本發(fā)明涉及一種軌道標(biāo)記機(jī)器人，屬于機(jī)器人領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在鐵道線上，有許多需要標(biāo)記的符號(hào)及信息，如曲線要素、里程信息等等。雖然有比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定標(biāo)記的字體、尺寸、間距等等，但實(shí)際標(biāo)識(shí)的過(guò)程中，總不是那么理想。主要原因是采用人工的方式，而且沒(méi)有非常好的輔助工具進(jìn)行標(biāo)識(shí)作業(yè)，難以標(biāo)準(zhǔn)化。

另外，在現(xiàn)行標(biāo)記作業(yè)過(guò)程中，需要耗費(fèi)大量的人力、時(shí)間及一次性使用材料，造成巨大的人力資源浪費(fèi)和材料消耗。比如：在標(biāo)記前需要在塑料板或硬紙板材料上事先刻好所需標(biāo)記的字符內(nèi)容；標(biāo)記時(shí)采用目測(cè)的定位的方法，用油漆刷涂方式，每個(gè)標(biāo)記都要進(jìn)行底色、字體套印等多次作業(yè)。這種作業(yè)方式標(biāo)記前準(zhǔn)備工作繁雜，時(shí)間長(zhǎng)，效率低；標(biāo)記后，容易出現(xiàn)底色不均、字體不規(guī)范、辨識(shí)度較低等問(wèn)題。塑料板和硬紙板材料在使用后即被丟棄，不僅造成材料的浪費(fèi)，還會(huì)帶來(lái)污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種軌道標(biāo)記機(jī)器人，以解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種軌道標(biāo)記機(jī)器人，其特征在于，包括：動(dòng)力單元，包括發(fā)電機(jī)組和空壓機(jī)；印刷單元，用于向軌道內(nèi)側(cè)噴涂標(biāo)記；行走單元，在鋼軌上行走；控制單元，包括微型控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器；用于控制行走單元、 選字單元和印刷單元；其中，所述發(fā)電機(jī)組為印刷單元、行走單元和控制單元提供動(dòng)力，所述空壓機(jī)為所述印刷單元提供氣源。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人，還可以具有這樣的特征：其中，所述行走單元具有折疊架，折疊架的兩端具有滾動(dòng)輪，所述折疊架展開(kāi)時(shí)，兩端的所述滾動(dòng)輪分別落在兩根鐵軌上。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人，還可以具有這樣的特征：其中，每個(gè)所述滾動(dòng)輪上均覆蓋有絕緣橡膠。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人，還可以具有這樣的特征，還具有：照明單元，其中至少一盞照明燈位于行走單元的前端；至少一盞照明燈位于所述印刷單元底部。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人，還可以具有這樣的特征：其中，所述印刷單元具有：兩塊安裝支架，柔性字符皮帶，驅(qū)動(dòng)輪，多個(gè)支撐輪以及噴頭，所述柔性字符皮帶、所述驅(qū)動(dòng)輪、所述支撐輪都安裝在兩塊安裝支架之間，柔性字符皮帶繞在驅(qū)動(dòng)輪，和支撐輪上，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)柔性字符皮帶運(yùn)動(dòng)，柔性字符皮帶上具有依次排列的字符，所述噴頭設(shè)置在所述柔性字符皮帶后面，當(dāng)預(yù)定字符運(yùn)動(dòng)到噴頭位置時(shí)，噴頭進(jìn)行噴涂作業(yè)。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人，還可以具有這樣的特征：其中，所述微型控制器內(nèi)部的定位端口發(fā)送高速脈沖到伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器包括選字伺服驅(qū)動(dòng)器和行走伺服驅(qū)動(dòng)器，選字伺服驅(qū)動(dòng)器和行走伺服驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖后，按控制要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成自動(dòng)選字及標(biāo)記的過(guò)程。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種軌道標(biāo)記方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、數(shù)據(jù)導(dǎo)入，導(dǎo)入需標(biāo)記的數(shù)據(jù)到軌道標(biāo)記機(jī)器人的觸摸屏的掉電保持內(nèi)存區(qū)，形成配方數(shù)據(jù)；

步驟二、軌道標(biāo)記機(jī)器人從起點(diǎn)啟動(dòng)；

步驟三、印刷單元進(jìn)行軌腰底色標(biāo)記；

步驟四、印刷單元移動(dòng)返回；

步驟五、印刷單元進(jìn)行軌弦底色標(biāo)記；

步驟六、印刷單元移動(dòng)，返回起點(diǎn)；

步驟七、印刷單元進(jìn)行字符標(biāo)記；

步驟八、印刷單元移動(dòng)返回；

步驟九、印刷單元進(jìn)行軌弦三角標(biāo)記；

步驟十、印刷單元移動(dòng)，返回起點(diǎn)，標(biāo)記結(jié)束。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記方法，還可以具有這樣的特征：其中，所述步驟四和步驟五同時(shí)進(jìn)行，即在印刷單元移動(dòng)返回的過(guò)程中進(jìn)行進(jìn)行軌弦底色標(biāo)記。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記方法，還可以具有這樣的特征：步驟六中，在返回過(guò)程中選定待標(biāo)記字符。

進(jìn)一步，本發(fā)明的軌道標(biāo)記方法，還可以具有這樣的特征：步驟八和步驟九同時(shí)進(jìn)行，即在印刷單元移動(dòng)返回的同時(shí)，進(jìn)行軌弦三角標(biāo)記。

發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人是一款利用便攜式能源提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)精確定位，避開(kāi)標(biāo)記區(qū)域的干涉，快速自動(dòng)轉(zhuǎn)換標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)內(nèi)容，高效準(zhǔn)確 完成標(biāo)記作業(yè)的智能標(biāo)記工具。本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人不僅可適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，還可實(shí)現(xiàn)完全自主或用遙控方式進(jìn)行軌道標(biāo)記作業(yè)。整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工操作，省時(shí)省力，安全環(huán)保，標(biāo)記效率高。依托本設(shè)備，使得軌道標(biāo)記工作的作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化、日常管理規(guī)范化、經(jīng)濟(jì)效益最大化等方面獲得顯著提高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的軌道標(biāo)記機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是伺服定位的系統(tǒng)圖；

圖3是印刷單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是軌道標(biāo)記機(jī)器人的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，軌道標(biāo)記機(jī)器人包括：行走單元2，動(dòng)力單元3、控制單元4，印刷單元5，照明單元8，操作單元9。

行走單元2具有走行折疊架21，走行折疊架21采用雙輪腳設(shè)計(jì)，在底座和底盤(pán)上各有滾動(dòng)輪22，耐磨防滑。滾動(dòng)輪22的軸設(shè)計(jì)成可左右調(diào)節(jié)式，方便調(diào)節(jié)安裝誤差引起的在鋼軌1上左右的偏差。底盤(pán)上面安裝有四個(gè)萬(wàn)向輪腳23，伸開(kāi)的時(shí)候萬(wàn)向輪腳23朝上放置，不影響動(dòng)力單元在軌道上的走動(dòng)，折疊的時(shí)候萬(wàn)向輪腳23朝下放置，可以在地面上滾動(dòng)行走，便于運(yùn)輸攜帶。解決了地面運(yùn)輸與軌道行走的兼顧問(wèn)題。鋼軌1是作為信號(hào)回流線來(lái)使用的，因此軌道上的操作設(shè)備在作業(yè)時(shí)必需與軌道絕緣。滾動(dòng)輪22上覆蓋一層絕緣橡膠，行走時(shí)在電氣上有效的與軌道隔離，達(dá)到絕緣的目的。

動(dòng)力單元3包括微型發(fā)電機(jī)組和空壓機(jī)。

如圖2所示，控制單元4包括微型控制器41和伺服控制器42，伺服驅(qū)動(dòng)器42包括兩個(gè)伺服放大器，用于控制行走單元2和印刷單元5的行走電機(jī)24和選字電機(jī)41。微型控制器41內(nèi)部的定位端口發(fā)送高速脈沖到伺服驅(qū)動(dòng)器，選字伺服驅(qū)動(dòng)器和行走伺服驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖后，按控制要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成自動(dòng)選字及標(biāo)記的過(guò)程。標(biāo)記速度、字符間距等內(nèi)容可進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，智能化程度高。

印刷單元5也是采用了伺服驅(qū)動(dòng)器，其原理是通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)柔性字符載體精確到達(dá)上位機(jī)指定的字符位置，然后印刷單元逐字有序標(biāo)記。如圖3所示，印刷單元5具有兩塊安裝支架53，柔性字符皮帶52，驅(qū)動(dòng)輪54，多個(gè)支撐輪55。柔性字符皮帶52，驅(qū)動(dòng)輪54，支撐輪55都安裝在兩塊安裝支架53之間，柔性字符皮帶52繞在驅(qū)動(dòng)輪54和支撐輪55上。選字電機(jī)41帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪54轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)柔性字符皮帶52運(yùn)動(dòng)，柔性字符皮帶52上具有依次排列的字符，字符包括數(shù)字、英文以及等號(hào)“＝”，逗號(hào)“，”等符號(hào)。

噴碼單元具有噴頭51，噴頭51設(shè)置在印刷單元5的內(nèi)部，位于柔性字符皮帶52的折返形成的空間中，噴頭51朝向鋼軌1的內(nèi)側(cè)面，當(dāng)在控制單元4的控制下，柔性字符皮帶52上的預(yù)定鏤空字符運(yùn)動(dòng)到噴頭前面時(shí)，噴頭51向外噴涂料，從而將相應(yīng)字符噴涂到鋼軌1的內(nèi)側(cè)面。第二噴頭位于安裝支架的外側(cè)(圖中未顯示)，用于先在軌腰上噴涂一層底漆，然后供噴頭51在底漆上面噴涂標(biāo)記符號(hào)。

操作單元9采用工業(yè)觸摸屏，操作性能好，穩(wěn)定性高。通過(guò)便攜式 U盤(pán)導(dǎo)入需標(biāo)記的數(shù)據(jù)到觸摸屏的掉電保持內(nèi)存區(qū)后形成配方數(shù)據(jù)，觸摸屏界面能顯示各組配方數(shù)據(jù)，確定好標(biāo)記的數(shù)據(jù)后，只需輕按標(biāo)記按鈕，系統(tǒng)可自動(dòng)完成標(biāo)記。觸摸屏還能顯示其它的狀態(tài)信息及報(bào)警信息。

照明單元8，當(dāng)軌道標(biāo)記機(jī)器人在晚上作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)提供功率足夠的4盞LED照明燈。如圖1所示，兩盞LED照明燈位于機(jī)器人頭部，對(duì)周圍環(huán)境和夜間行走進(jìn)行照明。兩盞LED照明燈位于機(jī)器人印刷單元底部，用于印刷單元對(duì)軌道標(biāo)記進(jìn)行夜間作業(yè)時(shí)提供照明。

如圖4所示，使用軌道標(biāo)記機(jī)器人進(jìn)行軌道標(biāo)記的方法如下：

步驟S101、數(shù)據(jù)導(dǎo)入，導(dǎo)入需標(biāo)記的數(shù)據(jù)到軌道標(biāo)記機(jī)器人的觸摸屏的掉電保持內(nèi)存區(qū)，形成配方數(shù)據(jù)；

步驟S102、軌道標(biāo)記機(jī)器人從起點(diǎn)啟動(dòng)；

步驟S103、印刷單元進(jìn)行軌腰底色標(biāo)記；

步驟S104、印刷單元移動(dòng)返回；

步驟S105、印刷單元進(jìn)行軌弦底色標(biāo)記；

步驟S106、印刷單元移動(dòng)，返回起點(diǎn)；

步驟S107、印刷單元進(jìn)行字符標(biāo)記；

步驟S108、印刷單元移動(dòng)返回；

步驟S109、印刷單元進(jìn)行軌弦三角標(biāo)記；

步驟S110、印刷單元移動(dòng)，返回起點(diǎn)，標(biāo)記結(jié)束。

在更佳的實(shí)施方式中，軌道標(biāo)記機(jī)器人的工作流程中先標(biāo)記底色，包括軌腰底色和軌弦底色；標(biāo)記完底色后回到起始處，在回程中一邊選定待標(biāo)記字符，一邊完成軌弦的底色標(biāo)記；回到起點(diǎn)后，開(kāi)始進(jìn)行行走 定位及選字定位，定位完成后又開(kāi)始標(biāo)記，不斷循環(huán)直至所有字符標(biāo)記完成；字符標(biāo)記完成后，返回起始處，在回程中，完成軌弦的“三角”(即▲)標(biāo)記，并回到起點(diǎn)。一次標(biāo)記作業(yè)完成。