一種輕型軌道機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種輕型軌道機(jī)器人，涉及智能機(jī)器人領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)部分和懸掛部分，所述運(yùn)動(dòng)部分包括沿導(dǎo)軌移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件上設(shè)有帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)組件移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪、對(duì)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)輪和實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)組件轉(zhuǎn)彎及上下坡的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置；所述懸掛部分懸掛在運(yùn)動(dòng)組件的下方，懸掛部分包括車(chē)架，車(chē)架上安裝有提供視頻畫(huà)面的視頻裝置、對(duì)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行控制的控制裝置和為耗電部件供電的移動(dòng)電源。本實(shí)用新型能夠在復(fù)雜黑暗的隧道環(huán)境中，進(jìn)行隧道巡檢電力設(shè)施，并能實(shí)時(shí)傳送全視角的圖像至監(jiān)控平臺(tái)，可完全替代人工巡檢。并結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種輕型軌道機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種輕型軌道機(jī)器人，尤其適用于電力隧道智能巡檢。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市電力設(shè)施的建設(shè)和快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)許多城市相繼采用地下電纜傳輸電能，緩解了地面架設(shè)與建筑空間之間的矛盾。電力電纜鋪設(shè)于地下隧道中，城市電力隧道內(nèi)電力電纜及各種電力設(shè)施的安全運(yùn)行直接影響著供電的可靠性和穩(wěn)定性。所以相應(yīng)的監(jiān)測(cè)以及維護(hù)問(wèn)題也凸顯出來(lái)。目前，隧道巡檢方式依然以人工巡視和定點(diǎn)電力監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，存在以下問(wèn)題:
[0003]I)目前絕大多數(shù)隧道巡檢工作都采用人工的方式。每次巡檢都要走幾公里的路程，工作強(qiáng)度相當(dāng)大;此外，隧道里有可能存在的有害氣體以及高壓電，對(duì)人來(lái)說(shuō)相當(dāng)危險(xiǎn)。
[0004]2)定點(diǎn)電力智能監(jiān)控系統(tǒng)安裝在隧道內(nèi)的固定位置，是一種固定、離散的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)可以有很大的覆蓋面，但也存在著不能實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)情況的完全覆蓋，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)無(wú)法將現(xiàn)場(chǎng)情況第一時(shí)間內(nèi)提供清晰的視頻畫(huà)面到監(jiān)控中心等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種輕型軌道機(jī)器人，該機(jī)器人可代替人工對(duì)電力隧道進(jìn)行巡檢，并能實(shí)時(shí)傳送視頻圖像至監(jiān)控平臺(tái)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種輕型軌道機(jī)器人，包括運(yùn)動(dòng)部分和懸掛部分，
[0007]所述運(yùn)動(dòng)部分包括沿導(dǎo)軌移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件上設(shè)有帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)組件移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪、對(duì)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)輪和實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)組件轉(zhuǎn)彎及上下坡的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置，驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，制動(dòng)輪與制動(dòng)器相連接，復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置具有水平旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度；
[0008]所述懸掛部分懸掛在運(yùn)動(dòng)組件的下方，懸掛部分包括車(chē)架，車(chē)架上安裝有提供視頻畫(huà)面的視頻裝置、對(duì)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行控制的控制裝置和為耗電部件供電的移動(dòng)電源。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的運(yùn)動(dòng)組件包括墻板，墻板對(duì)稱(chēng)的分布在導(dǎo)軌的左右兩側(cè)且通過(guò)墻板固定桿連接在一起，驅(qū)動(dòng)輪和制動(dòng)輪位于墻板和導(dǎo)軌之間，驅(qū)動(dòng)裝置和制動(dòng)器位于墻板的外側(cè)，驅(qū)動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)輪及制動(dòng)器均對(duì)稱(chēng)的分布在導(dǎo)軌的左右兩側(cè)。左墻板和右墻板構(gòu)成運(yùn)動(dòng)組件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:每塊所述墻板的兩端與導(dǎo)軌之間設(shè)置有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪與浮動(dòng)裝置相連接，浮動(dòng)裝置安裝在墻板上，浮動(dòng)裝置隨導(dǎo)軌軌面壓力的變化壓縮或者舒張以使導(dǎo)向輪的輪面保持壓在導(dǎo)軌的軌面上。導(dǎo)軌兩側(cè)墻板上的導(dǎo)向輪將導(dǎo)軌夾持住，在浮動(dòng)裝置的壓力下，導(dǎo)向輪對(duì)運(yùn)動(dòng)組件起到定位及導(dǎo)向作用。
[0011]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)輪相連接。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述車(chē)架的前后兩端分別安裝有避障雷達(dá)，避障雷達(dá)與所述控制裝置相連接。當(dāng)在行進(jìn)路線(xiàn)上遇到障礙時(shí)，避障雷達(dá)可向控制裝置發(fā)出預(yù)警信息，控制裝置可發(fā)出停車(chē)指令，以免與障礙相撞造成部件損壞。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的控制裝置及移動(dòng)電源安裝在車(chē)架的中部，所述視頻裝置吊裝在車(chē)架的下方。將控制裝置及移動(dòng)電源安裝在車(chē)架的中部，使整個(gè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)非常緊湊，將視頻裝置吊裝在車(chē)架的下方，避免其他部件對(duì)視頻裝置形成干涉，使視頻裝置能夠?qū)崿F(xiàn)全視角拍攝。
[0014]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的視頻裝置為攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)附帶可見(jiàn)光成像裝置、紅外成像裝置或者熱成像裝置。通過(guò)攝像機(jī)，可以對(duì)巡檢過(guò)程中遇到的障礙物進(jìn)行各種功能性識(shí)別，并且視頻信息都可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)上傳至監(jiān)控平臺(tái)以供監(jiān)控人員進(jìn)行進(jìn)一步的識(shí)別。
[0015]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的視頻裝置附帶保持視頻裝置機(jī)體平衡的陀螺儀。
[0016]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的運(yùn)動(dòng)組件包括兩組，兩組運(yùn)動(dòng)組件沿導(dǎo)軌反向布置，所述的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置安裝在運(yùn)動(dòng)組件的底部，兩組運(yùn)動(dòng)組件的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置之間通過(guò)支架相連接，車(chē)架懸掛在所述支架的下方。復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置安裝于運(yùn)動(dòng)組件的底部便于其對(duì)運(yùn)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)組件能夠適應(yīng)左右彎道及上下坡道的通過(guò);通過(guò)兩組運(yùn)動(dòng)組件懸掛車(chē)架，在結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單緊湊的前提下，能夠保證車(chē)架的穩(wěn)定性和牢固性，且其運(yùn)動(dòng)的靈活性能滿(mǎn)足各種環(huán)境類(lèi)型的電力隧道。
[0017]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:在復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置及車(chē)架的外部罩有殼體。殼體保護(hù)設(shè)備內(nèi)部器件，避免內(nèi)部設(shè)備因意外撞擊造成損壞。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:運(yùn)動(dòng)組件上設(shè)置驅(qū)動(dòng)輪、制動(dòng)輪、導(dǎo)向輪和復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)組件根據(jù)需要的行走、停止以及通過(guò)彎道和上下坡道，并且導(dǎo)向輪對(duì)運(yùn)動(dòng)組件起到定位及導(dǎo)向作用，使運(yùn)動(dòng)組件具有較高的位置精確度，能夠在復(fù)雜黑暗的隧道環(huán)境中，進(jìn)行隧道巡檢電力設(shè)施，并且設(shè)置有視頻裝置能夠?qū)崟r(shí)傳送全視角的圖像至監(jiān)控平臺(tái)，可完全替代人工巡檢，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖(省略殼體)；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖中:I左墻板，2右墻板，3墻板固定桿，4驅(qū)動(dòng)輪，5制動(dòng)輪，6導(dǎo)向輪，7浮動(dòng)裝置，8伺服電機(jī)，9制動(dòng)器，10復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置，11支架，12車(chē)架，13避障雷達(dá)，14控制裝置，15視頻裝置，16導(dǎo)軌，17殼體，18移動(dòng)電源。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0024]如圖1、圖2及圖3所示，一種輕型軌道機(jī)器人，包括運(yùn)動(dòng)部分和懸掛部分。
[0025]所述運(yùn)動(dòng)部分包括沿導(dǎo)軌16移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件包括左墻板I和右墻板2，左墻板I和右墻板2對(duì)稱(chēng)的分布在導(dǎo)軌16的左右兩側(cè)且通過(guò)墻板固定桿3連接在一起，左墻板I和右墻板2上各自安裝有驅(qū)動(dòng)輪4和制動(dòng)輪5，驅(qū)動(dòng)輪4各自與伺服電機(jī)8相連接，制動(dòng)輪5各自與制動(dòng)器9相連接。
[0026]驅(qū)動(dòng)輪4和制動(dòng)輪5位于左右墻板和導(dǎo)軌16之間，伺服電機(jī)8和制動(dòng)器9位于墻板的外側(cè)，驅(qū)動(dòng)輪4、伺服電機(jī)8、制動(dòng)輪5及制動(dòng)器9均對(duì)稱(chēng)的分布在導(dǎo)軌16的左右兩側(cè)。
[0027]每一組經(jīng)墻板固定桿3連接在一起的左墻板I和右墻板2為一對(duì)墻板，每對(duì)墻板的前后兩端各裝有一對(duì)導(dǎo)向輪6，每個(gè)導(dǎo)向輪6都安裝在浮動(dòng)裝置7上，浮動(dòng)裝置7安裝在墻板上。在浮動(dòng)裝置7的壓力下，運(yùn)動(dòng)組件被定位，兩側(cè)的導(dǎo)向輪6牢固定位在導(dǎo)軌16上，當(dāng)經(jīng)過(guò)水平彎道時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)輪4存在在導(dǎo)軌16上的橫向平移，在軌面壓力變化下，浮動(dòng)裝置7受力壓縮或舒張，使導(dǎo)向輪6始終壓在軌面上，從而定位整個(gè)運(yùn)動(dòng)組件，起到定位及導(dǎo)向作用。
[0028]浮動(dòng)裝置7與導(dǎo)向輪6的支架之間通過(guò)彈性鉸鏈連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)向輪6的壓緊。
[0029]運(yùn)動(dòng)組件中設(shè)有復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10，復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10具備兩個(gè)自由度，可以適應(yīng)左右彎道及上下坡道的通過(guò)，運(yùn)動(dòng)組件包括前運(yùn)動(dòng)組件和后運(yùn)動(dòng)組件共兩組，復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10位于運(yùn)動(dòng)組件的底部，兩組運(yùn)動(dòng)組件的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10之間通過(guò)支架11相連接。為了整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡，兩組運(yùn)動(dòng)組件在導(dǎo)軌上反向布置，即第一組運(yùn)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)輪位于前部，第二組運(yùn)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)輪位于后部。
[0030]復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10的結(jié)構(gòu)可參考現(xiàn)有車(chē)輛上的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置，通過(guò)復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10的水平及上下旋轉(zhuǎn)自由度可使整個(gè)車(chē)體成為三個(gè)關(guān)節(jié)組合型的車(chē)體，既能通過(guò)最小半徑為
1.5米的水平方向的彎道，又能通過(guò)不大于20度的坡道，在電力隧道一般環(huán)境中，電纜最小拐彎半徑是2米，隧道坡道一般不大于15度，這樣基本可以適應(yīng)各種環(huán)境類(lèi)型的電力隧道。
[0031]兩組運(yùn)動(dòng)組件上的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10由支架11進(jìn)行連接，支架11包括兩根橫桿和兩根縱桿使支架11呈井字形。支架11壓接在復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10的安裝平面上，支架11下面吊掛車(chē)架12，車(chē)架12為一個(gè)長(zhǎng)方體狀的框架，車(chē)架12中間安裝控制裝置14及移動(dòng)電源18，車(chē)架12下面吊裝視頻裝置15，車(chē)架12前后分別安裝一對(duì)避障雷達(dá)13，視頻裝置15為攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)附帶熱成像裝置和陀螺儀，陀螺儀用于保持視頻裝置機(jī)體平衡。
[0032]在復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10及車(chē)架12的外部罩有殼體17。殼體17保護(hù)設(shè)備內(nèi)部器件，避免內(nèi)部設(shè)備因意外撞擊造成損壞。
[0033]為便于對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面結(jié)合其工作過(guò)程對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0034]當(dāng)伺服電機(jī)8啟動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪4，從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)組件在導(dǎo)軌16上前進(jìn)；當(dāng)需要停止前進(jìn)時(shí)，伺服電機(jī)8停轉(zhuǎn)，制動(dòng)器9啟動(dòng)，作用于制動(dòng)輪5，從而制動(dòng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)部分;需要反向后退時(shí)，伺服電機(jī)8反向旋轉(zhuǎn);運(yùn)動(dòng)組件通過(guò)復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置10實(shí)現(xiàn)左右彎道及上下坡道的通過(guò)。
[0035]當(dāng)在行進(jìn)路線(xiàn)上遇到障礙時(shí)，避障雷達(dá)13可向控制裝置14發(fā)出預(yù)警信息，控制裝置14可發(fā)出停車(chē)指令，以免與障礙相撞造成車(chē)體部件損壞，同時(shí)，視頻裝置15可以對(duì)障礙物進(jìn)行各種功能性識(shí)別，包括可以用可見(jiàn)光，紅外成像或者熱成像等。以上信息都可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)上傳至監(jiān)控平臺(tái)以供監(jiān)控人員進(jìn)行進(jìn)一步識(shí)別分析。
[0036]本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)組件的具體結(jié)構(gòu)不限于實(shí)施例所述的形式，運(yùn)動(dòng)組件用于帶動(dòng)車(chē)架及安裝在車(chē)架上的設(shè)備沿導(dǎo)軌移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)組件能夠?qū)崿F(xiàn)沿導(dǎo)軌的前進(jìn)、停止、后退以及轉(zhuǎn)彎和上下坡即可。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不是本實(shí)用新型的全部實(shí)施例，不用以限制本實(shí)用新型，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)。
[0038]除說(shuō)明書(shū)所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)，為突出本實(shí)用新型的創(chuàng)新特點(diǎn)，上述技術(shù)特征在此不再贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，包括運(yùn)動(dòng)部分和懸掛部分， 所述運(yùn)動(dòng)部分包括沿導(dǎo)軌移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件上設(shè)有帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)組件移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪、對(duì)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)輪和實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)組件轉(zhuǎn)彎及上下坡的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置，驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，制動(dòng)輪與制動(dòng)器相連接，復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置具有水平旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度； 所述懸掛部分懸掛在運(yùn)動(dòng)組件的下方，懸掛部分包括車(chē)架，車(chē)架上安裝有提供視頻畫(huà)面的視頻裝置、對(duì)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行控制的控制裝置和為耗電部件供電的移動(dòng)電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述的運(yùn)動(dòng)組件包括墻板，墻板對(duì)稱(chēng)的分布在導(dǎo)軌的左右兩側(cè)且通過(guò)墻板固定桿連接在一起，驅(qū)動(dòng)輪和制動(dòng)輪位于墻板和導(dǎo)軌之間，驅(qū)動(dòng)裝置和制動(dòng)器位于墻板的外側(cè)，驅(qū)動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)輪及制動(dòng)器均對(duì)稱(chēng)的分布在導(dǎo)軌的左右兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，每塊所述墻板的兩端與導(dǎo)軌之間設(shè)置有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪與浮動(dòng)裝置相連接，浮動(dòng)裝置安裝在墻板上，浮動(dòng)裝置隨導(dǎo)軌軌面壓力的變化壓縮或者舒張以使導(dǎo)向輪的輪面保持壓在導(dǎo)軌的軌面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述的驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)輪相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述車(chē)架的前后兩端分別安裝有避障雷達(dá)，避障雷達(dá)與所述控制裝置相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述的控制裝置及移動(dòng)電源安裝在車(chē)架的中部，所述視頻裝置吊裝在車(chē)架的下方。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述的視頻裝置為攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)附帶可見(jiàn)光成像裝置、紅外成像裝置或者熱成像裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述的視頻裝置附帶保持視頻裝置機(jī)體平衡的陀螺儀。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，所述的運(yùn)動(dòng)組件包括兩組，兩組運(yùn)動(dòng)組件沿導(dǎo)軌反向布置，所述的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置安裝在運(yùn)動(dòng)組件的底部，兩組運(yùn)動(dòng)組件的復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置之間通過(guò)支架相連接，車(chē)架懸掛在所述支架的下方。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種輕型軌道機(jī)器人，其特征是，在復(fù)合轉(zhuǎn)向裝置及車(chē)架的外部罩有殼體。
【文檔編號(hào)】B25J5/02GK205438531SQ201620008568
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日
【發(fā)明人】楊震威, 邱雷
【申請(qǐng)人】山東康威通信技術(shù)股份有限公司