一种基于轨道结构的自行走多功能机器人制造技术

一种基于轨道结构的自行走多功能机器人，包括机器人行走部、机械臂、横梁、控制箱和锂电池，所述机器人行走部包括第一机器人行走部和第二机器人行走部；横梁包括第一横梁和第二横梁，所述第一机器人行走部和第二机器人行走部通过第一横梁和第二横梁连接并固定，所述机械臂设置于机器人行走部上，控制箱和锂电池设置于横梁上。本实用新型专利技术通过基于轨道结构的自行走多功能机器人解决小半径曲线钢轨侧磨速率较快的问题，可高效率地将固体润滑剂涂覆于目标钢轨，节约人力与时间成本。同时，自行走机器人还可集成具有其他功能的机械臂，以满足其他现场需求，如对下股钢轨轨面进行摩擦系数控制，对钢轨表面状态进行评估与探伤等。对钢轨表面状态进行评估与探伤等。对钢轨表面状态进行评估与探伤等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨道结构的自行走多功能机器人


[0001]本技术涉及铁路维护应用
，尤其是一种基于轨道结构的自行走多功能机器人。

技术介绍

[0002]近些年，我国高速铁路、城际铁路、城市轨道交通快速发展，运营里程逐年增加，为了保证轨道线路安全稳定运营，需长期对轨道线路进行维修、养护、检测，相关事宜日渐繁重。同时，随着人力、物力成本的增加，如何在有限的天窗时间内，高效的应用人力资源完成现场多项任务工作，是目前摆在铁路行业面前的一大难题。
[0003]钢轨是轨道结构中的重要部件之一，承担着引导车轮、传递载荷的作用，直接关系到轨道交通运营的安全性和经济性，对钢轨服役状态的养护与检测一直是工务部门的重点工作之一。现今，若仅依靠工务人员现场实地工作的方式，很难继续在我国大运营里程的背景下高效运转。
[0004]近些年，高速铁路小半径曲线钢轨侧磨逐渐加剧，尤其是存在较多小半径曲线的城际铁路。对于普速或重载铁路，常使用油脂类润滑剂减轻小半径曲线段的轮轨磨耗，然而由于油脂类润滑剂流动性好的特点，应用于高速铁路时，存在润滑剂上轨面导致车轮打滑的风险。采用固体润滑剂对高速铁路小半径曲线钢轨进行润滑，是解决高铁钢轨磨耗过快的一种解决方案。然而，固体润滑剂不易涂抹至轨侧，常需要人工涂覆，人力与时间成本花费较多。

技术实现思路

[0005]为克服现有的缺陷，本技术提出了一种基于轨道结构的自行走多功能机器人。
[0006]一种基于轨道结构的自行走多功能机器人，包括机器人行走部、机械臂、横梁、控制箱和锂电池，所述机器人行走部包括第一机器人行走部和第二机器人行走部；横梁包括第一横梁和第二横梁，所述第一机器人行走部和第二机器人行走部通过第一横梁和第二横梁连接并固定，所述机械臂设置于机器人行走部上，控制箱和锂电池设置于横梁上。
[0007]其中，机器人行走部包括前轮、后轮和连接板，所述前轮和后轮分别设置于连接板两端并通过螺栓固定，其中，所述连接板表面设置定位卡槽，连接板侧面设置机械臂安装板。
[0008]其中，机械臂包括伺服电机、丝杠、固体润滑块卡槽和恒力传感器，所述伺服电机通过丝杠连接固体润滑块卡槽，固体润滑块通过恒力传感器设置于固体润滑块卡槽中。机械臂外壳框架可插入机器人行走部的连接板卡槽内，再由螺栓将机械臂与机器人行走部的连接板相互紧固。
[0009]其中，横梁上设置合页结构，横梁两端设置定位销。每根横梁装配了两处合页结构，用于折叠，便于携带装箱。横梁两端设置定位销，与机器人行走部连接板的定位孔相互
对应，便于现场组装。
[0010]其中，前轮和后轮表面为橡胶材质，后轮内置轮毂电机，车轮廓形设计为锥形型面。车轮表面为橡胶材质，摩擦系数大，同时可满足左右股钢轨相互绝缘的要求。后轮内置轮毂电机，可实现机器人行走部前行与后退的运动功能。车轮廓形设计为锥形型面以提高机器人过曲线及对中性能。
[0011]其中，在连接板中部放置可安装机械臂的定位卡槽，定位卡槽具有不同高度定位孔，将机械臂安装至不同的定位孔时，可调节机械臂的工作位置，从而调整润滑块与钢轨侧磨的接触位置。
[0012]当横梁与机器人行走部相互连接时，横梁上的通信接头插入机器人行走部连接板的通信插座，此时不仅机械部件互相定位紧固，同时也相互联通了控制箱
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电源
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轮毂电机
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伺服电机，满足了供电与通信控制需求。
[0013]本技术通过基于轨道结构的自行走多功能机器人解决小半径曲线钢轨侧磨速率较快的问题，可高效率地将固体润滑剂涂覆于目标钢轨，节约人力与时间成本。同时，自行走机器人还可集成具有其他功能的机械臂，以满足其他现场需求，如对下股钢轨轨面进行摩擦系数控制，对钢轨表面状态进行评估与探伤等。
附图说明
[0014]图1为基于轨道结构的自行走多功能机器人结构示意图。
[0015]图2为机器人行走部示意图。
[0016]图3为机械臂示意图。
[0017]图4为横梁示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例对本技术提供的一种基于轨道结构的自行走多功能机器人进行详细描述。
[0019]如图1
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4所示，一种基于轨道结构的自行走多功能机器人，包括机器人行走部1、机械臂2、横梁3、控制箱4和锂电池5，所述机器人行走部1包括第一机器人行走部11和第二机器人行走部12；横梁3包括第一横梁31和第二横梁32，所述第一机器人行走部11和第二机器人行走部12通过第一横梁31和第二横梁32连接并固定，所述机械臂2设置于机器人行走部1上，控制箱4和锂电池5设置于横梁3上。
[0020]机器人行走部1包括前轮13、后轮14和连接板15，所述前轮13和后轮14分别设置于连接板15两端并通过螺栓16固定，其中，所述连接板15表面设置定位卡槽16，连接板15侧面设置机械臂安装板17。
[0021]机械臂2包括伺服电机21、丝杠22、固体润滑块卡槽23和恒力传感器24，所述伺服电机21通过丝杠22连接固体润滑块卡槽23，固体润滑块231通过恒力传感器24设置于固体润滑块卡槽23中。机械臂外壳框架可插入机器人行走部的连接板卡槽内，再由螺栓将机械臂与机器人行走部的连接板相互紧固。
[0022]当伺服电机收到工作指令后，由伺服电机推动丝杠向下运动，丝杠与固体润滑块连接，因此固体润滑块随丝杠共同向下运动，运动方向与钢轨平面呈45
°
角，接触于钢轨侧
缘，通过恒力传感器保证润滑块均匀的涂覆速率。当润滑指令结束后，固体润滑块随丝杠返回至初始位置，不再与钢轨接触。
[0023]横梁3上设置合页结构33，横梁3两端设置定位销34。
[0024]前轮13和后轮14表面为橡胶材质，后轮内置轮毂电机141，车轮廓形设计为锥形型面。车轮表面为橡胶材质，摩擦系数大，同时可满足左右股钢轨相互绝缘的要求。后轮内置轮毂电机，可实现机器人行走部前行与后退的运动功能。车轮廓形设计为锥形型面以提高机器人过曲线及对中性能。
[0025]定位卡槽16上设置定位销槽161和通讯插座162，机械臂安装板17上设置定位孔171。在连接板中部放置可安装机械臂的定位卡槽，定位卡槽具有不同高度定位孔，将机械臂安装至不同的定位孔时，可调节机械臂的工作位置，从而调整润滑块与钢轨侧磨的接触位置。
[0026]横梁与机器人行走部1的连接板15为型材设计，其内部放置导线，用于通信与供电。当横梁与机器人行走部相互连接时，横梁上的通信接头插入机器人行走部连接板的通信插座，此时不仅机械部件互相定位紧固，同时也相互联通了控制箱
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电源
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轮毂电机
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伺服电机，满足了供电与通信控制需求。
[0027]控制箱4集成了电机控制系统。控制箱4外部为触摸屏，可根据线路条件，编程式输入机器人运行参数，具体可设置参数包括：机器人运行速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道结构的自行走多功能机器人，包括机器人行走部(1)、机械臂(2)、横梁(3)、控制箱(4)和锂电池(5)，其特征在于，所述机器人行走部(1)包括第一机器人行走部(11)和第二机器人行走部(12)；横梁(3)包括第一横梁(31)和第二横梁(32)，所述第一机器人行走部(11)和第二机器人行走部(12)通过第一横梁(31)和第二横梁(32)连接并固定，所述机械臂(2)设置于机器人行走部(1)上，控制箱(4)和锂电池(5)设置于横梁(3)上。2.根据权利要求1所述的基于轨道结构的自行走多功能机器人，其特征在于，所述机器人行走部(1)包括前轮(13)、后轮(14)和连接板(15)，所述前轮(13)和后轮(14)分别设置于连接板(15)两端并通过螺栓(10)固定，其中，所述连接板(15)表面设置定位卡槽(16)，连接板(15)侧面设置机械臂安装板(17)。3.根据权利要求1所述的基于轨道结构的自行走多功能机器人，其特征在于，所述机械臂(2)包括伺服电机(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳朋，李英奇，梁旭，周韶博，张念，陈朝阳，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所，
类型：新型
国别省市：