基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置及方法制造方法及图纸

一种基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置及方法，包括导轨和巡检机器人，巡检机器人的驱动轮组卡设在导轨上行走移动，导轨在位于爬坡段的下游安装有下辅助装置，在位于于爬坡段的上游安装有上辅助装置，上辅助装置上安装有绞车，绞车上安装有拉线，巡检机器人的两侧分别安装了至少一个夹紧装置；还包括夹板，夹板与拉线连接，巡检机器人通过夹紧装置夹持放置在下辅助装置或者上辅助装置内的夹板，在拉线的牵引下进行爬坡或者下坡。通过夹紧装置和夹板的配合实现爬坡辅助装置的自动对接，完成爬坡段任务后自动分离。离。离。

【技术实现步骤摘要】
基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置及方法


[0001]本专利技术涉及廊道巡检机器人
，尤其涉及一种基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置及方法。

技术介绍

[0002]水电站水垫塘廊道环境复杂，存在环境潮湿、漏水、落灰、泄洪期间震动较大等问题。从交通洞下到水垫塘底部存在两条坡度为45
°
，长度约为50米的爬坡廊道；廊道巡检机器人要在这两条爬坡廊道执行巡检任务，要克服环境问题、陡坡爬行等问题，故亟需开发一种用于廊道巡检机器人的爬坡辅助装置。
[0003]廊道巡检机器人采用预铺设双圆柱轨道的方式运行，机器人采用四个橡胶轮并利用自身重力压紧轨道，利用摩擦力实现巡检机器人前进。爬坡廊道部分坡度陡，环境潮湿，存在漏水，且泄洪期间震动较大等问题，导致机器人无法在爬坡廊道执行任务。
[0004]针对巡检机器人爬坡,传统的做法是采用机器人轮组跟轨道齿条咬合，或通过增加机器人轮组与轨道的压力从而增加摩擦力的方式实现。但对于坡度过大，长度过长的水电站廊道巡检场景，利用机器人自身动力去实现势必造成机器人电量消耗过大，无法及时完成巡检任务。此外采用滑轮拉锁方式的传统方法，通常采用刚性固定方式与巡检机器人连接。但廊道巡检机器人则需要在平路段自由行走，并在进入爬坡段自动与爬坡辅助装置锁紧，实现爬坡装置与巡检机器人解耦。
[0005]目前主流的巡检机器人爬坡辅助方案在廊道场景存在潮湿、漏水、落灰、震动等情况下，容易导致机器人卡死、驱动轮打滑、脱落等问题，从而造成巡检设备使用过程中的安全问题。
[0006]有鉴于此,本专利技术提供一种适用于水电站廊道巡检机器人的爬坡辅助装置。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供一种基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，实现爬坡辅助装置的自动对接，完成爬坡段任务后可自动分离。
[0008]本专利技术要解决的另一个技术问题是：提供一种采用基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置进行辅助爬坡或下坡的方法，通过该方法牵引辅助巡检机器人稳定的上坡和下坡。
[0009]为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，包括导轨和巡检机器人，巡检机器人的驱动轮组卡设在导轨上行走移动， 所述导轨在位于爬坡段的下游安装有下辅助装置，在位于于爬坡段的上游安装有上辅助装置，上辅助装置上安装有绞车，绞车上安装有拉线，所述巡检机器人的两侧分别安装了至少一个夹紧装置；还包括夹板，夹板与拉线连接，所述巡检机
器人通过夹紧装置夹持放置在下辅助装置或者上辅助装置内的夹板，在拉线的牵引下进行爬坡或者下坡。
[0010]所述下辅助装置包括下门型支架，下门型支架的两侧壁分别安装在导轨的外侧，下门型支架与导轨之间形成用于巡检机器人通过的第一通道，所述第一通道内安装有第一支撑杆组，夹板能够活动的放置到第一支撑杆组上。
[0011]所述第一支撑杆组为两个L形杆，L形杆一端连接在下门型支架上，另一端的端部朝向上辅助装置一侧，并与其下方的导轨平行。
[0012]所述上辅助装置包括上门型支架，上门型支架的两侧壁分别安装在导轨的外侧，上门型支架与导轨之间形成用于巡检机器人通过的第二通道，所述第二通道内安装有第二支撑杆组，夹板能够活动的放置到第二支撑杆组上，所述绞车安装在上门型支架的顶部。
[0013]所述第二支撑杆组为两个L形杆，L形杆一端连接在下门型支架上，另一端的端部朝向下辅助装置一侧，并与其下方的导轨平行。
[0014]所述巡检机器人的顶部还安装有升降限位柱，升降限位柱的下侧设有限位环；所述夹板中部设有限位孔，限位孔的直径大于升降限位柱的直径，且小于限位环的直径，升降限位柱向上升起时，升降限位柱穿过限位孔，限位环顶推夹板下侧，将夹板顶升。
[0015]所述升降限位柱顶部安装有位置传感器，下辅助装置的下门型支架在对应限位孔的中心设有用于为位置传感器反馈位置信号的下反馈装置，上辅助装置的上门型支架在对应限位孔的中心设有用于为位置传感器反馈位置信号的上反馈装置。
[0016]所述夹紧装置包括电动推杆，电动推杆的一侧纵向滑动导向的连接有第一支杆，第一支杆为倒置的L形，L形的上端端部与电动推杆的活动杆连接，第二支杆一端与电动推杆铰接，另一端向远离第一支杆伸出，第三支杆一端与第一支杆的上端铰接，另一端铰接在第二支杆的中部，电动推杆的活动杆伸缩，驱动第二支杆远离第一支杆的一端上下摆动，向下摆动时，压紧夹板。
[0017]采用一种基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置进行辅助爬坡或下坡的方法，爬坡时，即当巡检机器人从下辅助装置运动到上辅助装置阶段，包括以下步骤：Step1：巡检机器人从导轨进入到下辅助装置处，夹板放置在第一支撑杆组上；Step2：夹紧装置的电动推杆活动杆伸出，驱动第二支杆上升；Step3：巡检机器人逐渐进入到下辅助装置的第一通道内，升降限位柱顶部的位置传感器检测下反馈装置的位置，当检测到下反馈装置时，升降限位柱升起，穿过夹板的限位孔，限位环顶推夹板下侧，将夹板顶升，之后夹紧装置的电动推杆活动杆缩回，驱动第二支杆回转压紧夹板，使夹板牢固的压紧在升降限位柱上；Step4：巡检机器人前行，同时上辅助装置上的绞车启动回收拉线，拉线牵引巡检机器人开始爬坡；Step5：爬坡结束，巡检机器人逐渐进入到上辅助装置的第二通道内，升降限位柱顶部的位置传感器检测上反馈装置的位置，当检测到上反馈装置时，升降限位柱下降，之后夹紧装置的电动推杆活动杆伸出，驱动第二支杆上转松开夹板，将夹板放置到第二支撑杆组上；Step6：之后巡检机器人爬坡结束，通过自有动力在导轨上行驶；
下坡时，即当巡检机器人从上辅助装置运动到下辅助装置阶段，包括以下步骤：Step7：巡检机器人从导轨进入到上辅助装置处，夹板放置在第一支撑杆组上；Step8：夹紧装置的电动推杆活动杆伸出，驱动第二支杆上升；Step9：巡检机器人逐渐进入到上辅助装置的第二通道内，升降限位柱顶部的位置传感器检测上反馈装置的位置，当检测到上反馈装置时，升降限位柱升起，穿过夹板的限位孔，限位环顶推夹板下侧，将夹板顶升，之后夹紧装置的电动推杆活动杆缩回，驱动第二支杆回转压紧夹板，使夹板牢固的压紧在升降限位柱上；Step10：巡检机器人前行，同时上辅助装置上的绞车启动放出拉线，拉线牵引巡检机器人开始下坡；Step11：下坡结束，巡检机器人逐渐进入到下辅助装置的第一通道内，升降限位柱顶部的位置传感器检测下反馈装置的位置，当检测到下反馈装置时，升降限位柱下降，之后夹紧装置的电动推杆活动杆伸出，驱动第二支杆上转松开夹板，将夹板放置到第一支撑杆组上；Step12：之后巡检机器人下坡结束，通过自有动力在导轨上行驶。
[0018]本专利技术有如下有益效果：1、由夹紧装置夹持放置在下辅助装置或者上辅助装置内的夹板，在绞车驱动拉线收放来牵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，包括导轨（1）和巡检机器人（4），巡检机器人（4）的驱动轮组卡设在导轨（1）上行走移动，其特征在于： 所述导轨（1）在位于爬坡段的下游安装有下辅助装置（2），在位于于爬坡段的上游安装有上辅助装置（3），上辅助装置（3）上安装有绞车（33），绞车（33）上安装有拉线（6），所述巡检机器人（4）的两侧分别安装了至少一个夹紧装置（41）；还包括夹板（5），夹板（5）与拉线（6）连接，所述巡检机器人（4）通过夹紧装置（41）夹持放置在下辅助装置（2）或者上辅助装置（3）内的夹板（5），在拉线（6）的牵引下进行爬坡或者下坡。2.根据权利要求1所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述下辅助装置（2）包括下门型支架，下门型支架的两侧壁分别安装在导轨（1）的外侧，下门型支架与导轨（1）之间形成用于巡检机器人（4）通过的第一通道，所述第一通道内安装有第一支撑杆组（21），夹板（5）能够活动的放置到第一支撑杆组（21）上。3.根据权利要求2所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述第一支撑杆组（21）为两个L形杆，L形杆一端连接在下门型支架上，另一端的端部朝向上辅助装置（3）一侧，并与其下方的导轨（1）平行。4.根据权利要求1所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述上辅助装置（3）包括上门型支架，上门型支架的两侧壁分别安装在导轨（1）的外侧，上门型支架与导轨（1）之间形成用于巡检机器人（4）通过的第二通道，所述第二通道内安装有第二支撑杆组（31），夹板（5）能够活动的放置到第二支撑杆组（31）上，所述绞车（33）安装在上门型支架的顶部。5.根据权利要求4所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述第二支撑杆组（31）为两个L形杆，L形杆一端连接在下门型支架上，另一端的端部朝向下辅助装置（2）一侧，并与其下方的导轨（1）平行。6.根据权利要求1所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述巡检机器人（4）的顶部还安装有升降限位柱（42），升降限位柱（42）的下侧设有限位环（421）；所述夹板（5）中部设有限位孔（51），限位孔（51）的直径大于升降限位柱（42）的直径，且小于限位环（421）的直径，升降限位柱（42）向上升起时，升降限位柱（42）穿过限位孔（51），限位环（421）顶推夹板（5）下侧，将夹板（5）顶升。7.根据权利要求6所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述升降限位柱（42）顶部安装有位置传感器（43），下辅助装置（2）的下门型支架在对应限位孔（51）的中心设有用于为位置传感器（43）反馈位置信号的下反馈装置（22），上辅助装置（3）的上门型支架在对应限位孔（51）的中心设有用于为位置传感器（43）反馈位置信号的上反馈装置（32）。8.根据权利要求1所述的基于自动锁紧机构实现廊道巡检机器人自动对接的爬坡辅助装置，其特征在于，所述夹紧装置（41）包括电动推杆（411），电动推杆（411）的一侧纵向滑动导向的连接有第一支杆（412），第一支杆（412）为倒置的L形，L形的上端端部与电动推杆的活动杆连接，第二支杆（413）一端与电动推杆（411）铰接，另一端向远离第一支杆（41...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯春尧，王皓冉，宁少庆，谭大文，李永龙，周益，汤坤，关容章，谢辉，李佳龙，胡长浩，夏帆，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院三峡金沙江川云水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：