本发明专利技术涉及一种煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，该行走装置在工字钢导轨上行走，所述煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置包括外壳、行走支架、4组横向辅助轮组件、4组承重轮组件、2组驱动轮组件、2组纵向辅助轮组件、1个控制器、2个减速器和2个伺服电机。本发明专利技术同时还提供了该行走装置的用法。本发明专利技术的行走装置的轮系结构合理，可使机器人运行平稳、可靠，为巡检机器人提供可靠的运行平台，用法简单可靠，通过辅助轮组件和驱动轮组件的调节可以实现固化装置摩擦阻力，保证安装准确性，确保电机驱动力与摩擦阻力匹配，有效避免伺服电机过载或行走装置打滑。避免伺服电机过载或行走装置打滑。避免伺服电机过载或行走装置打滑。
【技术实现步骤摘要】
煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置及用法
[0001]本专利技术涉及煤矿用特种机器人
，特别涉及一种煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置及用法。
技术介绍
[0002]2019年，国家煤矿安全监察局发布了《煤矿机器人重点研发目录》，对掘进、采煤、运煤、安控和救援5类、38种煤矿机器人提出了基本要求，鼓励和支持煤矿企业与国内外科研单位、机器人制造企业开展合作，大力研发应用煤矿机器人，推进煤炭工业高质量发展，推进煤矿安全发展。
[0003]吊轨式巡检机器人在煤矿领域作为安控类机器人可应用于长距离皮带机、井下配电室、瓦斯抽采泵站等场合，取代人工巡检，实现少人智能化值守模式。矿用吊轨式巡检机器人的行走装置是自动完成巡检任务的主体，搭载各传感器及摄像仪采集图像及环境状态数据，为机器人提供可靠行走平台，是吊轨式巡检机器人研制的重点。
[0004]由于煤矿作业环境属于高危场合，电气设备需要进行特殊防爆设计，常规防爆处理会增加设备重量和体积，需应用较大功率电机完成牵引行走，导致整机功耗大，续航能力严重受限；煤矿领域作业场合环境恶劣且复杂，巡检机器人行走路径多变，需要转弯、爬坡、下坡等多工况运行，导致行走装置极易打滑，影响正常巡检；煤矿高粉尘作业环境下，机器人轨道极易集尘而导致轨道表面不平整，行走装置运行易产生高频振动，严重影响机器人图像采集等功能的实现。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置和用法，该行走装置的轮系结构合理，可使机器人运行平稳、可靠，为巡检机器人提供可靠的运行平台，用法简单可靠，通过辅助轮组件和驱动轮组件的调节可以实现固化装置摩擦阻力，保证安装准确性，确保电机驱动力与摩擦阻力匹配，有效避免伺服电机过载或行走装置打滑。
[0006]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，该行走装置沿工字钢导轨上行走，所述煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置包括外壳、行走支架、4组横向辅助轮组件、4组承重轮组件、2组驱动轮组件、2组纵向辅助轮组件、1个控制器、2个减速器和2个伺服电机；所述行走支架安装在外壳内部上方，行走支架两侧平行设置的垂直连接架上分别安装有2组沿前后方向设置的横向辅助轮组件，2组横向辅助轮组件紧贴在工字钢导轨上，在行走支架的2个垂直连接架内侧分别安装有2组沿前后方向设置的承重轮组件，2组承重轮组件与所述工字钢导轨中底部的水平段相接触，在行走支架底部水平板上安装有2组沿前后方向设置的纵向辅助轮组件，纵向辅助轮组件与所述承重轮组件配合，保证行走装置纵向稳定性，在所述行走支架的2个垂直连接架上分别对称安装有1组驱动轮组件，每组驱动轮组件与工字钢导轨的垂直段相接触，每组驱动轮
组件底端分别连接有减速器，减速器另外与设置在同侧的伺服电机相连接，2个伺服电机另外与控制器信号连接，控制器控制2个伺服电机分别驱动同侧的驱动轮组件在工字钢导轨上行进，所述控制器、2个减速器和2个伺服电机均安装在外壳内部底端。
[0007]进一步地，所述横向辅助轮组件包括横向辅助轮、限位轴套、弹簧I和弹簧轴Ⅰ，所述横向辅助轮的两端分别通过弹簧轴Ⅰ与限位轴套固定在所述行走支架的垂直连接架上，所述弹簧轴Ⅰ上还安装有弹簧I。
[0008]进一步地，所述弹簧轴Ⅰ上设有弹簧轴Ⅰ安装到位标记结构。
[0009]进一步地，所述承重轮组件包括承重轮、承重轮轴和螺母I，所述承重轮上设有承重轮轴，所述承重轮轴沿水平方向穿过行走支架的垂直连接架并通过螺母I固定，所述承重轮的底部与所述工字钢导轨中底部的水平段相接触。
[0010]进一步地，所述驱动轮组件包括驱动轮、驱动轮轴、驱动轮支座，所述驱动轮上安装有驱动轮轴，驱动轮轴下方安装有驱动轮支座，所述驱动轮支座与减速器相连接。
[0011]进一步地，所述驱动轮组件还包括驱动轮调整组件，所述驱动轮调整组件包括2个驱动轮支架、2个销轴、2个销钉、2个螺母II、2个弹簧III和丝杠；每个所述驱动轮支架的一端通过销轴和销钉可旋转地安装在行走支架的垂直连接架上，驱动轮支架的中间断开后与驱动轮支座相固定，2个驱动轮支架的另一端置于行走支架的2个垂直连接架外侧，且在2个驱动轮支架和2个垂直连接架上穿设有丝杠，在2个驱动轮支架的外侧丝杠的两端分别套装有弹簧III，且在丝杠的两端分别安装有螺母II，螺母II在弹簧III作用下通过丝杠将两个驱动轮紧固在工字钢导轨上。
[0012]进一步地，所述丝杠的两端分别设有螺母安装到位标记结构。
[0013]进一步地，所述纵向辅助轮组件包括纵向辅助轮、弹簧II、弹簧轴II和限位销钉，所述纵向辅助轮的两端分别垂直安装有弹簧轴II，弹簧轴II的底端与行走支架底部的水平板上，在每个所述弹簧轴II的底端均套装有弹簧II，在每个所述弹簧轴II的顶端均安装有限位销钉，纵向辅助轮在弹簧II的作用下固定在工字钢导轨底侧。
[0014]煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置的用法，具体包括以下步骤：
[0015](1)将行走装置的外壳与巡检机器人装配在一起，巡检机器人装配在外壳下方，巡检机器人与控制器之间互相通讯供电连接；
[0016](2)调节行走装置中横向辅助轮组件和驱动轮组件与工字钢导轨之间位置，确保行走装置的摩擦力与电机驱动力匹配，保证伺服电机动力输出，避免出现过载或打滑现象；
[0017](3)通过控制器控制2个伺服电机分别驱动同侧的驱动轮在工字钢导轨上行进，从而带动巡检机器人的行走。
[0018]进一步地，所述步骤(2)的横向辅助轮组件的调节是将弹簧轴Ⅰ前端调节至弹簧轴Ⅰ安装到位标记结构处，驱动轮组件的调节是将两个螺母II分别调节至丝杠两端的螺母安装到位标记结构处。
[0019]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置是一种新形式的矿用巡检机器人用行走机构，运行平稳、可靠，具备显著效果：
[0020](1)采用双机驱动方式，两台伺服电机驱动模式多样化，通过转速调节，实现节能化作业，运行平稳、功耗低；
[0021](2)行走装置采用横向辅助轮组件及纵向辅助轮组件结构，与工字钢导轨贴合性
更好，可适应不同运行工况，转弯平稳，爬坡不打滑，试用范围广。
[0022](3)行走装置设有弹簧轴Ⅰ安装到位标记结构和螺母安装到位标记结构，可固化装置摩擦阻力，保证安装准确性，确保伺服电机驱动力与摩擦阻力匹配，有效避免伺服电机过载或行走装置打滑。
[0023](4)行走装置内部伺服电机及控制器采用本质安全型防爆技术处理，占用空间小、重量轻、整机功耗低，能够配套不同巡检机器人使用。
[0024](5)机器人行走的工字钢导轨采用常规工字钢，成本低廉，便于长距离巡检，降低巡检机器人制造成本。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实例及其说明用于解释本专利技术，并不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，该行走装置沿工字钢导轨上行走，其特征在于，所述煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置包括外壳、行走支架、4组横向辅助轮组件、4组承重轮组件、2组驱动轮组件、2组纵向辅助轮组件、1个控制器、2个减速器和2个伺服电机；所述行走支架安装在外壳内部上方，行走支架两侧平行设置的垂直连接架上分别安装有2组沿前后方向设置的横向辅助轮组件，2组横向辅助轮组件紧贴在工字钢导轨上，在行走支架的2个垂直连接架内侧分别安装有2组沿前后方向设置的承重轮组件，2组承重轮组件与所述工字钢导轨中底部的水平段相接触，在行走支架底部水平板上安装有2组沿前后方向设置的纵向辅助轮组件，纵向辅助轮组件与所述承重轮组件配合，保证行走装置纵向稳定性，在所述行走支架的2个垂直连接架上分别对称安装有1组驱动轮组件，每组驱动轮组件与工字钢导轨的垂直段相接触，每组驱动轮组件底端分别连接有减速器，减速器另外与设置在同侧的伺服电机相连接，2个伺服电机另外与控制器信号连接，控制器控制2个伺服电机分别驱动同侧的驱动轮组件在工字钢导轨上行进，所述控制器、2个减速器和2个伺服电机均安装在外壳内部底端。2.如权利要求1所述的煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，其特征在于，所述横向辅助轮组件包括横向辅助轮、限位轴套、弹簧I和弹簧轴Ⅰ，所述横向辅助轮的两端分别通过弹簧轴Ⅰ与限位轴套固定在所述行走支架的垂直连接架上，所述弹簧轴Ⅰ上还安装有弹簧I。3.如权利要求2所述的煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，其特征在于，所述弹簧轴Ⅰ上设有弹簧轴Ⅰ安装到位标记结构。4.如权利要求1所述的煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，其特征在于，所述承重轮组件包括承重轮、承重轮轴和螺母I，所述承重轮上设有承重轮轴，所述承重轮轴沿水平方向穿过行走支架的垂直连接架并通过螺母I固定，所述承重轮的底部与所述工字钢导轨中底部的水平段相接触。5.如权利要求1所述的煤矿吊轨式巡检机器人用双机驱动式行走装置，其特征在于，所述驱动轮组件包括驱动轮、驱动轮轴、驱动轮支座，所述驱动轮上安装有驱动轮轴，驱动轮轴下方安装有驱动轮支座，所述驱动轮支座与减速器相连...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹怀建，朱明亮，姜小强，曹鹏，赫广杰，白雪，陈秀田，冯智鹏，孙晓东，姚晋国，杜志峰，陈露，孙娜，
申请(专利权)人：华晋焦煤有限责任公司沈阳煤炭科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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