(cè)。
[0007]進(jìn)一步的，為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述驅(qū)動(dòng)單元為軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，其動(dòng)力源包括電機(jī)和減速機(jī)，在所述的減速機(jī)出軸上安裝有用于垂直爬升的驅(qū)動(dòng)鏈輪和用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪，所述用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪也可以通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再與減速機(jī)出軸連接。
[0008]進(jìn)一步的，為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述水平垂直雙向限位單元由垂直從動(dòng)輪及水平從動(dòng)輪組成，其中水平從動(dòng)輪通過軸承嵌于垂直從動(dòng)輪中，所述的垂直從動(dòng)輪為轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述的機(jī)架上。
[0009]本實(shí)用新型還公開了一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)相配合的軌道，包括安裝定位槽、導(dǎo)向槽，所述安裝定位槽布置于軌道外側(cè)，所述導(dǎo)向槽布置在軌道兩側(cè)，所述的垂直從動(dòng)輪能夠嵌入在兩個(gè)所述的導(dǎo)向槽內(nèi)并沿著所述的導(dǎo)向槽滾動(dòng)，所述的驅(qū)動(dòng)輪的外壁能夠貼合在所述的導(dǎo)向槽的下端面上。
[0010]進(jìn)一步的，為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，在所述的軌道下方設(shè)置有鏈條單元，可與驅(qū)動(dòng)鏈輪相互連接。
[0011]進(jìn)一步的，為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的導(dǎo)向槽的寬度大于所述的垂直從動(dòng)輪的外徑，所述的鏈條單元與所述的驅(qū)動(dòng)鏈輪相互連接時(shí)所述的驅(qū)動(dòng)輪的外壁與所述的導(dǎo)向槽的下端面相對(duì)懸空。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:可利用單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人在軌道上的的直線行走、拐彎、爬坡，甚至是垂直爬升、下降的功能，大大提高了軌道巡檢機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)能力，簡(jiǎn)化了相應(yīng)功能下的結(jié)構(gòu)，降低了施工成本。
【附圖說明】

[0013]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0014]圖1為巡檢機(jī)器人用軌道的橫截面示意圖；
[0015]圖2為行走爬升一體機(jī)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為平地或較小坡度行走時(shí)行走爬升機(jī)構(gòu)與軌道的安裝橫截面圖；
[0017]圖4為較大坡度行走或垂直爬升時(shí)行走爬升機(jī)構(gòu)與軌道的安裝橫截面圖；
[0018]圖5為行走爬升機(jī)構(gòu)與軌道配合后的行走及爬升示意圖。
[0019]其中:100.軌道;101.安裝定位槽;102.導(dǎo)向槽；103.中空倉;110.水平軌道;120.垂直軌道;200.行走爬升機(jī)構(gòu)；210.機(jī)架;220.驅(qū)動(dòng)單元;221.電機(jī);222.渦輪蝸桿減速機(jī)；223.驅(qū)動(dòng)鏈輪;224.傳動(dòng)機(jī)構(gòu);225.驅(qū)動(dòng)輪;226.壓緊彈簧;227.鉸鏈軸;230.水平垂直雙向限位單元;231.垂直從動(dòng)輪;232.水平從動(dòng)輪;240.電控單元。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)介紹，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0021]—般的軌道式巡檢機(jī)器人只能實(shí)現(xiàn)水平拐彎及較小坡度行走功能，對(duì)于垂直爬升的功能并未有較好的解決方式，亦或者采用復(fù)雜的輔助機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)該功能，大大的增加的巡檢機(jī)器人的成本及場(chǎng)地施工的復(fù)雜性。
[0022]本實(shí)用新型中，采用行走爬升機(jī)構(gòu)200實(shí)現(xiàn)行走及爬升過程，通過與其相配合的軌道100，實(shí)現(xiàn)在電纜隧道等類似環(huán)境中中可能出現(xiàn)的較大坡度行走，甚至垂直爬升。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]如圖2所示，一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)，軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)200由機(jī)架210、驅(qū)動(dòng)單元220、水平垂直雙向限位單元230及電控單元240組成。所述驅(qū)動(dòng)單元220位于機(jī)架210內(nèi)部;4個(gè)水平垂直雙向限位單元230位于機(jī)架210側(cè)板兩側(cè)并對(duì)稱布置。所述驅(qū)動(dòng)單元220由電機(jī)221、減速機(jī)222傳遞動(dòng)力，減速機(jī)222出軸與用于垂直爬升的驅(qū)動(dòng)鏈輪223及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)224固連，并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)224將動(dòng)力傳遞給用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪225，其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)224可為但并不限制于鏈輪或齒輪組，其作用為使驅(qū)動(dòng)鏈輪223及驅(qū)動(dòng)輪225不同軸且具有不同的輸出轉(zhuǎn)速及扭矩，該功能可以使行走爬升一體機(jī)構(gòu)在平地行走及垂直爬升時(shí)具有不同的速度及扭矩，從而最大程度的利用電機(jī)輸出功率，所述驅(qū)動(dòng)單元220一端通過鉸鏈軸227鉸接與機(jī)架210上，另一端由壓緊彈簧226連接。所述水平垂直雙向限位單元230由垂直從動(dòng)輪231及水平從動(dòng)輪232組成，其中水平從動(dòng)輪232通過軸承嵌于垂直從動(dòng)輪231中。所述電控單元240用于放置電路板等電氣設(shè)備。
[0025]為了使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，本實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述的垂直從動(dòng)輪231為對(duì)稱設(shè)置在所述的機(jī)架210上的2組。
[0026]實(shí)施例2:
[0027]圖1為巡檢機(jī)器人用軌道的橫截面示意圖，本實(shí)用新型還同時(shí)公開了一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)爬升軌道，包括安裝定位槽101、導(dǎo)向槽102及中空倉103，所述安裝定位槽101對(duì)稱布置于軌道100上下平面上，用于兩段軌道的連接，所述導(dǎo)向槽102為對(duì)稱布置在軌道100兩側(cè)，所述的垂直從動(dòng)輪231能夠嵌入在兩個(gè)所述的導(dǎo)向槽102內(nèi)并沿著所述的導(dǎo)向槽102滾動(dòng)，所述的驅(qū)動(dòng)輪225的外壁能夠貼合在所述的導(dǎo)向槽102的下端面上。
[0028]優(yōu)選地，所述的一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)爬升軌道為鋁合金制成。
[0029]本實(shí)施例中，為了方便實(shí)現(xiàn)垂直或較大角度下的爬升和運(yùn)行，優(yōu)選地，在所述的中空倉103下方設(shè)置有鏈條單元300，所述的鏈條單元300可與所述的驅(qū)動(dòng)鏈輪223相互連接。
[0030]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的導(dǎo)向槽102的寬度大于所述的垂直從動(dòng)輪231的外徑，所述的鏈條單元300與所述的驅(qū)動(dòng)鏈輪223相互連接時(shí)所述的驅(qū)動(dòng)輪225的外壁與所述的導(dǎo)向槽102的下端面相對(duì)懸空。
[0031]圖3、圖4為行走爬升機(jī)構(gòu)與軌道配合后的橫截面示意圖。圖3為平地及較小坡度行走時(shí)行走爬升機(jī)構(gòu)200與軌道100的安裝橫截面圖，圖4為垂直爬升時(shí)行走爬升機(jī)構(gòu)200與軌道100的安裝橫截面圖。圖3所示，當(dāng)平地行走時(shí)，4個(gè)水平垂直雙向限位單元230位于導(dǎo)軌導(dǎo)向槽102內(nèi)，驅(qū)動(dòng)單元220通過壓緊彈簧226將驅(qū)動(dòng)輪225緊貼與軌道100下側(cè)，此時(shí)行走爬升機(jī)構(gòu)200主要通過驅(qū)動(dòng)輪225與導(dǎo)軌下側(cè)面的摩擦產(chǎn)生前進(jìn)或者后退的動(dòng)力。圖4所示，當(dāng)較大坡度或者垂直爬升時(shí)，軌道下方通過螺栓302固接鏈條單元300;4個(gè)水平垂直雙向限位單元230位于軌道導(dǎo)向槽102內(nèi)，驅(qū)動(dòng)單元220通過壓緊彈簧226將驅(qū)動(dòng)鏈輪223緊貼與鏈條301下側(cè)而驅(qū)動(dòng)輪225則與導(dǎo)軌100分離，此時(shí)行走爬升機(jī)構(gòu)200主要通過驅(qū)動(dòng)鏈輪223與安裝在導(dǎo)軌下側(cè)的鏈條301配合來產(chǎn)生前進(jìn)或者后退的動(dòng)力。
[0032]圖5為行走爬升機(jī)構(gòu)與軌道配合后的行走及爬升示意圖。當(dāng)行走爬升機(jī)構(gòu)200平地行走時(shí)，水平軌道110下側(cè)不安裝鏈條單元300，由驅(qū)動(dòng)輪225提供動(dòng)力；當(dāng)行走爬升機(jī)構(gòu)200將要進(jìn)入垂直軌道120時(shí)，水平軌道110下側(cè)安裝鏈條單元300，此時(shí)將由驅(qū)動(dòng)鏈輪223提供動(dòng)力。值得注意的是，無論是驅(qū)動(dòng)輪225提供動(dòng)力還是驅(qū)動(dòng)鏈輪223提供動(dòng)力，其初始動(dòng)力源均為同一電機(jī)。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)單元、水平垂直雙向限位單元，所述驅(qū)動(dòng)單元通過壓緊裝置連接在所述的機(jī)架上，所述驅(qū)動(dòng)單元包括由同個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于垂直爬升的驅(qū)動(dòng)鏈輪和用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪，所述水平垂直雙向限位單元位于機(jī)架側(cè)板兩側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)單元為軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，其動(dòng)力源包括電機(jī)和減速機(jī)，在所述的減速機(jī)出軸上安裝有用于垂直爬升的驅(qū)動(dòng)鏈輪和用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪，所述用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪也可以通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再與減速機(jī)出軸連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述水平垂直雙向限位單元由垂直從動(dòng)輪及水平從動(dòng)輪組成，其中水平從動(dòng)輪通過軸承嵌于垂直從動(dòng)輪中，所述的垂直從動(dòng)輪為轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述的機(jī)架上。4.一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)相配合的軌道，包括權(quán)利要求3的軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括安裝定位槽、導(dǎo)向槽，所述安裝定位槽布置于軌道外側(cè)，所述導(dǎo)向槽布置在軌道兩側(cè)，所述的垂直從動(dòng)輪能夠嵌入在兩個(gè)所述的導(dǎo)向槽內(nèi)并沿著所述的導(dǎo)向槽滾動(dòng)，所述的驅(qū)動(dòng)輪的外壁能夠貼合在所述的導(dǎo)向槽的下端面上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)相配合的軌道，其特征在于:在所述的軌道下方設(shè)置有鏈條單元，可與驅(qū)動(dòng)鏈輪相互連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)相配合的軌道，其特征在于:所述的導(dǎo)向槽的寬度大于所述的垂直從動(dòng)輪的外徑，所述的鏈條單元與所述的驅(qū)動(dòng)鏈輪相互連接時(shí)所述的驅(qū)動(dòng)輪的外壁與所述的導(dǎo)向槽的下端面相對(duì)懸空。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種軌道巡檢機(jī)器人行走爬升機(jī)構(gòu)及與其相配合的軌道，包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)單元、水平垂直雙向限位單元，所述驅(qū)動(dòng)單元通過壓緊裝置連接在所述的機(jī)架上，所述驅(qū)動(dòng)單元包括由同個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于垂直爬升的驅(qū)動(dòng)鏈輪和用于平地行走的驅(qū)動(dòng)輪，所述水平垂直雙向限位單元位于機(jī)架側(cè)板兩側(cè)。本實(shí)用新型通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)行走、垂直爬升兩大功能，能夠適應(yīng)電纜隧道等各種復(fù)雜環(huán)境；具有驅(qū)動(dòng)電機(jī)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、重量輕、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號(hào)】CN205384507
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521125443
【發(fā)明人】紀(jì)敖明, 沈東 , 齊海兵, 吳偉峰
【申請(qǐng)人】浙江國(guó)自機(jī)器人技術(shù)有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日