【技术实现步骤摘要】
铁鞋机器人
本专利技术涉及铁路铁鞋机器人的创新和设计。
技术介绍
铁鞋防溜制动一直是铁路车务工作的重要基础部分,长期以来铁鞋防溜技术都是通过人工手动实施的,在防溜过程中工作人员需从铁鞋箱内提出沉重的铁鞋,步行很长一段距离来到需要做防溜的车列轮对附近,然后与相关司机或其他车列管理人员联控后,爬到车列底下的钢轨上,将铁鞋放置在轨面上并紧靠在车辆的轮对下,然后将铁鞋上连接的沉重锁链栓在车辆的踏板上,联控汇报后,才算防溜作业完毕。此过程效率低下浪费时间,进而影响车辆的周转速度乃至影响铁路运输的整体时效性,而且爬到车列底下作业时也存在极大的工作安全隐患。针对使用沉重锁链防盗的问题,国内早期研制出了三角锁扳动的防盗铁鞋,但因为其设计上的缺陷,使其容易出现故障并卡死在钢轨上,因此未能被广泛推广使用。后来国内又出现了“智能铁鞋”专门用于防盗,其原理是通过无线定位技术追踪定位铁鞋内的电子芯片,以实现其防盗功能,这种技术非常成熟。但单独就这一项技术的改进并不符合现场管理需求,而且所谓“智能铁鞋”并不能解决防溜作业效率低下、浪费时间、存在安全隐患等现场关键技术问题,因此,所谓“智能铁鞋”的叫法名不符实。随着国家经济快速发展,各个行业对铁路货物运输时效性的要求越来越高,国家对企业安全工作的要求也越来越高,鉴于此,专利技术设计一套可以解决防溜作业效率低下、浪费时间、存在劳动安全隐患问题的铁鞋机器人势在必行。因此,铁鞋机器人的设计从实际需求出发,采用主流的人工智能技术,充分利用铁路钢轨基础设备的优势进行最简单实用化的设计,以锂电 ...
【技术保护点】
1.铁鞋机器人,其特征在于,主要由铁鞋主体构架(1-01)、铁鞋前腿(1-02)、铁鞋后腿(1-03)、铁鞋防盗锁(1-04)、铁鞋感官模块(1-05)、铁鞋供能充电模块(1-06)、铁鞋控制模块(1-07)七部分组成;/n所述铁鞋主体构架(1-01)包括铁鞋主体(2-01)、铁鞋安全板(2-02)、铁鞋前腿支座(2-03)、铁鞋后腿支座(2-04)、电机固定槽(2-05)、铁鞋手柄(2-06)、永磁定位模块(2-07)、红外探测感应模块留置孔(2-08),其中所述铁鞋主体(2-01)是铁鞋实施防溜作业的主要受力结构,所述铁鞋安全板(2-02)、铁鞋前腿支座(2-03)和铁鞋后腿支座(2-04)主要用于安装所述铁鞋前腿(1-02)、所述铁鞋后腿(1-03)、所述铁鞋防盗锁(1-04)和所述铁鞋控制模块(1-07),以实现所述铁鞋机器人自动防溜的目的;/n所述铁鞋前腿(1-02)包括前腿方套(3-01)、前腿平齿条(3-02)、前腿方套槽(3-03)、前腿驱动(3-04)、前腿伸缩驱动(3-05)、前腿驱动电路管(3-06)、前腿限位桩(3-07)、前腿驱动固定壁(3-08)、前腿驱动电 ...
【技术特征摘要】
1.铁鞋机器人,其特征在于,主要由铁鞋主体构架(1-01)、铁鞋前腿(1-02)、铁鞋后腿(1-03)、铁鞋防盗锁(1-04)、铁鞋感官模块(1-05)、铁鞋供能充电模块(1-06)、铁鞋控制模块(1-07)七部分组成;
所述铁鞋主体构架(1-01)包括铁鞋主体(2-01)、铁鞋安全板(2-02)、铁鞋前腿支座(2-03)、铁鞋后腿支座(2-04)、电机固定槽(2-05)、铁鞋手柄(2-06)、永磁定位模块(2-07)、红外探测感应模块留置孔(2-08),其中所述铁鞋主体(2-01)是铁鞋实施防溜作业的主要受力结构,所述铁鞋安全板(2-02)、铁鞋前腿支座(2-03)和铁鞋后腿支座(2-04)主要用于安装所述铁鞋前腿(1-02)、所述铁鞋后腿(1-03)、所述铁鞋防盗锁(1-04)和所述铁鞋控制模块(1-07),以实现所述铁鞋机器人自动防溜的目的;
所述铁鞋前腿(1-02)包括前腿方套(3-01)、前腿平齿条(3-02)、前腿方套槽(3-03)、前腿驱动(3-04)、前腿伸缩驱动(3-05)、前腿驱动电路管(3-06)、前腿限位桩(3-07)、前腿驱动固定壁(3-08)、前腿驱动电机(3-09)、前腿驱动电机齿轮(3-10)、前腿驱动中转齿轮(3-11)、前腿驱动轮对(3-12)、前腿驱动轴(3-13)、前腿伸缩中转齿轮(3-14)、前腿伸缩平齿(3-15)、前腿伸缩电机(3-16)、前腿伸缩电机齿轮(3-17)、前腿伸缩转动轴(3-18)、前腿伸缩驱动固定壁(3-19)、前腿连接壁(3-20)、前腿伸缩加长条(3-21),主要用于完成所述铁鞋前腿(1-02)在所述铁鞋控制模块(1-07)的控制下灵活运动;
所述铁鞋后腿(1-03)包括后腿方套(4-01)、后腿平齿条(4-02)、后腿方套槽(4-03)、后腿驱动(4-04)、后腿伸缩驱动(4-05)、后腿驱动电路管(4-06)、后腿限位桩(4-07)、后腿驱动固定壁(4-08)、后腿驱动电机(4-09)、后腿驱动电机齿轮(4-10)、后腿驱动中转齿轮(4-11)、后腿驱动轮对(4-12)、后腿驱动轴(4-13)、后腿伸缩中转齿轮(4-14)、后腿伸缩平齿(4-15)、后腿伸缩电机(4-16)、后腿伸缩电机齿轮(4-17)、后腿伸缩转动轴(4-18)、后腿伸缩驱动固定壁(4-19)、后腿连接壁(4-20),主要用于完成所述铁鞋后腿(1-03)在所述铁鞋控制模块(1-07)的控制下灵活运动;
所述铁鞋防盗锁(1-04)包括防盗手(5-01)、防盗臂(5-02)、防盗臂支座(5-03)、防盗旋转轴(5-04)、加锁卡板(5-05)、普通支座(5-06)、防盗齿轮(5-07)、防盗电机齿轮(5-08)、防盗中转齿轮(5-09)、防盗电机(5-10)、加锁卡板连接臂(5-11)、加锁螺母管(5-12)、加锁丝杆(5-13)、加锁中转齿轮(5-14)、加锁旋转轴(5-15)、加锁电机齿轮(5-16)、加锁电机(5-17)、加锁卡板连接臂支座(5-18)、防盗加锁保护壳(5-19)、防盗臂隐藏壳(5-20),用于完成所述铁鞋机器人的防盗加锁功能;
所述铁鞋感官模块(1-05)包括雷达超声测距模块(6-01)、感官支座(6-02)以及红外探测感应模块(6-03),用于所述铁鞋控制模块(1-07)接收外部工作环境信息,以做出准确动作反应;
所述铁鞋供能充电模块(1-06)包括电源供电模块(7-01)、专用充电插孔模块(7-02),主要用于获取外部电能和为所述铁鞋机器人提供动力;
所述铁鞋控制模块(1-07)包括控制模块保护壳(8-01)、中心处理模块、遥控接收模块、防盗锁旋转控制模块、前后腿伸缩控制模块、前后腿运行控制模块,用于控制所述铁鞋机器人自动完成防溜防盗作业。
2.根据权利要求1所述铁鞋主体构架(1-01),其特征在于,所述铁鞋主体构架(1-01)包括铁鞋主体(2-01)、铁鞋安全板(2-02)、铁鞋前腿支座(2-03)、铁鞋后腿支座(2-04)、电机固定槽(2-05)、铁鞋手柄(2-06)、永磁定位模块(2-07)、红外探测感应模块留置孔(2-08);
所述铁鞋主体(2-01)是用于完成铁鞋防溜的主要受力结构,其主要组成与传统铁鞋结构类似,但其厚度及受力强度大于传统铁鞋,所述铁鞋主体(2-01)侧端安装所述铁鞋前腿支座(2-03),且其内部留置所述电机固定槽(2-05);所述铁鞋主体(2-01)尾端与所述铁鞋安全板(2-02)紧密固定连接;
所述铁鞋安全板(2-02)用于安装所述永磁定位模块(2-07)、所述铁鞋后腿支座(2-04)、所述防盗臂支座(5-03)、所述普通支座(5-06)、所述防盗加锁保护壳(5-19),是所述铁鞋控制模块(1-07)安全稳定工作的基础,所述铁鞋安全板(2-02)与所述铁鞋主体(2-01)紧密固定连接;
所述铁鞋前腿支座(2-03)安装在所述铁鞋主体(2-01)侧端,与水平面成45度夹角,能够与所述前腿连接壁(3-20)通过螺丝连接固定,用于固定连接所述铁鞋前腿(1-02);
所述铁鞋后腿支座(2-04)固定在所述铁鞋安全板(2-02)上,用于安装所述铁鞋后腿(1-03)和所述铁鞋手柄(2-06),所述铁鞋后腿支座(2-04)与所述后腿连接壁(4-20)通过螺丝固定连接;
所述电机固定槽(2-05)挖空于所述铁鞋主体(2-01)和所述永磁定位模块(2-07)上,用于安装固定所述前腿伸缩电机(3-16)、所述后腿伸缩电机(4-16)、所述防盗电机(5-10)和所述加锁电机(5-17);
所述铁鞋手柄(2-06)与所述铁鞋后腿支座(2-04)连接固定在一起,所述铁鞋手柄(2-06)另一端与所述感官支座(6-02)连接在一起,用于所述铁鞋机器人应急使用状态时携带;
所述永磁定位模块(2-07)位于所述铁鞋安全板(2-02)的末端,用于确定所述铁鞋机器人的位置来辅助所述专用充电插孔模块(7-02)完成自动充电功能;
所述红外探测感应模块留置孔(2-08)位于所述铁鞋后腿支座(2-04)上,用于安装固定所述红外探测感应模块(6-03)。
3.根据权利要求1所述铁鞋前腿(1-02),其特征在于,所述铁鞋前腿(1-02)包括前腿方套(3-01)、前腿平齿条(3-02)、前腿方套槽(3-03)、前腿驱动(3-04)、前腿伸缩驱动(3-05)、前腿驱动电路管(3-06)、前腿限位桩(3-07)、前腿驱动固定壁(3-08)、前腿驱动电机(3-09)、前腿驱动电机齿轮(3-10)、前腿驱动中转齿轮(3-11)、前腿驱动轮对(3-12)、前腿驱动轴(3-13)、前腿伸缩中转齿轮(3-14)、前腿伸缩平齿(3-15)、前腿伸缩电机(3-16)、前腿伸缩电机齿轮(3-17)、前腿伸缩转动轴(3-18)、前腿伸缩驱动固定壁(3-19)、前腿连接壁(3-20)、前腿伸缩加长条(3-21)、前腿限位开关,所述铁鞋前腿(1-02)与水平面成45度夹角安装固定在所述铁鞋前腿支座(2-03)上;
所述前腿方套(3-01)为中空的方管状合金,主要用于辅助所述前腿平齿条(3-02)的伸缩运动,所述前腿方套(3-01)上安装有所述前腿伸缩驱动(3-05)、前腿驱动电路管(3-06)、前腿限位桩(3-07)和前腿限位开关;
所述前腿平齿条(3-02)为中空的碳钢齿条,主要用于在所述前腿伸缩驱动(3-05)的驱动和所述前腿方套(3-01)的辅助下做伸缩运动,所述前腿平齿条(3-02)前端安装固定有所述前腿伸缩加长条(3-21),所述前腿伸缩加长条(3-21)连接所述前腿驱动(3-04)和所述前腿平齿条(3-02),所述前腿平齿条(3-02)末端安装固定有所述前腿限位桩(3-07);
所述前腿方套槽(3-03)位于所述前腿方套(3-01)之上,与内部中空部分连通,可以使所述前腿限位桩(3-07)在槽内前后移动;
所述前腿驱动(3-04)安装固定于所述前腿伸缩加长条(3-21)前端,所述前腿驱动(3-04)是所述前腿驱动电机(3-09)、所述前腿驱动电机齿轮(3-10)、所述前腿驱动轮对(3-12)、所述前腿驱动轴(3-13)和所述前腿驱动固定壁(3-08)的总称,所述前腿驱动电机(3-09)、所述前腿驱动电机齿轮(3-10)、所述前腿驱动轮对(3-12)、所述前腿驱动轴(3-13)安装在所述前腿驱动固定壁(3-08)上,所述前腿驱动(3-04)用于为所述铁鞋机器人提供驱动力使其在钢轨上前后运动;
所述前腿伸缩驱动(3-05)安装在所述前腿方套(3-01)前端,所述前腿伸缩驱动(3-05)是所述前腿伸缩电机(3-16)、所述前腿伸缩电机齿轮(3-17)、所述前腿伸缩转动轴(3-18)、所述前腿伸缩驱动固定壁(3-19)和所述前腿连接壁(3-20)的总称,所述前腿伸缩电机(3-16)、所述前腿伸缩电机齿轮(3-17)、所述前腿伸缩转动轴(3-18)安装在所述前腿伸缩驱动固定壁(3-19)上,所述前腿伸缩驱动(3-05)用于为所述前腿平齿条(3-02)在所述前腿方套(3-01)内前后运动提供动力;
所述前腿驱动电路管(3-06)分别位于所述前腿方套(3-01)和所述前腿平齿条(3-02)的中空管道中,用于装设为所述前腿驱动电机(3-09)和所述前腿伸缩电机(3-16)提供电能的导线,并对所述导线起保护作用;
所述前腿限位桩(3-07)安装固定于所述前腿平齿条(3-02)尾端部分,运动于所述前腿方套槽(3-03)内,用于扳动所述前腿限位开关,以控制所述前腿平齿条(3-02)运动的首末位置;
所述前腿驱动固定壁(3-08)与所述前腿方套(3-01)和所述前腿连接壁(3-20)三者紧密连接,所述前腿驱动固定壁(3-08)用于安装所述前腿驱动轴(3-13),并且安装固定所述前腿驱动电机(3-09);
所述前腿驱动电机(3-09)安装固定于所述前腿驱动固定壁(3-08)之上,用于利用所述前腿驱动电机齿轮(3-10)与所述前腿驱动中转齿轮(3-11)的啮合转动,带动所述前腿驱动轮对(3-12)转动;
所述前腿驱动电机齿轮(3-10)安装在所述前腿驱动电机(3-09)的旋转轴上,用于与所述前腿驱动中转齿轮(3-11)啮合转动;
所述前腿驱动中转齿轮(3-11)与所述前腿驱动轮对(3-12)同时固定安装在所述前腿驱动轴(3-13)上,即所述前腿驱动中转齿轮(3-11)与所述前腿驱动轮对(3-12)同轴转动,所述前腿驱动中转齿轮(3-11)能够与所述前腿驱动电机齿轮(3-10)啮合转动;
所述前腿驱动轮对(3-12)与所述前腿驱动中转齿轮(3-11)紧密连接在一起,并安装固定在所述前腿驱动轴(3-13)上,能够与所述前腿驱动轴(3-13)同轴转动,用于自由转动以驱使所述铁鞋机器人前后运动;
所述前腿驱动轴(3-13)通过轴承安装在所述前腿驱动固定壁(3-08)上,并能够自由旋转,所述前腿驱动轴(3-13)安装固定了所述前腿驱动轮对(3-12)与所述前腿驱动中转齿轮(3-11),用于实现所述所述前腿驱动轮对(3-12)的自由转动;
所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)安装固定在所述前腿伸缩转动轴(3-18)上,并能够与所述前腿伸缩转动轴(3-18)同轴转动,所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)能够与所述前腿伸缩平齿(3-15)啮合,用于通过所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)的转动以实现所述前腿平齿条(3-02)的前后移动;
所述前腿伸缩平齿(3-15)位于所述前腿平齿条(3-02)一侧,能够与所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)啮合,用于通过所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)的转动,带动所述前腿平齿条(3-02)的前后移动;
所述前腿伸缩电机(3-16)安装固定在所述铁鞋前腿支座(2-03)内侧的所述电机固定槽(2-05)中,并安装有所述前腿伸缩电机齿轮(3-17),用于带动所述前腿伸缩电机齿轮(3-17)和所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)的转动;
所述前腿伸缩电机齿轮(3-17)安装在所述前腿伸缩电机(3-16)的转动轴上,能够与所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)啮合在一起,用于带动所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)转动;
所述前腿伸缩转动轴(3-18)安装在所述前腿伸缩驱动固定壁(3-19)上,并能够自由转动,所述前腿伸缩转动轴(3-18)上安装固定有所述前腿伸缩中转齿轮(3-14),用于同所述前腿伸缩中转齿轮(3-14)同轴转动;
所述前腿伸缩驱动固定壁(3-19)与所述前腿方套(3-01)和所述前腿连接壁(3-20)紧密连接在一起,主要用于安装所述前腿伸缩转动轴(3-18);
所述前腿连接壁(3-20)与所述前腿方套(3-01)和所述前腿伸缩驱动固定壁(3-19)紧密连接在一起,能够与所述铁鞋前腿支座(2-03)通过螺丝安装固定;
所述前腿伸缩加长条(3-21)两端连接所述前腿驱动(3-04)和所述前腿平齿条(3-02),用于延长所述前腿平齿条(3-02)的长度;
所述前腿限位开关安装于所述前腿方套(3-01)两端,能够在所述前腿限位桩(3-07)运动到固定位置时发生开关转换。
4.根据权利要求1所述铁鞋后腿(1-03),其特征在于,所述铁鞋后腿(1-04)包括后腿方套(4-01)、后腿平齿条(4-02)、后腿方套槽(4-03)、后腿驱动(4-04)、后腿伸缩驱动(4-05)、后腿驱动电路管(4-06)、后腿限位桩(4-07)、后腿驱动固定壁(4-08)、后腿驱动电机(4-09)、后腿驱动电机齿轮(4-10)、后腿驱动中转齿轮(4-11)、后腿驱动轮对(4-12)、后腿驱动轴(4-13)、后腿伸缩中转齿轮(4-14)、后腿伸缩平齿(4-15)、后腿伸缩电机(4-16)、后腿伸缩电机齿轮(4-17)、后腿伸缩转动轴(4-18)、后腿伸缩驱动固定壁(4-19)、后腿连接壁(4-20)、后腿限位开关;
所述后腿方套(4-01)为中空的方管状合金,主要用于辅助所述后腿平齿条(4-02)的伸缩运动,所述后腿方套(4-01)上安装有所述后腿伸缩驱动(4-05)、后腿驱动电路管(4-06)、后腿限位桩(4-07)和后腿限位开关;
所述后腿平齿条(4-02)为中空的碳钢齿条,主要用于在所述后腿伸缩驱动(4-05)的驱动和所述后腿方套(4-01)的辅助下做伸缩运动,所述后腿平齿条(4-02)前端安装固定有所述后腿驱动(4-04),所述后腿平齿条(4-02)末端安装固定有所述后腿限位桩(4-07);
所述后腿方套槽(4-03)位于所述后腿方套(4-01)之上,与内部中空部分连通,可以使所述后腿限位桩(4-07)在槽内前后移动;
所述后腿驱动(4-04)安装固定...
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