一种挂轨巡检机器人及使用方法与流程

专利2026-01-30  14


本发明涉及巡检机器人,尤其涉及一种挂轨巡检机器人及使用方法。


背景技术:

1、巡检机器人是一种集成了多种传感器,可自主行走,能够模拟人工操作,代替传统人工巡检的机器人,挂轨式巡检机器人因其不依赖地面环境,行驶过程中可自主爬坡的特点,常用于隧道、管廊及矿道等狭窄区域内的巡检工作。

2、现有技术中,授权公告号为:cn116787400b的专利文献中提供了一种挂轨巡检机器人,包括轨道、用于轨道上移动的行走装置和巡检机器人;还包括上移组件;所述上移组件包括压力板和固定架;所述压力板定位在水箱内顶部;所述固定架包括两个长板和一个短板,短板固定在两个长板之间靠近箱体的一侧,固定架横向定位在水箱顶部的竖板中,每个长板上靠近不完全齿轮的一侧活动连接有固定辊;每个固定辊上固定有牵引绳,且牵引绳缠绕在固定辊外部,每个牵引绳的一端均与压力板的横板顶部固定连接,牵引绳能够拉动压力板上移;两个所述固定辊之间同轴固定有转筒;实现了对摄像头镜头清洗方便。

3、但上述的机器人在移动时未对轨道做一个清洁装置,使得当轨道上面出现灰尘异物时,机器人会在移动时出现被阻挡,不易移动的情况,从而会对机器人的滚轮造成很大的负担,容易损坏。


技术实现思路

1、基于现有的巡检机器人技术问题,本发明提出了一种挂轨巡检机器人及使用方法。

2、本发明提出的一种挂轨巡检机器人及使用方法,包括轨道和用于在轨道上面移动的巡检机器人,所述巡检机器人包括箱体,且所述箱体设为l形状,在所述箱体顶部中部开设有活动槽,在所述活动槽内部前部开设有收集槽,所述箱体底部开设有散热槽,在所述散热槽内部固定设有多个防护板,在所述防护板顶部箱体的内部固定设有散热翅片,且所述散热翅片顶部固定设有第一固定板,在所述箱体内部背部固定设有驱动模块,在所述箱体内部驱动模块的前下部固定设有清洁模块,且在所述箱体内部清洁模块的前部固定中部固定设有第二摄像头,在所述箱体内部第二摄像头右侧固定设有清灰模块。

3、优选的,所述驱动模块包括转动固定在箱体内部的第一转轴,且所述第一转轴转动固定在活动槽两侧的箱体内部,且两个第一转轴均转动贯穿箱体至活动槽内部,两个所述第一转轴端部在活动槽内部均固定有与轨道相适配的第二转轴,在所述活动槽内部的两次均固定设有第四转轴,且所述第四转轴位于第一转轴前部,且两个第四转轴相向的一端均转动固定有滚轮。

4、通过上述技术方案,两个第一转轴和第四转轴均连接有滚轮,能够便于滚轮在轨道内部移动,从而便于带动巡检机器人移动。

5、优选的,在所述箱体内部两个第一转轴下部均转动固定有第二转轴,且两个第二转轴相向的一端在活动槽下部均固定设有从动锥齿轮,在两个所述第二转轴靠近活动槽一侧的外壁均转动固定有支撑柱,且所述支撑柱靠近活动槽一侧的侧壁与箱体内部靠近活动槽的侧壁固定连接;在所述箱体内部两个第一转轴中部外壁固定设有第一齿轮,且在两个所述第二转轴外壁均固定设有与第一齿轮啮合的第二齿轮,所述箱体背部内侧壁固定设有电机,且所述电机传动轴固定连接有主动锥齿轮,所述主动锥齿轮与两个从动锥齿轮均啮合设置。

6、通过上述技术方案,使得电机带动两个第一转轴上面的滚轮进行移动,从而能够带动四个滚轮同时移动,使得便于巡检机器人进行移动。

7、优选的,在所述活动槽内部第四转轴前部两侧均转动固定有第三转轴,且两个所述第三转轴均转动贯穿至箱体内部,在所述箱体内部的第三转轴外壁固定设有第四齿轮,且在所述箱体内部两个第一转轴靠近活动槽外壁均固定设有第三齿轮,所述第三齿轮和第四齿轮外壁之间连接有齿条带,且所述齿条带内壁与第三齿轮和第四齿轮的外壁均啮合设置,所述第三转轴端部在活动槽内部通过螺栓固定有刷辊,且在所述活动槽内部刷辊和第四转轴之间固定设有与轨道相适配的刮板。

8、通过上述技术方案,使得刷辊和刮板能够对轨道上面的灰尘异物进行清洁,使得轨道更加干净,从而便于滚轮进行移动。

9、优选的,在所述从动锥齿轮前部活动槽下部的第一固定板顶部固定设有第一水箱,所述第一水箱左侧固定设有第一进液管,且所述第一进液管贯穿至箱体外部,所述第一进液管端部螺纹固定有第一管盖,在所述第一固定板顶部第一水箱前部固定设有第一水泵,所述第一水泵进水端固定连接有第一水管,且第一水管延伸至第一水箱内部,所述第一水泵出水端固定设有三通转接管,所述三通转接管另外两端均固定设有第二水管,且两个所述第二水管均贯穿箱体至活动槽内部两侧,且两个所述第二水管端部均固定设有喷头,且两个所述喷头均位于两个刷辊正前方,在所述收集槽内部固定设有第一收集箱,所述第一收集箱位于两个第四转轴、刮板、刷辊和喷头下部,所述第一收集箱前部底部在箱体内部固定设有延伸盒,且延伸盒端部通过螺栓固定有挡板;在两个所述第二水管外壁均安装有电磁阀,且在两个电磁阀外侧的第二水管外壁安装有流量检测器,在远离所述第一水泵的第一水箱的侧面安装有观察窗,且在观察窗前部固定设有第一摄像头。

10、通过上述技术方案,使得喷头能够对轨道进行喷水,从而使得刷辊和刮板更加容易清洁轨道上面的灰尘异物,从而能够方便巡检机器人移动。

11、优选的,所述箱体内部第一水泵的前部固定设有第二固定板,且在所述第二固定板前部箱体内部设为放置槽、第一安装槽和第二安装槽,在所述放置槽前面安装有安装门;在所述第一安装槽内部第二固定板中部固定设有第二摄像头,且在第二摄像头两侧第一安装槽内部固定设有红外传感器和超声波传感器,在所述第一安装槽内部第一固定板的顶部第二摄像头的下部固定设有第二收集箱,且所述延伸盒延伸至第二摄像头前部的第二收集箱上部。

12、通过上述技术方案,延伸盒的设置,能够便于将第一收集箱延伸至第二收集箱上面,从而便于清洁第一收集箱内部收集的灰尘异物。

13、优选的,所述第二安装槽内部靠近第二固定板一侧固定设有第二水箱,在所述第二安装槽内部第二水箱前部右侧固定设有第一电动推杆,所述第一电动推杆输出端固定设有清灰箱,在所述第二安装槽内部靠近第一安装槽一侧固定设有第二水泵,所述第二水泵进水端固定连接有第三水管,所述第二水泵出水端固定连接有伸缩水管,且伸缩水管贯穿靠近第一电动推杆一侧的清灰箱至清灰箱内部,且在清灰箱内部延伸至靠近第二水箱一侧的外部,且所述伸缩水管通过两个定位块固定在第二水箱上部,在所述清灰箱内部远离第二水箱一侧固定设有第二电动推杆,所述第二电动推杆输出端固定设有推板,且所述推板侧面固定设有擦干棉;在所述第二水箱顶部固定设有第二进液管,且所述第二进液管延伸至箱体外部,所述第二进液管端部螺纹固定第二管盖。

14、通过上述技术方案,第一电动推杆、第二电动推杆的相互配合,使得便于使用擦干棉对第二摄像头的镜头进行擦洗。

15、优选的,所述第一安装槽与第二安装槽之间开设有与清灰箱相适配的空槽,且所述清灰箱靠近第二水箱一侧开设有与推板相适配的空槽,所述伸缩水管端部固定设有清洗喷头。

16、通过上述技术方案,清洗喷头的设置,使得能够对第二摄像头的镜头进行喷清洗液,使得擦干棉对镜头擦洗的更加干净。

17、优选的,所述第一固定板顶部在电机的下部固定设有控制系统。

18、通过上述技术方案,控制系统能够控制设备的整体工作方式。

19、另外,本发明还提供了一种挂轨巡检机器人的使用方法,包括以下步骤:

20、步骤一:将巡检机器人安装在轨道上面,启动电机从而会使得电机带动主动锥齿轮进行转动,从而会使得两个从动锥齿轮进行旋转,从而会使得第二齿轮进行转动,而第二齿轮啮合第一齿轮,从而会带动第一齿轮进行转动,使得第一齿轮带动滚轮旋转,从而能够使得巡检机器人在轨道上面进行移动;

21、步骤二:当巡检机器人在移动过程中,由于第三齿轮与第一齿轮固定在同一个第一转轴上面,从而使得第一齿轮在转动时第三齿轮也转动,而第三齿轮通过齿条带与第四齿轮连接,使得第三齿轮能够带动第四齿轮进行转动,从而会使得刷辊进行转动,从而使得刷辊清扫轨道上面的灰尘,且在刷辊与第四转轴之间设置的刮板,能够防止刷辊清扫的灰尘与滚轮接触,也能够再次对轨道上面的灰尘进行刮除,从而能够方便巡检机器人进行移动;

22、步骤三:当刷辊在对轨道进行清洁的过程中,第一水泵启动抽取第一水箱内部的水通过喷头喷洒在刷辊前部的轨道上面,从而使得刷辊能够对轨道上面的灰尘便于清洁;

23、步骤四:巡检机器人在轨道上面移动时,由于第二摄像头是暴露出来的,使得巡检机器人在移动时,第二摄像头的镜头容易粘上灰尘,通过第一电动推杆推动清灰箱至第二摄像头镜头前部,然后通过启动第二水泵抽取第二水箱内部的清洁液通过伸缩水管上面的清洗喷头喷洒在第二摄像头的镜头上面,然后再通过第二电动推杆推动推板使得推板上面的擦干棉对第二摄像头的镜头进行清洁,使得第二摄像头拍摄的更加清楚;

24、步骤五:当巡检机器人巡检完成后,打开挡板,将第一收集箱收集的灰尘排到第二收集箱内部,然后将第二收集箱内部的灰尘清洁出去,从而使得便于处理灰尘。

25、本发明中的有益效果为:

26、1、通过设置电机,电机传动轴连接主动锥齿轮,且主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合,从动锥齿轮连接第二齿轮,第二齿轮啮合第一齿轮,且第一齿轮与第三齿轮固定在第一转轴上面,且第三齿轮通过齿条带与第四齿轮连接,且第四齿轮固定刷辊在轨道上面,且在刷辊与滚轮之间设置刮板,从而使得一个电机能够带动巡检机器人在轨道上面进行移动,且同时能够实现对轨道上面进行清洁,从而能够保证轨道上面的干净,从而能够使得巡检机器人移动的更加流畅,且也能够保护滚轮,防止滚轮损坏;且通过第一水箱、第一水泵和喷头的相互配合,能够对滚轮前面的轨道上面进行喷水,从而使得刷辊和刮板能够对轨道清洁的更加干净,且由于对轨道清理的更加干净使得巡检机器人在移动时的噪音更小。

27、2、通过设置第一电动推杆、第二水箱、清灰箱、第二水泵、伸缩水管、第二电动推杆、和擦干棉的相互配合,使得第二水泵能够抽取第二水箱内部的水对第二摄像头的镜头喷涂,然后通过第二电动推杆、第一电动推杆和擦干棉能够对第二摄像头的镜头进行擦干,从而保证摄像清晰度。

28、3、通过设置散热槽、防护板和散热翅片的组合,确保了机器人在长时间工作时的散热效果,防止了过热导致的设备故障。

29、4、设置的放置槽能够用于放置刷辊,使得刷辊在损坏时便于拿出刷辊更换。


技术特征:

1.一种挂轨巡检机器人,包括轨道(2)和用于在轨道(2)上面移动的巡检机器人(1),其特征在于:所述巡检机器人(1)包括箱体(103),且所述箱体(103)设为l形状,在所述箱体(103)顶部中部开设有活动槽(100),在所述活动槽(100)内部前部开设有收集槽(101),所述箱体(103)底部开设有散热槽(102),在所述散热槽(102)内部固定设有多个防护板(8),在所述防护板(8)顶部箱体(103)的内部固定设有散热翅片(9),且所述散热翅片(9)顶部固定设有第一固定板(10),在所述箱体(103)内部背部固定设有驱动模块(5),在所述箱体(103)内部驱动模块(5)的前下部固定设有清洁模块(6),且在所述箱体(103)内部清洁模块(6)的前部固定中部固定设有第二摄像头(16),在所述箱体(103)内部第二摄像头(16)右侧固定设有清灰模块(7)。

2.根据权利要求1所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:所述驱动模块(5)包括转动固定在箱体(103)内部的第一转轴(501),且所述第一转轴(501)转动固定在活动槽(100)两侧的箱体(103)内部,且两个第一转轴(501)均转动贯穿箱体(103)至活动槽(100)内部,两个所述第一转轴(501)端部在活动槽(100)内部均固定有与轨道(2)相适配的第二转轴(502),在所述活动槽(100)内部的两次均固定设有第四转轴(511),且所述第四转轴(511)位于第一转轴(501)前部,且两个第四转轴(511)相向的一端均转动固定有滚轮(503)。

3.根据权利要求2所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:在所述箱体(103)内部两个第一转轴(501)下部均转动固定有第二转轴(502),且两个第二转轴(502)相向的一端在活动槽(100)下部均固定设有从动锥齿轮(514),在两个所述第二转轴(502)靠近活动槽(100)一侧的外壁均转动固定有支撑柱(506),且所述支撑柱(506)靠近活动槽(100)一侧的侧壁与箱体(103)内部靠近活动槽(100)的侧壁固定连接;在所述箱体(103)内部两个第一转轴(501)中部外壁固定设有第一齿轮(504),且在两个所述第二转轴(502)外壁均固定设有与第一齿轮(504)啮合的第二齿轮(505),所述箱体(103)背部内侧壁固定设有电机(513),且所述电机(513)传动轴固定连接有主动锥齿轮(515),所述主动锥齿轮(515)与两个从动锥齿轮(514)均啮合设置。

4.根据权利要求3所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:在所述活动槽(100)内部第四转轴(511)前部两侧均转动固定有第三转轴(509),且两个所述第三转轴(509)均转动贯穿至箱体(103)内部,在所述箱体(103)内部的第三转轴(509)外壁固定设有第四齿轮(508),且在所述箱体(103)内部两个第一转轴(501)靠近活动槽(100)外壁均固定设有第三齿轮(507),所述第三齿轮(507)和第四齿轮(508)外壁之间连接有齿条带(516),且所述齿条带(516)内壁与第三齿轮(507)和第四齿轮(508)的外壁均啮合设置,所述第三转轴(509)端部在活动槽(100)内部通过螺栓固定有刷辊(510),且在所述活动槽(100)内部刷辊(510)和第四转轴(511)之间固定设有与轨道(2)相适配的刮板(512)。

5.根据权利要求4所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:在所述从动锥齿轮(514)前部活动槽(100)下部的第一固定板(10)顶部固定设有第一水箱(601),所述第一水箱(601)左侧固定设有第一进液管(602),且所述第一进液管(602)贯穿至箱体(103)外部,所述第一进液管(602)端部螺纹固定有第一管盖(603),在所述第一固定板(10)顶部第一水箱(601)前部固定设有第一水泵(606),所述第一水泵(606)进水端固定连接有第一水管(607),且第一水管(607)延伸至第一水箱(601)内部,所述第一水泵(606)出水端固定设有三通转接管(608),所述三通转接管(608)另外两端均固定设有第二水管(609),且两个所述第二水管(609)均贯穿箱体(103)至活动槽(100)内部两侧,且两个所述第二水管(609)端部均固定设有喷头(610),且两个所述喷头(610)均位于两个刷辊(510)正前方,在所述收集槽(101)内部固定设有第一收集箱(604),所述第一收集箱(604)位于两个第四转轴(511)、刮板(512)、刷辊(510)和喷头(610)下部,所述第一收集箱(604)前部底部在箱体(103)内部固定设有延伸盒(605),且延伸盒(605)端部通过螺栓固定有挡板(615);

6.根据权利要求5所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:所述箱体(103)内部第一水泵(606)的前部固定设有第二固定板(11),且在所述第二固定板(11)前部箱体(103)内部设为放置槽(12)、第一安装槽(13)和第二安装槽(14),在所述放置槽(12)前面安装有安装门(3);在所述第一安装槽(13)内部第二固定板(11)中部固定设有第二摄像头(16),且在第二摄像头(16)两侧第一安装槽(13)内部固定设有红外传感器(17)和超声波传感器(18),在所述第一安装槽(13)内部第一固定板(10)的顶部第二摄像头(16)的下部固定设有第二收集箱(19),且所述延伸盒(605)延伸至第二摄像头(16)前部的第二收集箱(19)上部。

7.根据权利要求6所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:所述第二安装槽(14)内部靠近第二固定板(11)一侧固定设有第二水箱(702),在所述第二安装槽(14)内部第二水箱(702)前部右侧固定设有第一电动推杆(701),所述第一电动推杆(701)输出端固定设有清灰箱(703),在所述第二安装槽(14)内部靠近第一安装槽(13)一侧固定设有第二水泵(704),所述第二水泵(704)进水端固定连接有第三水管(705),所述第二水泵(704)出水端固定连接有伸缩水管(706),且伸缩水管(706)贯穿靠近第一电动推杆(701)一侧的清灰箱(703)至清灰箱(703)内部,且在清灰箱(703)内部延伸至靠近第二水箱(702)一侧的外部,且所述伸缩水管(706)通过两个定位块(708)固定在第二水箱(702)上部,在所述清灰箱(703)内部远离第二水箱(702)一侧固定设有第二电动推杆(711),所述第二电动推杆(711)输出端固定设有推板(712),且所述推板(712)侧面固定设有擦干棉(713);在所述第二水箱(702)顶部固定设有第二进液管(709),且所述第二进液管(709)延伸至箱体(103)外部,所述第二进液管(709)端部螺纹固定第二管盖(710)。

8.根据权利要求7所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:所述第一安装槽(13)与第二安装槽(14)之间开设有与清灰箱(703)相适配的空槽,且所述清灰箱(703)靠近第二水箱(702)一侧开设有与推板(712)相适配的空槽,所述伸缩水管(706)端部固定设有清洗喷头。

9.根据权利要求8所述的一种挂轨巡检机器人,其特征在于:所述第一固定板(10)顶部在电机(513)的下部固定设有控制系统(15)。

10.根据权利要求9所述的一种挂轨巡检机器人的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明属于巡检机器人技术领域,尤其是一种挂轨巡检机器人,包括轨道和用于在轨道上面移动的巡检机器人,所述巡检机器人包括箱体,在所述箱体顶部中部开设有活动槽,在所述活动槽内部前部开设有收集槽,所述箱体底部开设有散热槽,在所述散热槽内部固定设有多个防护板,在所述防护板顶部箱体的内部固定设有散热翅片,且所述散热翅片顶部固定设有第一固定板,在所述箱体内部背部固定设有驱动模块,在所述箱体内部驱动模块的前下部固定设有清洁模块,且在所述箱体内部清洁模块的前部固定中部固定设有第二摄像头,在所述箱体内部第二摄像头右侧固定设有清灰模块;通过清洁模块对轨道进行清洁,使得轨道上面更加干净,巡检机器人移动的更加稳定。

技术研发人员:曹金丹
受保护的技术使用者:江苏奥富能机器人科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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