电力隧道巡检机器人行走结构、机器人及其方法技术

本发明专利技术公开了电力隧道巡检机器人行走结构、机器人及其方法，行走结构包括两个墙板，分别位于导轨两侧且通过墙板连接杆跨导轨连接；两个墙板上沿导轨分别对称安装一组驱动机构、一组制动机构和两组导向机构；两组导向机构分别安装在相应墙板的两端；每组导向机构包括导向轮浮动器和导向轮活塞，导向轮浮动活塞一端可在导向轮浮动器内滑动，导向轮浮动器内安装有弹簧；导向轮浮动活塞另一端与导向轮支架A相连，导向轮支架A与导向轮的轮轴相连；导向轮浮动器通过导向轮支架C固定在一个墙板上；导向轮支架C与导向轮支架B连接，导向轮支架B与导向轮支架A连接在一起组成的摆臂可以限定导向轮支架A带动导向轮在一定范围内进行伸缩。

【技术实现步骤摘要】
电力隧道巡检机器人行走结构、机器人及其方法
本专利技术属于电力隧道巡检领域，尤其涉及一种电力隧道巡检机器人行走结构、机器人及其方法。
技术介绍
在城市电力隧道中，电缆的监控设施对于保障社会用电极为重要，其中巡检机器人的应用为有效监控电缆隧道的状况提供了方便。巡检机器人一般是在悬挂轨道上行走。电缆隧道与城市道路同样，有各种弯道及上下起伏路面，巡检机器人轨道也以隧道走向而建，机器人在行走中便会遇到拐弯，爬坡等情况。这对于机器人如何能在轨道上进行前进或后退，转向及制动提出了较高要求。传统机器人存在着导向机构不完善，电力隧道巡检机器人受力不合理，驱动及制动不变控制的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点，本专利技术的第一目的是提供一种电力隧道巡检机器人行走结构。本专利技术的一种电力隧道巡检机器人行走结构，包括：两个墙板，这两个墙板分别位于导轨两侧且通过墙板连接杆跨导轨连接；两个墙板上沿导轨分别对称安装一组驱动机构、一组制动机构和两组导向机构；所述驱动机构包括驱动轴，驱动轴的一端固定有驱动轮，另一端通过联轴器与伺服电机相连；驱动轴的一端固定于一个墙板上；所述制动机构包括制动轴，制动轴的一端固定有从动轮，另一端固定有制动器；制动轴的一端也固定于一个墙板上；两组导向机构分别安装在相应墙板的两端；每组导向机构包括导向轮浮动器和导向轮活塞，导向轮浮动活塞的一端可在导向轮浮动器内滑动，导向轮浮动器内安装有为导向轮浮动活塞提供缓冲力的弹簧；导向轮浮动活塞的另一端与导向轮支架A相连，导向轮支架A与导向轮的轮轴相连；导向轮浮动器通过导向轮支架C固定在一个墙板上；导向轮支架C与导向轮支架B连接，导向轮支架B与导向轮支架A连接在一起组成的摆臂可以限定导向轮支架A带动导向轮在一定范围内进行伸缩。当驱动轮在轨道上行驶时，由于存在颠簸，行走时的震动会沿着驱动轮轴向固定在车架上的伺服电机传递，增加了工作的不稳定性，为解决这个问题，本专利技术利用驱动轮的驱动轴通过联轴器与伺服电机相连接，利用联轴器的挠性，既有效传递了扭矩，又消化了驱动轮的震动，保证了伺服电机的稳定工作。同时在弯道上行走时，由于对压的导向轮轴距会有变化，如果导向轮为刚性，则不能通过弯道，本专利技术涉及了具有弹性的导向装机构，可适应导向轮轴距的变化要求，同时由能使导向轮始终压在轨面，使两者的有效接触，保证了电力隧道巡检机器人在弯道上的限位。其中，所述导轨为倒T型导轨。本专利技术采用驱动轮和从动轮分别在倒T型导轨双侧运动，其中，驱动轮有驱动作用；从动轮既有起驱动作用的，也有起制动作用的；驱动轮和从动轮两者互为支撑，又互为完善，能使电力隧道巡检机器人既受力均衡，又运行稳定。所述驱动轴具有变径段。本专利技术的驱动轴具有变径段，这样能够适应对驱动轴强度的不同要求，以达到驱动轴工作效果的最佳状态。变径段根据安装零件不同的位置要求进行安放，具备安装方便，强度可靠的特点。所述驱动轴上安装两个轴承，两个轴承分别位于所述变径段的两侧，其中一个轴承通过轴承盖固定于墙板上，另一个轴承与驱动轮相连。本专利技术通过轴承和轴承盖将驱动轴一端固定于墙板上，用于提高驱动轴的稳定性和强度，兼顾了整个电力隧道巡检机器人行走结构的紧凑型，节约了安装空间，同时减小了电力隧道巡检机器人行走结构的体积。所述制动轴具有变径段。本专利技术的制动轴具有变径段，这样能够适应对制动轴强度的不同要求，以达到制动轴工作效果的最佳状态。所述制动轴上也安装两个轴承，这两个轴承分别位于所述变径段的两侧，其中一个轴承通过轴承盖固定于墙板上，另一个轴承与从动轮相连。本专利技术通过制动轴将驱动轴一端固定于墙板上，用于提高制动轴的稳定性以及整个电力隧道巡检机器人行走结构的紧凑型，同时减小了电力隧道巡检机器人行走结构的体积。本专利技术的第二目的是提供一种电力隧道巡检机器人行走结构的工作方法。本专利技术的一种电力隧道巡检机器人行走结构的工作方法，包括：行走结构处于行走状态时，伺服电机传递扭矩到联轴器，联轴器带动驱动轴，从而驱动驱动轮旋转，通过驱动轮与轨道的摩擦力使电力隧道巡检机器人前进，而且能够避免震动对伺服电机的电机轴的冲击；制动轴在非制动状态相当于从动轴；行走结构处于制动状态时，当电力隧道巡检机器人需要制动时，制动器抱紧制动轴，从而制动从动轮，通过从动轮与导轨的摩擦力使电力隧道巡检机器人制动。该方法还包括：当电力隧道巡检机器人在导轨上行进时，遇到弯道时，导轨在弯曲一侧向导向轮施加压力，导向轮会将墙板向轨道弯曲一侧施加推力，从而使电力隧道巡检机器人能跟随导轨弯曲方向进行偏移，从而实现导向作用，同时，由于导向轮受到弹簧的压力，导向轮始终保持与导轨侧面的施力接触，从而达到对导向轮限位的作用。本专利技术的第三目的是提供一种电力隧道巡检机器人。本专利技术的一种电力隧道巡检机器人，包括：上述所述的电力隧道巡检机器人行走结构。本专利技术的第四目的是提供一种电力隧道巡检机器人的工作方法。本专利技术的一种电力隧道巡检机器人的工作方法，包括：电力隧道巡检机器人处于前进状态时，伺服电机传递扭矩到联轴器，联轴器带动驱动轴，从而驱动驱动轮旋转，通过驱动轮与轨道的摩擦力使电力隧道巡检机器人前进，而且能够避免震动对伺服电机的电机轴的冲击；制动轴在非制动状态相当于从动轴；电力隧道巡检机器人处于制动状态时，当电力隧道巡检机器人需要制动时，制动器抱紧制动轴，从而制动从动轮，通过从动轮与导轨的摩擦力使电力隧道巡检机器人制动；当电力隧道巡检机器人在导轨上行进时，遇到弯道时，导轨在弯曲一侧向导向轮施加压力，导向轮会将墙板向轨道弯曲一侧施加推力，从而使电力隧道巡检机器人能跟随导轨弯曲方向进行偏移，从而实现导向作用，同时，由于导向轮受到弹簧的压力，导向轮始终保持与导轨侧面的施力接触，从而达到对导向轮限位的作用。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供一种在轨道上运动平稳，快速，并且驱动与制动分离，在轨道上行走时导向灵活可靠，性能稳定的电力隧道巡检机器人行走结构，目的就是为改善机器人在隧道中行走，遇到拐弯，爬坡，起伏路面等情况时，也能自行调整好运动形态，保持受力的合理配置，保证机器人在平缓路面，特殊路面都能正常行进。(2)本专利技术采用了对称支撑，负重均衡，驱动轮轴只进行扭矩的传递，各支撑点受力更趋均布合理，驱动及制动分离，导向轮耐冲击。附图说明图1是电力隧道巡检机器人行走结构的示意图；图2是电力隧道巡检机器人行走结构的驱动机构示意图；图3是电力隧道巡检机器人行走结构的导向机构及制动机构示意图。其中：1、第一墙板；2、第二墙板；3、驱动轮；4、从动轮；5、导向轮；6、驱动轴；7、轴承；8、轴承盖；9、联轴器；10、锁紧螺母A；11、锁紧螺母B；12、伺服电机；13、墙板连接杆；14、导轨；15、制动器；16、制动轴；17、垫圈；18、导向轮支架A；19、导向轮支架B；20、导向轮支架C；21、导向轮浮动活塞；22、导向轮浮动器；23、导向轮浮动器压紧螺母；24、弹簧。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，包括：两个墙板，这两个墙板分别位于导轨两侧且通过墙板连接杆跨导轨连接；两个墙板上沿导轨分别对称安装一组驱动机构、一组制动机构和两组导向机构；所述驱动机构包括驱动轴，驱动轴的一端固定有驱动轮，另一端通过联轴器与伺服电机相连；驱动轴的一端固定于一个墙板上；所述制动机构包括制动轴，制动轴的一端固定有从动轮，另一端固定有制动器；制动轴的一端也固定于一个墙板上；两组导向机构分别安装在相应墙板的两端；每组导向机构包括导向轮浮动器和导向轮活塞，导向轮浮动活塞的一端可在导向轮浮动器内滑动，导向轮浮动器内安装有为导向轮浮动活塞提供缓冲力的弹簧；导向轮浮动活塞的另一端与导向轮支架A相连，导向轮支架A与导向轮的轮轴相连；导向轮浮动器通过导向轮支架C固定在一个墙板上；导向轮支架C与导向轮支架B连接，导向轮支架B与导向轮支架A连接在一起组成的摆臂可以限定导向轮支架A带动导向轮在一定范围内进行伸缩。

【技术特征摘要】
1.一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，包括：两个墙板，这两个墙板分别位于导轨两侧且通过墙板连接杆跨导轨连接；两个墙板上沿导轨分别对称安装一组驱动机构、一组制动机构和两组导向机构；所述驱动机构包括驱动轴，驱动轴的一端固定有驱动轮，另一端通过联轴器与伺服电机相连；驱动轴的一端固定于一个墙板上；所述制动机构包括制动轴，制动轴的一端固定有从动轮，另一端固定有制动器；制动轴的一端也固定于一个墙板上；两组导向机构分别安装在相应墙板的两端；每组导向机构包括导向轮浮动器和导向轮活塞，导向轮浮动活塞的一端可在导向轮浮动器内滑动，导向轮浮动器内安装有为导向轮浮动活塞提供缓冲力的弹簧；导向轮浮动活塞的另一端与导向轮支架A相连，导向轮支架A与导向轮的轮轴相连；导向轮浮动器通过导向轮支架C固定在一个墙板上；导向轮支架C与导向轮支架B连接，导向轮支架B与导向轮支架A连接在一起组成的摆臂可以限定导向轮支架A带动导向轮在一定范围内进行伸缩。2.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，所述导轨为倒T型导轨。3.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，所述驱动轴具有变径段。4.如权利要求3所述的一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，所述驱动轴上安装两个轴承，两个轴承分别位于所述变径段的两侧，其中一个轴承通过轴承盖固定于墙板上，另一个轴承与驱动轮相连。5.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，所述制动轴具有变径段。6.如权利要求1所述的一种电力隧道巡检机器人行走结构，其特征在于，所述制动轴上也安装两个轴承，这两个轴承分别位于所述变径段的两侧，其中一个轴承通过轴承盖固定于墙板上，另一个轴承与从动轮相连。7.一种如权利要求1-6中任一项所述的电力隧道巡检机器人行走结构的工作方法，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱雷，付怀珍，杨震威，
申请(专利权)人：山东康威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37