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一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人制造技术

技术编号:34028834 阅读:12 留言:0更新日期:2022-07-02 20:17
一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,属于智能巡检设备领域。行走本体,挂在预定轨道上,包括框架、驱动机构、差速器机构、驱动轮;驱动机构通过差速器机构带动驱动轮,使驱动轮沿预定轨道行走;升降机构包括若干竹节单元嵌套形成可伸缩的升降套筒;检测机构,安装于升降机构下方,包括检测平台、摄像头;摄像头安装于所述检测平台下方,随行走本体实现沿预定轨道位移,随升降机构实现高度调节。本实用新型专利技术的升降机构采用竹节式结构,搭载在行走机构之下,可以实现巡检机器人空间的大伸缩比、大纵深的高稳定性升降;该轨道巡检机器人可以在现场任意预定空间位置进行巡检,节省材料,运转效率高。效率高。效率高。

A suspended inspection robot for remote control of Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人


[0001]本技术涉及一种巡检机器人,尤其涉及一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,属于智能巡检设备领域。

技术介绍

[0002]目前,装备车间、发电厂、水泵房等工作现场主要是靠工作人员每天定时定点对环境进行检查以及排查安全隐患,同时记录相关的仪器仪表数据和设施工作运行状态。但是采用人工巡检方式存在着多种不足,比如疏忽大意、数据偏差、成本高等问题,因此采用自动巡检的方式。
[0003]而在现有的巡检机器人领域,采用齿轮齿条啮合的驱动方式安装繁琐,且需要的材料多,成本高。套筒式和剪叉式伸缩机构在运行过程中震动较大,升降不稳定,并且不能实现空间上大纵深大伸缩比的升降,观测误差较大,效率低下。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,以解决上述问题。
[0005]本技术采用下述技术方案:
[0006]一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,其特征在于,包括:
[0007]行走本体,挂在预定轨道上,包括框架、驱动机构、差速器机构、行走轮(包括驱动轮、从动轮);所述驱动机构通过差速器机构带动驱动轮,使驱动轮、从动轮沿预定轨道行走;所述驱动轮、从动轮成对布置,并分别通过承重轴安装于所述框架,一对驱动轮对称置于预定轨道两侧,一对从动轮对称置于预定轨道两侧;
[0008]升降机构,包括由若干竹节单元嵌套形成可伸缩的升降套筒以及升降连接罩,竹节单元可优选8节;所述升降连接罩与升降套筒的第一节竹节单元相连,且所述升降连接罩的上部嵌入安装于所述行走本体的框架中;
[0009]检测机构,安装于升降机构下方,包括检测平台、摄像头;所述摄像头安装于所述检测平台下方,随行走本体实现沿预定轨道位移,随升降机构实现高度调节。
[0010]采用上述方案,通过驱动机构实现行走本体沿预定轨道位移,通过驱动升降机构,使升降套筒发生伸缩,如此设计,可以实现检测平台的多角度检测以及摄像头的多方位监控,无需人工巡检,可以实现远程调控。
[0011]进一步的,所述驱动机构采用行星直流减速电机,所述差速器机构包括差速器传动轴、四个圆锥小齿轮、一个圆锥大齿轮以及一个圆锥主动齿轮,四个圆锥小齿轮两两啮合连接。
[0012]所述行星直流减速电机通过圆锥主动齿轮啮合驱动圆锥大齿轮,相对布置的一对圆锥小齿轮分别通过差速器轴与所述圆锥大齿轮上的连接杆相连,相对布置的另一对圆锥小齿轮分别与对应的差速器传动轴相连,一对差速器传动轴分别通过立式轴承座安装于所
述框架。
[0013]所述差速器传动轴上安装有同步带轮,所述驱动轮上的承重轴上同样安装有同步带轮,对应的两同步带轮之间通过同步带传动连接。
[0014]采用上述方案,行星直流减速电机工作,圆锥主动齿轮旋转,啮合传动圆锥大齿轮,继而带动与圆锥大齿轮相连的一对圆锥小齿轮绕着圆锥大齿轮中心旋转,继而啮合传动另一对圆锥小齿轮,由此带动与另一对圆锥小齿轮相连的差速器传动轴。如此,差速器传动轴通过同步带轮、同步带使驱动轮发生转动。
[0015]进一步的,所述升降机构还包括卷带盘、直流涡轮蜗杆减速电机以及尼龙带;所述直流涡轮蜗杆减速电机、卷带盘安装于所述框架,所述直流涡轮蜗杆减速电机驱动卷带盘;所述尼龙带的一端缠绕于所述卷带盘,另一端连接所述检测平台;所述升降套筒的第一节竹节单元通过螺钉固定于升降连接罩,所述升降连接罩通过分布其四个角上的螺钉与所述框架底部连接,并且带着整个升降套筒嵌入到所述框架内,最后一节竹节单元与所述检测平台通过螺钉相连。
[0016]采用上述方案,直流涡轮蜗杆减速电机驱动卷带盘正转,尼龙带逐渐剥离卷带盘,检测平台在自重下下移,带动升降套筒向下展开伸长;若卷带盘反转,尼龙带逐渐缠绕于卷带盘,带动检测平台上移,带动升降套筒向上收缩变短。
[0017]上述方案中,每一节竹节单元在其上端和下端分别分布有卡紧扣,相邻竹节单元通过卡紧扣相互嵌套在一起,防止竹节单元在伸缩时脱落。
[0018]进一步的,所述行走本体还包括导向机构,所述导向机构包括导向轮,所述导向轮成对布置,一对导向轮对称安装于预定轨道两侧。所述导向机构还包括导向弹簧和导向轴,所述导向弹簧套设于导向轴外,所述导向轮安装于导向轴端部,所述导向轴与所述框架滑动配合。导向轮遇到外力时,由于导向轮的导向轴与框架滑动配合,可以克服弹簧力向内位移,起到避震与导向作用,当外力消失后,导向轮可在弹簧力作用下复位。
[0019]进一步的,所述框架在所述导向轮前方设有行程开关,以在设定位置启停。
[0020]本技术在使用时,上位机通过串口给STM32单片机发送指令,控制驱动机构工作,行星直流减速电机驱动差速器机构运转,并通过同步带、同步带轮将动力传递到承重轴上,驱使驱动轮在轨道上转动,从而使得行走本体沿轨道位移,过程中,导向轮用于整个机构沿弧形轨道的导向行走。当行走到达指定位置时,行走机构运动停止,直流涡轮蜗杆减速电机运转,升降机构下降,缠绕在卷带盘上的尼龙带带动最后一节竹节单元以预定速度下降,每到一个卡紧节点(卡紧扣)时,上下两节竹节单元相互卡紧,并且新的一节竹节单元开始伸出,直到到达指定位置。
[0021]本技术的有益效果在于:
[0022]本技术的升降机构采用竹节式结构,搭载在行走机构之下,可以实现巡检机器人空间的大伸缩比、大纵深的高稳定性升降;行走本体采用驱动轮直接在预定轨道上转动,由差速器机构负责在两个输出轴(差速器传动轴)之间分配转矩,导向机构负责巡检机器人在弯道上能够及时回到平衡位置;该轨道巡检机器人可以在现场任意预定空间位置进行巡检,节省材料,运转效率高。
附图说明
[0023]图1是本技术的整体结构示意图;
[0024]图2是本技术的行走本体示意图;
[0025]图3是图2中差速器机构的示意图;
[0026]图4是图2中机构驱动连接的示意图;
[0027]图5是本技术的升降机构示意图;
[0028]图6是图5中升降套筒的结构示意图;
[0029]图7是图5中竹节单元相互嵌套的原理图;
[0030]图8是本技术的检测机构示意图;
[0031]图中:1

行走本体;2

升降机构;3

检测机构;1

1同步带;1

2车轮安装板;1

3车轮导向安装板;1

4行程开关;1

5承重轴;1

6垂直角接件;1

7导向弹簧;1

8驱动轮;1

9升降连接板;1

10立柱;1

11导向轮;1

12直线轴承座;1

13导向轴本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,其特征在于,包括:行走本体,挂在预定轨道上,包括框架、驱动机构、差速器机构、行走轮;所述驱动机构通过差速器机构带动行走轮,使行走轮沿预定轨道行走;升降机构,包括若干竹节单元嵌套形成的可伸缩的升降套筒以及升降连接罩,所述升降连接罩与升降套筒的第一节竹节单元相连,且升降连接罩的上部嵌入安装于所述行走本体的框架中;检测机构,安装于升降机构下方,包括检测平台、摄像头;所述摄像头安装于所述检测平台下方,随行走本体实现沿预定轨道位移,随升降机构实现高度调节。2.根据权利要求1所述的一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,其特征在于,所述行走轮包括成对布置的驱动轮以及成对布置的从动轮,所述驱动轮、从动轮分别通过承重轴安装于所述框架;一对驱动轮对称置于预定轨道两侧,一对从动轮对称置于预定轨道两侧。3.根据权利要求2所述的一种物联网远程调控的悬挂式巡检机器人,其特征在于,所述驱动机构采用行星直流减速电机,所述差速器机构包括差速器传动轴、四个圆锥小齿轮、一个圆锥大齿轮以及一个圆锥主动齿轮,四个圆锥小齿轮两两啮合连接;所述行星直流减速电机通过圆锥主动齿轮啮合驱动圆锥大齿轮,相对布置的一对圆锥小齿轮分别通过差速器轴与所述圆锥大齿轮上的连接杆相连,相对布置的另一对圆锥小齿轮分别与对应的差速器传动轴相连,一对差速器传动轴分别通过立式轴承座安装于所述框架。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:周骥平于天振倪项楠徐钟林宋小康
申请(专利权)人:扬州大学
类型:新型
国别省市:

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