一种中低速磁悬浮辅助作业机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种中低速磁悬浮辅助作业机器人，包括机架、折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，机架横跨在待检测的中低速磁悬两个F轨之间；折叠弯折机构共设有两组，其分设于机架的两端，并位于F轨的上方，每组折叠弯折机构上均设置有行走轮对和卡位轮对；辅助作业机构包括辅助作业平台和辅助作业设备，其中辅助作业平台安装在机架上，辅助作业设备安装在该辅助作业平台上，用于完成辅助作业；自主巡航模块安装在机架的下方，用于实现辅助作业机器人沿着F轨自由行走。本发明专利技术可实现现场维护的辅助作业，并可实现自主巡航，具有结构简单、操作方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种中低速磁悬浮辅助作业机器人
本专利技术涉及磁悬浮工务维护领域，具体来说，涉及一种中低速磁悬浮辅助作业机器人。
技术介绍
磁悬浮交通是一种低噪声无碳交通，是未来城市交通发展的重要方向之一。中低速磁浮技术是通过安装在车体上的电磁铁与F型轨道相互构成磁场闭合磁路，通过气隙感应器装置调节电磁铁的励磁电流，调整电磁铁与轨道之间的吸力(使磁浮间隙保持在8～10mm)，以保持电磁铁与轨道之间的距离稳定，实现列车稳定悬浮。因此，轨道维护是工务作业的重要内容。由于中低速磁悬浮多为高架、开放式的轨道结构，在现场维护过程中，需配合进行辅助作业，例如当监测到F轨存在裂纹时，需实行焊接操作，在实行焊接及检修过程中需从地面吊装材料或设备至轨道上，以及在夜间操作时，需提供照明等辅助作业。为完成上述各项辅助作业，需研究设计一种可适用于中低速磁悬浮辅助作业机器人，以配合完成各种辅助作业。另外，中低速磁浮轨排多为高架悬空的开放式结构，轨枕间距约为600mm，轨道上无作业人员走行位置，一般的机器人难以在磁悬浮轨道上自由行走，因此，研究设计的辅助作业机器人需适应于开放式结构的中低速磁浮。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种中低速磁悬浮辅助作业机器人，具有结构简单、操作方便等优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种中低速磁悬浮辅助作业机器人，包括机架、折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，其中：所述机架用于安装所述折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，其横跨在中低速磁悬浮两个F轨之间；所述折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架的两端，并位于F轨的上方，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对和卡位轮对，其中行走轮对与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，所述卡位轮对的两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动；所述辅助作业机构包括辅助作业平台和辅助作业设备，其中所述辅助作业平台安装在所述机架上，所述辅助作业设备安装在该辅助作业平台上，用于完成辅助作业。优选的，所述自主巡航模块安装在所述机架的下方，其用于实现辅助作业机器人沿着F轨自由行走，该自主巡航模块包括导航系统、巡航计算任务控制模块和地面控制站通讯模块，所述导航系统包括惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元，所述惯性导航单元用于测量所述机器人的三轴加速度，所述GPS接收模块用于测量机器人的经度、纬度和高度，所述行走量程测量单元用于测量机器人的行走里程；所述巡航计算任务控制模块包括巡航模块和控制模块，所述巡航模块分别与所述惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元相连，所述惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元测量的数据作为输入信号输入至巡航模块中，该巡航模块根据输入的信号判断所述机器人的具体位置，并将机器人的具体位置反馈给地面控制站，所述控制模块与地面控制站通讯模块相连，其根据地面控制站通讯模块的行走指令控制机器人的行走。优选的，所述机架上还设置有摄像机，该摄像机通过伸缩杆安装在所述机架的上方。优选的，所述机架上还设置有测距传感器，该测距传感器具体为超声波或红外测距传感器，其布置在所述机架的前后侧。优选的，每组所述折叠弯折机构上均设置有两组行走轮对和两组卡位轮对，两组行走轮对沿着所述F轨的延伸方向布置，并与F轨的上表面接触，两组卡位轮对同样沿着所述F轨的延伸方向布置，并与F轨的外侧面和下表面接触。优选的，所述折叠弯折机构包括行走轮安装板和卡位轮折叠板，所述行走轮安装板竖直设置并安装在所述机架上，所述行走轮对安装在所述行走轮安装板的下方，所述卡位轮折叠板通过卡位轮连接支架安装在所述行走轮安装板的侧面，所述卡位轮对安装在所述卡位轮折叠板上，并与所述F轨的外侧面和下表面接触。优选的，所述辅助作业设备包括焊接设备、起重设备、照明设备和发电机。优选的，所述照明设备包括灯头组件和升降机构，该升降机构采用四节伸缩气缸作为升降调节方式，最大调节高度为3米，所述灯头组件由4盏5W高效率LED灯条组成，其灯光覆盖半径达15米-35米，每个LED灯条能单独做上下左右角度调节，旋转实现360度全方位照明。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术针对中低速磁悬浮的特点专门设置了适用于中低速磁悬浮的辅助作业机器人，以完成对F轨的焊接操作、设备吊装、夜间照明等辅助作业，具有体积小、结构轻、携带方便的特点，同时还具有结构简单、操作方便等优点，可随车到达作业地点落轨即可进行使用，可有效用于中低速磁浮的工务维护和安全运营。(2)本专利技术通过设置适用于辅助作业机器人的折叠弯折机构和自主巡航模块，可实现机器人沿着F轨自主行走，通过专门研究设计的自主巡航模块，可实现机器人的准确定位与可靠行走，适用于中低速磁悬浮高架悬空的开放式结构，解决了中低速磁悬浮轨道上无作业人员走行位置而无法实现辅助作业机器人行走的问题。(3)本专利技术的折叠弯折机构共设有两组，分设于机架的两端，使用时卡位轮折叠板可在轨道落轨时向下打开以扣住F轨的侧沿，并沿着F轨运动，使用结束后，其离开轨道时可向上折起，以减小行走装置的整体体积，具有携带方便、落轨即可工作的特点。(4)本专利技术的折叠弯折机构上的行走轮对设计成双轮结构，可有效防止机器人通过F轨与轨枕连接的螺栓时产生颠簸，使探伤更加准确，卡位轮对采用抱卡的方式卡装在F轨上，可有效防止机器人脱轨。(5)本专利技术的机架的上方设置有摄像机，该摄像机可实现轨道及轨道沿线的图像采集，并且其可升降的安装在机架上，可实现多方位、多角度的图像拍摄。(6)本专利技术辅助作业机器人的前后均设置有测距传感器，通过测距可使辅助作业机器人遇障碍时自动停车，实现机器人的防撞功能。附图说明图1是本专利技术实施例所述的一种中低速磁悬浮辅助作业机器人的结构示意图；图2是本专利技术实施例所述的一种中低速磁悬浮辅助作业机器人的后视图；图3是本专利技术实施例所述的一种中低速磁悬浮辅助作业机器人的左视图；图4是本专利技术实施例的自主巡航模块结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。如图1所示，机架11作为其他部件的支撑部件，其水平设置，并且横跨在待检测的中低速磁悬浮两个F轨之间，其布置方向与F轨的延伸方向垂直。如图1-3所示，折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架的两端，具体的，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对5和卡位轮对。其中，行走轮对5包括一对行走轮，其与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，其中一个是被动轮一个是主动轮，主动轮对是电机轮。该行走轮对设计成双轮结构，可有效防止机器人通过F轨与轨枕连接的螺栓时产生颠簸，使探伤结果更加准确。所述卡位轮对2包括一对卡位轮，两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动，该卡位轮对可保证机器人沿着轨道行走，并且在弯道处可提供差速功能。卡位轮对2是没有动力的被动轮，起卡位、限位以及防脱轨的作用。进一步的，本专利技术的实施例中每组折叠弯折机构上均设置有两组行走轮对5和两组卡位轮对2，由此两组行走轮对5中的四个行走轮沿着所述F轨的延伸方向布置，并可沿着F轨运动，对辅助作业机器人的移动进行可靠的导向，而两组卡位轮对2中的与F轨侧面接触的卡位轮沿着所述F轨的延伸方向布置，并沿着F轨的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中低速磁悬浮辅助作业机器人，其特征在于，包括机架、折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，其中：所述机架用于安装所述折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，其横跨在中低速磁悬浮两个F轨之间；所述折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架的两端，并位于F轨的上方，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对和卡位轮对，其中行走轮对与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，所述卡位轮对的两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动；所述辅助作业机构包括辅助作业平台和辅助作业设备，其中所述辅助作业平台安装在所述机架上，所述辅助作业设备安装在该辅助作业平台上，用于完成辅助作业。

【技术特征摘要】
1.一种中低速磁悬浮辅助作业机器人，其特征在于，包括机架、折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，其中：所述机架用于安装所述折叠弯折机构、辅助作业机构和自主巡航模块，其横跨在中低速磁悬浮两个F轨之间；所述折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架的两端，并位于F轨的上方，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对和卡位轮对，其中行走轮对与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，所述卡位轮对的两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动；所述辅助作业机构包括辅助作业平台和辅助作业设备，其中所述辅助作业平台安装在所述机架上，所述辅助作业设备安装在该辅助作业平台上，用于完成辅助作业。2.根据权利要求1所述的一种中低速磁悬浮辅助作业机器人，其特征在于，所述自主巡航模块安装在所述机架的下方，其用于实现辅助作业机器人沿着F轨自由行走，该自主巡航模块包括导航系统、巡航计算任务控制模块和地面控制站通讯模块，所述导航系统包括惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元，所述惯性导航单元用于测量所述机器人的三轴加速度，所述GPS接收模块用于测量机器人的经度、纬度和高度，所述行走量程测量单元用于测量机器人的行走里程；所述巡航计算任务控制模块包括巡航模块和控制模块，所述巡航模块分别与所述惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元相连，所述惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元测量的数据作为输入信号输入至巡航模块中，该巡航模块根据输入的信号判断所述机器人的具体位置，并将机器人的具体位置反馈给地面控制站，所述控制模块与地面控制站通讯模块相连，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友林，
申请(专利权)人：陈友林，
类型：发明
国别省市：四川,51