一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人，包括主控制箱、六自由度机械臂、图像采集模块、支撑机构、两套驱动机构和四套走行机构，所述六自由度机械臂的一端安装在所述主控制箱上而另一端安装所述图像采集模块；对于各套所述驱动机构而言，其各自包括共同安装在所述主控制箱上的驱动电机、驱动轴、第一锥齿轮机构和两个第二锥齿轮机构，每个所述第二锥齿轮机构分别连接一所述走行机构；对于各走行机构而言，其各自包括支撑架及共同安装在所述支撑架上的中间转轴、车轮轴、支撑架、太阳齿轮、行星齿轮和车轮；所述支撑机构包括竖直设置的电动推杆。本实用新型专利技术体型较小、移动灵活且可以上下地沟进行自动检测。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人
本技术属于机器人领域，更具体地，涉及一种巡检机器人。
技术介绍
目前，我国的城轨地铁车辆的日常检修内容繁杂且重复性作业多，主要采用人工目视为主、辅以简单工具的方法，存在夜班检修，作业人员易疲劳，易误检、漏检的问题，且检修效率低、经验依赖性强，重复性检修项点多，人员劳动强度大，作业人员需求量大。因此，机器人代替人工进行城轨地铁车辆日常巡检整备作业，具有现实的需求，对减少人为因素对质量控制的影响、提高作业效率并降低人员成本十分必要。目前，未发现应用于城市轨道交通地铁车辆基地的同类产品，类似的产品均无法适应城市轨道交通地铁车辆基地停车列检库地沟狭小、存在台阶的复杂环境以及在检修地沟间进行灵活、便捷转运的需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人，其体型较小、移动灵活且可以上下地沟进行自动检测。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人，其特征在于，包括主控制箱、六自由度机械臂、图像采集模块、支撑机构、两套驱动机构和四套走行机构，其中，所述六自由度机械臂的一端安装在所述主控制箱上而另一端安装所述图像采集模块；对于各套所述驱动机构而言，其各自包括共同安装在所述主控制箱上的驱动电机、驱动轴、第一锥齿轮机构和两个第二锥齿轮机构，所述驱动电机通过所述第一锥齿轮机构连接所述驱动轴，所述驱动轴水平设置并且其轴线沿前后方向延伸，所述驱动轴的前、后两端分别设置一所述第二锥齿轮机构；每个所述第二锥齿轮机构分别连接一所述走行机构；对于各走行机构而言，其各自包括支撑架及共同安装在所述支撑架上的中间转轴、车轮轴、支撑架、太阳齿轮、行星齿轮和车轮，所述中间转轴水平设置并且与驱动轴垂直，该中间转轴通过轴承安装在主控制箱上，该中间转轴的一端连接所述第二锥齿轮机构而另一端通过轴承安装在所述支撑架上，所述太阳齿轮固定穿装在所述中间转轴上，所述行星齿轮的数量为三个并且它们呈三角形布置，每个所述行星齿轮分别与所述太阳齿轮啮合并且分别固定安装一所述车轮轴，每根所述车轮轴分别通过轴承安装在所述支撑架上，每根所述车轮轴上分别固定安装一所述车轮；所述支撑机构包括竖直设置的电动推杆。优选地，所述主控制箱包括箱体外壳及安装在所述箱体外壳内的机器人主板、采集系统硬件、电机驱动器和主控制器，所述主控制器分别与所述机器人主板、采集系统硬件、电机驱动器连接。优选地，所述图像采集模块包括图像采集器，所述图像采集器包括二维图像采集器和/或三维图像采集器。优选地，所述图像采集模块还包括探照灯。优选地，每套所述走行机构的三个行星齿轮呈正三角形布置。优选地，所述支撑机构还包括销轴、固定卡扣、连接架和支撑轮，所述电动推杆通过所述固定卡扣安装在所述主控制箱上，所述连接架通过销轴连接在所述电动推杆上，所述连接架上连接所述支撑轮。优选地，还包括全景扫描相机，所述全景扫描相机安装在所述主控制箱上。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1)该巡检机器人接综合检测服务平台的检修任务，在无人干预情况下，可在地铁车辆检修地沟内自动走行、精准定位、自动检测，且能跨越检修地沟、实现不同地沟间自主转运并能对车底和车侧的目标部件的变形、松动、异物、缺失等故障检测，并将图像与故障数据发送给综合检测服务平台的检修任务进行分析处理。2)该机器人能上下地沟台阶和地沟间灵活转运。机器人运行在地沟对，通过六自由度机械臂和图像采集模块以车厢为单位对车底和车侧的目标部件进行检测，并将检测数据无线传输给综合数据检测服务平台进行分析处理。3)该巡检机器人相比传统的人工作业，降低了漏检率，提高了检测的效率和质量且节约了人力成本。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中走行机构的主视图；图3是本技术中走行机构的一部分结构的分解图；图4是本技术中支撑机构的结构示意图；图5是本技术中支撑机构的分解示意图；图6是本技术中驱动机构和走行机构在主控制箱上的布置示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1～图6所示，一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人，包括主控制箱1、六自由度机械臂3、图像采集模块5、支撑机构4、两套驱动机构和四套走行机构2，其中，所述六自由度机械臂3的一端(即六自由度机械臂3的基座)安装在所述主控制箱1上而另一端(即六自由度机械臂3的末端)安装所述图像采集模块5，六自由度机械臂3通过各关节的摆动和旋转可调整图像采集模块5的姿态，以保证巡检机器人能对地铁车辆的车底和车侧的目标部件进行全方位的检查；对于各套所述驱动机构而言，其各自包括共同安装在所述主控制箱1上的驱动电机20、驱动轴19、第一锥齿轮机构18和两个第二锥齿轮机构21，所述驱动电机20优选为驱动电机20并且通过所述第一锥齿轮机构18连接所述驱动轴19，所述驱动轴19水平设置并且其轴线沿前后方向延伸，所述驱动轴19的前、后两端分别设置一所述第二锥齿轮机构21；每个所述第二锥齿轮机构21分别连接一所述走行机构2；对于各走行机构2而言，其各自包括支撑架8及共同安装在所述支撑架8上的中间转轴12、车轮轴11、支撑架8、太阳齿轮、行星齿轮10和车轮9，所述中间转轴12水平设置并且与驱动轴19垂直，该中间转轴12通过轴承7安装在主控制箱1上，该中间转轴12的一端连接所述第二锥齿轮机构21而另一端通过轴承7安装在所述支撑架8上，所述太阳齿轮固定穿装在所述中间转轴12上，所述行星齿轮10的数量为三个并且它们呈三角形布置，优选地，每套所述走行机构2的三个行星齿轮10呈正三角形布置，每个所述行星齿轮10分别与所述太阳齿轮啮合并且分别固定安装一所述车轮轴11，每根所述车轮轴11分别通过轴承7安装在所述支撑架8上，每根所述车轮轴11上分别固定安装一所述车轮9；通过来自中间转轴12的驱动力驱动太阳齿轮，太阳齿轮又驱动与其啮合的行星齿轮10，可实现每个车轮9单独旋转，当碰到台阶时整个走行机构2可绕中间转轴12的轴线旋转从而上下台阶，进而实现巡检机器人在地沟间的灵活转运。本技术的所述驱动电机20与第一锥齿轮机构18和第二锥齿轮机构21相互配合，可实现驱动轴19不同速度和扭矩的输出，在平地上行驶时，可驱动机器人前进、后退、原地转向和上下台阶，第一锥齿轮机构18和第二锥齿轮机构21的传动比可根据实际需要进行选择。所述支撑机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人，其特征在于，包括主控制箱、六自由度机械臂、图像采集模块、支撑机构、两套驱动机构和四套走行机构，其中，/n所述六自由度机械臂的一端安装在所述主控制箱上而另一端安装所述图像采集模块；/n对于各套所述驱动机构而言，其各自包括共同安装在所述主控制箱上的驱动电机、驱动轴、第一锥齿轮机构和两个第二锥齿轮机构，所述驱动电机通过所述第一锥齿轮机构连接所述驱动轴，所述驱动轴水平设置并且其轴线沿前后方向延伸，所述驱动轴的前、后两端分别设置一所述第二锥齿轮机构；/n每个所述第二锥齿轮机构分别连接一所述走行机构；/n对于各走行机构而言，其各自包括支撑架及共同安装在所述支撑架上的中间转轴、车轮轴、支撑架、太阳齿轮、行星齿轮和车轮，所述中间转轴水平设置并且与驱动轴垂直，该中间转轴通过轴承安装在主控制箱上，该中间转轴的一端连接所述第二锥齿轮机构而另一端通过轴承安装在所述支撑架上，所述太阳齿轮固定穿装在所述中间转轴上，所述行星齿轮的数量为三个并且它们呈三角形布置，每个所述行星齿轮分别与所述太阳齿轮啮合并且分别固定安装一所述车轮轴，每根所述车轮轴分别通过轴承安装在所述支撑架上，每根所述车轮轴上分别固定安装一所述车轮；/n所述支撑机构包括竖直设置的电动推杆。/n...

【技术特征摘要】
1.一种应用于地铁车辆列检库内的三角轮巡检机器人，其特征在于，包括主控制箱、六自由度机械臂、图像采集模块、支撑机构、两套驱动机构和四套走行机构，其中，
所述六自由度机械臂的一端安装在所述主控制箱上而另一端安装所述图像采集模块；
对于各套所述驱动机构而言，其各自包括共同安装在所述主控制箱上的驱动电机、驱动轴、第一锥齿轮机构和两个第二锥齿轮机构，所述驱动电机通过所述第一锥齿轮机构连接所述驱动轴，所述驱动轴水平设置并且其轴线沿前后方向延伸，所述驱动轴的前、后两端分别设置一所述第二锥齿轮机构；
每个所述第二锥齿轮机构分别连接一所述走行机构；
对于各走行机构而言，其各自包括支撑架及共同安装在所述支撑架上的中间转轴、车轮轴、支撑架、太阳齿轮、行星齿轮和车轮，所述中间转轴水平设置并且与驱动轴垂直，该中间转轴通过轴承安装在主控制箱上，该中间转轴的一端连接所述第二锥齿轮机构而另一端通过轴承安装在所述支撑架上，所述太阳齿轮固定穿装在所述中间转轴上，所述行星齿轮的数量为三个并且它们呈三角形布置，每个所述行星齿轮分别与所述太阳齿轮啮合并且分别固定安装一所述车轮轴，每根所述车轮轴分别通过轴承安装在所述支撑架上，每根所述车轮轴上分别固定安装一所述车轮；
所述支撑机构包括竖直设置的电动推杆。


2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奥，许克亮，缪东，史明红，郭钦，谢钦，占俊，葛红，张明，种传强，陈东，完颜靖，喻岚，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42