一种巡检机器人制造技术

本发明专利技术提供一种巡检机器人，所述巡检机器人包括巡检机器人车体、直线电机和导轨，所述直线电机设置在所述巡检机器人车体上，所述导轨朝向所述直线电机的一侧设置有永磁体，所述直线电机产生的电磁力能够作用于所述永磁体，以驱动所述巡检机器人车体沿所述导轨移动。本发明专利技术通过直线电机与导轨上的永磁体相互作用驱动巡检机器人车体在导轨上移动，也即采用电磁直驱方式驱动巡检机器人车体移动，从而无需在导轨上设置履带，不受弯道、上下坡等特殊情况的影响。另外，采用电磁直驱的方式驱动巡检机器人运动，能够减少摩擦和阻力，为巡检机器人高速运动带来更多可能，提高运行流畅性、长期可靠性以及稳定性，进而提高巡检效率。进而提高巡检效率。进而提高巡检效率。

【技术实现步骤摘要】
一种巡检机器人


[0001]本专利技术属于机器人
，具体而言，涉及一种巡检机器人。

技术介绍

[0002]常见的巡检机器人通常会在轨道上留有履带，以增加机器人前进时的动力。然而，履带在增加动力的同时也带来了很多问题，比如，机器人的轮子容易脱轨、履带内易进杂物、轮子及履带易磨损、机器人行进速度过慢、定位精度低等。另外，一些巡检机器人通常利用感应电机提供驱动力，但感应电机会存在效率低、驱动力小、体积大等问题。还有一些巡检机器人通常只利用直线电机作为驱动装置，这类巡检机器人多用于直线段应用，成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种巡检机器人。
[0004]本专利技术提供一种巡检机器人，所述巡检机器人包括巡检机器人车体、直线电机和导轨，所述直线电机设置在所述巡检机器人车体上，所述导轨朝向所述直线电机的一侧设置有永磁体，所述直线电机产生的电磁力能够作用于所述永磁体，以驱动所述巡检机器人车体沿所述导轨移动。
[0005]在一些实施方式中，所述永磁体内嵌在所述导轨中。
[0006]在一些实施方式中，所述永磁体设置在所述导轨表面。
[0007]在一些实施方式中，所述永磁体采用永磁铁。
[0008]在一些实施方式中，所述巡检机器人还包括磁编码器，所述磁编码器设置在所述直线电机上，以获取所述直线电机的实际位置信息，以使得所述直线电机根据所述实际位置信息产生实际电磁力。
[0009]在一些实施方式中，所述磁编码器采用位置等分式磁编码器。
[0010]在一些实施方式中，所述巡检机器人还包括控制单元，所述控制单元与所述直线电机电连接，以控制所述直线电机所产生的实际电磁力。
[0011]在一些实施方式中，所述控制单元采用FOC控制方式对所述直线电机的电流进行控制，以实现对所述直线电机的转矩、速度和位置的控制。
[0012]在一些实施方式中，所述控制单元，还用于在所述巡检机器人到达目标位置时，控制所述直线电机的所述实际电磁力能够使得所述巡检机器人稳定在所述目标位置处。
[0013]在一些实施方式中，所述巡检机器人还包括固定件，所述固定件与所述导轨相连，以固定所述导轨。
[0014]本专利技术提供的巡检机器人，通过直线电机与导轨上的永磁体相互作用驱动巡检机器人车体在导轨上移动，也即采用电磁直驱方式驱动巡检机器人车体移动，从而无需在导轨上设置履带，不受弯道、上下坡等特殊情况的影响。另外，采用电磁直驱的方式驱动巡检机器人运动，能够减少摩擦和阻力，为巡检机器人高速运动带来更多可能，提高运行流畅
性、长期可靠性以及稳定性，进而提高巡检效率。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一实施例的一种巡检机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0017]如图1所示，本实施例涉及一种巡检机器人100，包括巡检机器人车体101、直线电机102和导轨103。直线电机102设置在巡检机器人车体101上，导轨103朝向直线电机102的一侧设置有永磁体(图中并未示出)，以使得直线电机102产生的电磁力能够作用于永磁体，从而可以驱动巡检机器人车体101沿导轨103移动。
[0018]具体地，在本实施例的巡检机器人100进行巡检时，启动直线电机102，直线电机102内设置有电磁线圈，当电磁线圈的三相绕组通入对称正弦交流电流时，会产生气隙磁场，沿着直线方向按正弦规律分布，它是沿着直线平移，称为行波磁场。行波磁场与永磁体产生的永磁场相互作用，产生作用力，驱动巡检机器人车体101沿导轨130运动。
[0019]为了实现不同的巡检场景，巡检机器人车体101可以搭载摄像机、红外热成像仪等一些图像识别设备，也可以搭载其他一些巡检设备，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。巡检机器人车体101可以通过吊装的方式吊装在导轨103上，这样可以使得巡检机器人车体101的固定更为简洁和牢靠，当然，除此以外，本领域技术人员还可以选择其他一些安装方式，例如，可以直接将巡检机器人车体101设置在导轨103的上方，本实施例对此并不限制。
[0020]本实施例的巡检机器人，通过直线电机与导轨上的永磁体相互作用驱动巡检机器人车体在导轨上移动，也即采用电磁直驱方式驱动巡检机器人车体移动，从而无需在导轨上设置履带，不受弯道、上下坡等特殊情况的影响。另外，采用电磁直驱的方式驱动巡检机器人运动，能够减少摩擦和阻力，为巡检机器人高速运动带来更多可能，提高运行流畅性、长期可靠性以及稳定性，进而提高巡检效率。
[0021]需要说明的是，对于永磁体在导轨103的设置方式并没有作出限定，例如，永磁体可以设置在导轨103的表面。再例如，永磁体也可以内嵌在导轨103中，优选地采用这种方式。当然，除此以外，永磁体也可以采取其他一些设置方式，本实施例对此并不限制。
[0022]示例性的，永磁体采用永磁铁，这样可以使得导轨成为磁铁导轨，巡检机器人在磁铁导轨上的速度可超过4m/s，从而可以实现巡检机器人的高速运动。
[0023]示例性的，如图1所示，巡检机器人100还包括磁编码器(图中并未示出)，磁编码器设置在直线电机102上，以获取直线电机102的实际位置信息，以使得直线电机102根据实际位置信息产生实际电磁力。直线电机102产生的实际电磁力可以是水平方向的力，从而驱动巡检机器人车体沿导轨103水平移动。
[0024]示例性的，磁编码器可以采用位置等分式磁编码器，这样可以确保巡检机器人的运行全程均有位置信息，也即有完整的坐标系，从而可以在巡检机器人运行中提供高精度的位置反馈，并且位置反馈不受弯道、上下坡的影响，进而提高巡检机器人的运动效率。
[0025]示例性的，巡检机器人100还包括控制单元，控制单元与直线电机102电连接，以控制直线电机102所产生的实际电磁力。
[0026]具体地，控制单元可以采用FOC控制方式对直线电机102的电流进行控制，以实现对直线电机102的转矩、速度和位置的控制。本实施例采用FOC闭环控制，对直线电机的电流、速度、产生的磁场角度均能准确控制。控制单元还可以与磁编码器相配合，根据磁编码器提供的位置信息进一步提高控制效率，减小力的损耗，提高巡检机器人的移动速度。
[0027]示例性的，控制单元还用于在巡检机器人100到达目标位置时，控制直线电机102的实际电磁力能够使得巡检机器人100稳定在目标位置处。本实施例在巡检机器人到达目标位置时并不会断开电磁力，而是能够保持一定的电磁力，使得巡检机器人能够稳定在目标位置，不会因受到外力而移动，也可停于斜坡等特殊位置。
[0028]示例性的，如图1所示，巡检机器人100还包括固定件104，固定件104与导轨103相连，以固定导轨103。固定件104可以是刚性结构，以进一步增强导轨103的稳定性。
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人包括巡检机器人车体、直线电机和导轨，所述直线电机设置在所述巡检机器人车体上，所述导轨朝向所述直线电机的一侧设置有永磁体，所述直线电机产生的电磁力能够作用于所述永磁体，以驱动所述巡检机器人车体沿所述导轨移动。2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述永磁体内嵌在所述导轨中。3.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述永磁体设置在所述导轨表面。4.根据权利要求1至3任一项所述的巡检机器人，其特征在于，所述永磁体采用永磁铁。5.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括磁编码器，所述磁编码器设置在所述直线电机上，以获取所述直线电机的实际位置信息，以使得所述直线电机根据所述实际位置信息产生实际电磁力。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓刚，崔庆文，林振龙，孙新佳，苏睿之，高越，
申请(专利权)人：槃实科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：