一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体，包括清洁机器人机架、清洁机器人轮系装置、清洁机器人驱动机构和清洁机器人变形机构，清洁机器人机架外形整体呈现矮平长方体状，内部安装有清洁机器人驱动机构、清洁机器人变形机构，清洁机器人机架的底部设有清洁机器人轮系装置。可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体可带动整套铁路轨道清洁机器人在轨道上运行，同时，可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体还可完成自身变形和分离，从而在列车临近时实现避让，最终实现清洁机器人与列车在并行和串行模式下的并发多工作模式。

A deformable and detached mobile carrier for railway track cleaning robot

The utility model relates to a deformable and separated mobile carrier of a railway track cleaning robot, which comprises a cleaning robot rack, a cleaning robot gear train, a cleaning robot driving mechanism and a cleaning robot deformation mechanism. The shape of the cleaning robot rack as a whole presents a low, flat and rectangular shape, and the cleaning machine is installed inside. Human driving mechanism, cleaning robot deformation mechanism, cleaning robot rack bottom is equipped with cleaning robot gear train device. The mobile carrier of the deformable and separated railway track cleaning robot can drive the whole railway track cleaning robot to run on the track. At the same time, the mobile carrier of the deformable and separated railway track cleaning robot can also complete its own deformation and separation, so as to avoid collision when the train is near, and finally realize the cleaning robot and the railway track cleaning robot. Concurrent and multi mode operation of trains in parallel and serial mode.

【技术实现步骤摘要】
一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体
本技术属于机器人领域，具体涉及一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体。
技术介绍
国家铁路部和有关部门非常重视铁路运行安全工作，因此在铁路两侧安装防护网来阻止外部异物入侵，同时在一定距离的间隔处设置监视棚等安排工作人员定时巡逻，起到了良好的效果，使得铁路异物入侵的数量逐年减少。然而国家对于铁路垃圾的清理效果不明显，原因主要来自客观因素：有些垃圾来自防护网外部，受到风、雨等自然因素的影响，垃圾极易进入防护网内部的铁路轨道上，会将外部垃圾引入铁路轨道上，垃圾进入轨道后会产生很严重的后果：当垃圾落在轨道上，列车经过时会将垃圾卷入铁车车轮中，轻则对列车造成运动阻力，增加能耗；重则会对列车轮系产生抱紧风险，使车轮与轨道之间的滚动摩擦变为滑动摩擦，损伤车轮和轨道，若严重时甚至可发生倾覆的风险。针对上述问题，现有的方案如下：申请号为200710084854.2的技术专利公布了一种用于铁路交通的智能机器人，主要技术特征是新型机器人和遥控天线车在火车前面800米左右行驶，帮助火车司机轻松观察铁路前方一公里之外的情况和火车周围情况，帮助移开铁轨中的行人和障碍物。提高火车安全性，帮助火车安全提速。但是该方案并没有给出具体实施结构和方案，并且该方案存在以下问题：机器人的所有行动指令均需要人工无线遥控操作，这给需要在铁路上高速运行的机器人控制极大的增加了难度、增加了出现事故的风险；并且机器人与列车的距离设置为800米，当列车高速运行时，若人工遥控的失误，极易发生机器人与列车相撞事故，产生更大财产和人身伤亡。申请号为201610297460.4的技术专利公开了一种智能铁路轨道巡检机器人，驱动模块安装在所述运载小车底部用于驱动所述运载小车在铁路轨道上滑动；控制器嵌入在所述运载小车内部用于控制所述机器人的工作；机械臂A安装有金属探伤仪A、机械臂B安装有金属探伤仪B、机械臂C，安装有机械手、GPRS模块、电源模块、摄像检测模块分别耦接在所述控制器；垃圾回收箱，耦接于所述运载小车。该技术能够有效的缩短巡检时间、降低巡检误差以及提高巡检效率，不仅减轻了工作人员能负担而且有利于环保工作。该技术专利技术和功能相对完善，已经可实现对铁路轨道的探伤和垃圾回收工作，但是技术方案中没公开机器人工作时与列车的位置问题(包括机器人与列车属于并行工作模式还是串行工作模式)。申请号为201710424412.1的技术专利公开了一种多环境适用探测机器人及其进行铁路检修的方法，包括底盘、装置仓盖、固定轮组、万向轮组、同步轨轮组，底盘上设置装置仓盖，装置仓盖内设置锂电池组和控制器组，底盘两侧，装置仓盖底部设置固定轮组和万向轮组，同步轨轮组设置在装置仓盖的内传动仓内或夹在固定轮组和万向轮组之间；四个固定轮组分别安置在底盘前驱动处和后驱动处，包括四只驱动轮，驱动轮左右两侧的同轴处各设置一只共两对；底盘还设置有万向轮分别安置在底盘的前驱动处的中间，驱动轮上还设置活动窄轨博爱扩运动支链轮相互铰接，所述活动窄轨轮包括运动支链水平关节轮、垂直同步轮、三种各轮各自独立。该技术专利给出了详尽的探测机器人的底盘结构，侧重机器人的运动功能，并且可以实现复杂地形下的自主运动，但是对于铁路轨道巡检机器人来讲，若需要机器人行驶在轨道外侧，由于铁路轨道沿线外侧大多为坡道结构，地形复杂，且铁轨经过隧道等时，两侧空间极为狭窄，机器人若选择与列车并行的方式并不合理。并且该技术方案中并没有给出机器人对铁轨进行垃圾清理的方案等。综上所述，现有的铁路轨道机器人均未考虑机器人与列车并行或串行运行的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体，解决铁轨垃圾清理机器人工作时与列车的串行还是并行模式的问题，保证对铁路轨道进行垃圾清理和回收时列车运行的安全性。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体，包括清洁机器人机架、清洁机器人轮系装置、清洁机器人驱动机构和清洁机器人变形机构，清洁机器人机架外形整体呈现矮平长方体状，内部安装有清洁机器人驱动机构、清洁机器人变形机构，清洁机器人机架的底部设有清洁机器人轮系装置。所述清洁机器人机架包括左机架、右机架、上侧主动闭合平台、上侧被动闭合平台、下侧主动闭合平台、下侧被动闭合平台、上分离电磁铁、下分离电磁铁、左变形机构吊杆、右变形机构吊杆，其中，上分离电磁铁包括上分离电磁铁本体、上分离电磁销钉和上分离电磁线圈，下分离电磁铁包括下分离电磁铁本体、下分离电磁销钉和下分离电磁线圈。所述左机架与右机架左右对称设置，左机架的右端面与右机架的左端面接触，左机架与右机架的长度均与清洁机器人机架的长度和高度一致，宽度均为清洁机器人机架整体外形宽度的一半。上侧主动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，分别横置安装在左机架的上部的前端和后端处，上侧主动闭合平台的水平面中心处安装固定有上分离电磁铁，且上分离电磁铁的上分离电磁铁本体与上侧主动闭合平台中的水平面下端连接固定，上分离电磁铁上的上分离电磁销钉朝下设置，上分离电磁销钉通过上分离电磁线圈安装在上分离电磁铁本体上。上侧被动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，其高度短于上侧主动闭合平台中的长条L形机构，分别横置安装在右机架的上部的前端和后端处。下侧主动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，分别横置安装在左机架的下部的前端和后端处，下侧主动闭合平台的长条L形机构上的水平面中心处安装固定有下分离电磁铁，且下分离电磁铁的下分离电磁铁本体与下侧主动闭合平台的长条L形机构的水平面下端连接固定，下分离电磁铁上的下分离电磁销钉朝上设置，下分离电磁销钉通过下分离电磁线圈安装在下分离电磁铁本体上。下侧被动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，其高度短于上侧被动闭合平台中的长条L形机构，分别横置安装在右机架的下部的前端和后端处。左变形机构吊杆为三角龙门结构，左变形机构吊杆安装在左机架的左侧面中央处，右变形机构吊杆与左变形机构吊杆结构相同，左右对称布置。所述清洁机器人轮系装置包括主动轮、从动轮、减速齿轮箱、轮轴，主动轮包括外层行驶驱动轮和内层防脱轨驱动契合轮，主动轮的外层行驶驱动轮为两个，分别跨接在铁轨上；内层防脱轨驱动契合轮为两套，配合外层行驶驱动轮使用，两个主动轮通过轮轴连接，轮轴还与减速齿轮箱的输出轴连接；从动轮包括外层行驶从动轮和内层防脱轨从动契合轮，从动轮的外层行驶从动轮为两个，分别跨接在铁轨上；内层防脱轨从动契合轮为两套，配合外层行驶从动轮使用，减速齿轮箱包括输出轴和输入轴，输出轴连接轮轴，减速齿轮箱的输入轴与清洁机器人驱动机构中的驱动电机连接，减速齿轮箱分别安装固定在左机架、右机架内；轮轴为圆柱形转轴，数量为四根，其中两根通过轴承结构分别安装固定在清洁机器人机架中的左机架和右机架前端两侧，剩下两根通过轴承结构分别安装固定在清洁机器人机架中的左机架和右机架后端两侧，四根轮轴的外侧分别安装两个主动轮和两个从动轮。所述清洁机器人驱动机构包括驱动电机、位置传感器、驱动电机支架，驱动电机数量为两套，分别安装固定在驱动电机支架上，驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体，其特征在于，包括清洁机器人机架、清洁机器人轮系装置、清洁机器人驱动机构和清洁机器人变形机构，清洁机器人机架外形整体呈现矮平长方体状，内部安装有清洁机器人驱动机构、清洁机器人变形机构，清洁机器人机架的底部设有清洁机器人轮系装置；所述清洁机器人机架包括左机架、右机架、上侧主动闭合平台、上侧被动闭合平台、下侧主动闭合平台、下侧被动闭合平台、上分离电磁铁、下分离电磁铁、左变形机构吊杆、右变形机构吊杆，其中，上分离电磁铁包括上分离电磁铁本体、上分离电磁销钉和上分离电磁线圈，下分离电磁铁包括下分离电磁铁本体、下分离电磁销钉和下分离电磁线圈；所述左机架与右机架左右对称设置，左机架的右端面与右机架的左端面接触，左机架与右机架的长度均与清洁机器人机架的长度和高度一致，宽度均为清洁机器人机架整体外形宽度的一半；上侧主动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，分别横置安装在左机架的上部的前端和后端处，上侧主动闭合平台的水平面中心处安装固定有上分离电磁铁，且上分离电磁铁的上分离电磁铁本体与上侧主动闭合平台中的水平面下端连接固定，上分离电磁铁上的上分离电磁销钉朝下设置，上分离电磁销钉通过上分离电磁线圈安装在上分离电磁铁本体上；上侧被动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，其高度短于上侧主动闭合平台中的长条L形机构，分别横置安装在右机架的上部的前端和后端处；下侧主动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，分别横置安装在左机架的下部的前端和后端处，下侧主动闭合平台的长条L形机构上的水平面中心处安装固定有下分离电磁铁，且下分离电磁铁的下分离电磁铁本体与下侧主动闭合平台的长条L形机构的水平面下端连接固定，下分离电磁铁上的下分离电磁销钉朝上设置，下分离电磁销钉通过下分离电磁线圈安装在下分离电磁铁本体上；下侧被动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，其高度短于上侧被动闭合平台中的长条L形机构，分别横置安装在右机架的下部的前端和后端处；左变形机构吊杆为三角龙门结构，左变形机构吊杆安装在左机架的左侧面中央处，右变形机构吊杆与左变形机构吊杆结构相同，左右对称布置；所述清洁机器人轮系装置包括主动轮、从动轮、减速齿轮箱、轮轴，主动轮包括外层行驶驱动轮和内层防脱轨驱动契合轮，主动轮的外层行驶驱动轮为两个，分别跨接在铁轨上；内层防脱轨驱动契合轮为两套，配合外层行驶驱动轮使用，两个主动轮通过轮轴连接，轮轴还与减速齿轮箱的输出轴连接；从动轮包括外层行驶从动轮和内层防脱轨从动契合轮，从动轮的外层行驶从动轮为两个，分别跨接在铁轨上；内层防脱轨从动契合轮为两套，配合外层行驶从动轮使用，减速齿轮箱包括输出轴和输入轴，输出轴连接轮轴，减速齿轮箱的输入轴与清洁机器人驱动机构中的驱动电机连接，减速齿轮箱分别安装固定在左机架、右机架内；轮轴为圆柱形转轴，数量为四根，其中两根通过轴承结构分别安装固定在清洁机器人机架中的左机架和右机架前端两侧，剩下两根通过轴承结构分别安装固定在清洁机器人机架中的左机架和右机架后端两侧，四根轮轴的外侧分别安装两个主动轮和两个从动轮；所述清洁机器人驱动机构包括驱动电机、位置传感器、驱动电机支架，驱动电机数量为两套，分别安装固定在驱动电机支架上，驱动电机的输出转轴还与减速齿轮箱连接，位置传感器数量为两套，分别安装在两套驱动电机的后端转轴上，驱动电机支架数量为两套，分别安装固定在左机架和右机架的一侧；所述清洁机器人变形机构分为左侧变形机构和右侧变形机构两套，分布在左机架、右机架的中间两侧，左右对称布局；清洁机器人变形机构包括首端变形摆臂、中间摆臂、末端变形摆臂、压力传感器；其中，首端变形摆臂包括左侧首端变形摆臂本体、左侧首端变形摆臂本体伺服电机、左侧首端变形摆臂首端吊杆、左侧首端变形摆臂末端吊杆、右侧首端变形摆臂本体、右侧首端变形摆臂本体伺服电机、右侧首端变形摆臂首端吊杆、右侧首端变形摆臂末端吊杆；中间摆臂包括左侧中间摆臂本体、左侧中间摆臂首端吊杆、左侧中间摆臂末端吊杆、左侧中间摆臂首端伺服电机、左侧中间摆臂末端伺服电机、右侧中间摆臂本体、右侧中间摆臂首端吊杆、右侧中间摆臂末端吊杆、右侧中间摆臂首端伺服电机、右侧中间摆臂末端伺服电机；末端变形摆臂包括左侧末端变形摆臂本体、左侧末端变形摆臂首端吊杆、右侧末端变形摆臂本体、右侧末端变形摆臂首端吊杆。...

【技术特征摘要】
1.一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体，其特征在于，包括清洁机器人机架、清洁机器人轮系装置、清洁机器人驱动机构和清洁机器人变形机构，清洁机器人机架外形整体呈现矮平长方体状，内部安装有清洁机器人驱动机构、清洁机器人变形机构，清洁机器人机架的底部设有清洁机器人轮系装置；所述清洁机器人机架包括左机架、右机架、上侧主动闭合平台、上侧被动闭合平台、下侧主动闭合平台、下侧被动闭合平台、上分离电磁铁、下分离电磁铁、左变形机构吊杆、右变形机构吊杆，其中，上分离电磁铁包括上分离电磁铁本体、上分离电磁销钉和上分离电磁线圈，下分离电磁铁包括下分离电磁铁本体、下分离电磁销钉和下分离电磁线圈；所述左机架与右机架左右对称设置，左机架的右端面与右机架的左端面接触，左机架与右机架的长度均与清洁机器人机架的长度和高度一致，宽度均为清洁机器人机架整体外形宽度的一半；上侧主动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，分别横置安装在左机架的上部的前端和后端处，上侧主动闭合平台的水平面中心处安装固定有上分离电磁铁，且上分离电磁铁的上分离电磁铁本体与上侧主动闭合平台中的水平面下端连接固定，上分离电磁铁上的上分离电磁销钉朝下设置，上分离电磁销钉通过上分离电磁线圈安装在上分离电磁铁本体上；上侧被动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，其高度短于上侧主动闭合平台中的长条L形机构，分别横置安装在右机架的上部的前端和后端处；下侧主动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，分别横置安装在左机架的下部的前端和后端处，下侧主动闭合平台的长条L形机构上的水平面中心处安装固定有下分离电磁铁，且下分离电磁铁的下分离电磁铁本体与下侧主动闭合平台的长条L形机构的水平面下端连接固定，下分离电磁铁上的下分离电磁销钉朝上设置，下分离电磁销钉通过下分离电磁线圈安装在下分离电磁铁本体上；下侧被动闭合平台为具备一定厚度的长条L形机构，数量为两个，其高度短于上侧被动闭合平台中的长条L形机构，分别横置安装在右机架的下部的前端和后端处；左变形机构吊杆为三角龙门结构，左变形机构吊杆安装在左机架的左侧面中央处，右变形机构吊杆与左变形机构吊杆结构相同，左右对称布置；所述清洁机器人轮系装置包括主动轮、从动轮、减速齿轮箱、轮轴，主动轮包括外层行驶驱动轮和内层防脱轨驱动契合轮，主动轮的外层行驶驱动轮为两个，分别跨接在铁轨上；内层防脱轨驱动契合轮为两套，配合外层行驶驱动轮使用，两个主动轮通过轮轴连接，轮轴还与减速齿轮箱的输出轴连接；从动轮包括外层行驶从动轮和内层防脱轨从动契合轮，从动轮的外层行驶从动轮为两个，分别跨接在铁轨上；内层防脱轨从动契合轮为两套，配合外层行驶从动轮使用，减速齿轮箱包括输出轴和输入轴，输出轴连接轮轴，减速齿轮箱的输入轴与清洁机器人驱动机构中的驱动电机连接，减速齿轮箱分别安装固定在左机架、右机架内；轮轴为圆柱形转轴，数量为四根，其中两根通过轴承结构分别安装固定在清洁机器人机架中的左机架和右机架前端两侧，剩下两根通过轴承结构分别安装固定在清洁机器人机架中的左机架和右机架后端两侧，四根轮轴的外侧分别安装两个主动轮和两个从动轮；所述清洁机器人驱动机构包括驱动电机、位置传感器、驱动电机支架，驱动电机数量为两套，分别安装固定在驱动电机支架上，驱动电机的输出转轴还与减速齿轮箱连接，位置传感器数量为两套，分别安装在两套驱动电机的后端转轴上，驱动电机支架数量为两套，分别安装固定在左机架和右机架的一侧；所述清洁机器人变形机构分为左侧变形机构和右侧变形机构两套，分布在左机架、右机架的中间两侧，左右对称布局；清洁机器人变形机构包括首端变形摆臂、中间摆臂、末端变形摆臂、压力传感器；其中，首端变形摆臂包括左侧首端变形摆臂本体、左侧首端变形摆臂本体伺服电机、左侧首端变形摆臂首端吊杆、左侧首端变形摆臂末端吊杆、右侧首端变形摆臂本体、右侧首端变形摆臂本体伺服电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋子诏，
申请(专利权)人：宋子诏，
类型：新型
国别省市：山东,37