【技术实现步骤摘要】
铁鞋机器人
[0001]本技术涉及铁路铁鞋机器人的创新和设计。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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...
【技术保护点】
【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所述铁鞋机器人，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所述铁鞋机器人，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所述铁鞋机器人，其特征在于，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)、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...
【专利技术属性】
技术研发人员：万鑫兴，姚自魁，张多龙，韩立刚，刘钢，王涛，张国钢，黎富洲，沈兴涛，
申请(专利权)人：万鑫兴，
类型：新型
国别省市：
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