一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构制造技术

本发明专利技术涉及移动机器人领域，具体地说是一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构，长

【技术实现步骤摘要】
一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构


[0001]本专利技术涉及移动机器人领域，具体地说是一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构
。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的加速和人口增长，城市交通压力不断增大
。
为了缓解交通拥堵和改善交通效率，公路隧道成为一种重要的交通基础设施发展方向
。
在某些地理和地质条件下，长大隧道是克服山脉
、
河流
、
峡谷等自然障碍的有效方式
。
长大公路隧道在公路隧道运行规模与长度特征上较为突出，也是交通运输中主干网络的重要环节，作为交通基础设施的重要组成部分，需要经常性的巡检来确保其安全运营和正常功能
。
长大隧道巡检涉及到多个方面，包括结构安全
、
设备运行
、
通风系统
、
照明设施
、
排水系统等的检查
。
然而，传统的隧道巡检方法存在一些困难和限制，如人力巡检耗时耗力
、
安全风险高
、
隧道交通中断等问题，利用机器人巡检代替传统巡检是一种安全可靠的方案
。
但在长大隧道中，存在弯曲
、
爬坡等工况，对巡检机器人的移动机构提出新的挑战
。

技术实现思路

[0003]为了满足长大隧道对巡检机器人移动机构的要求，本专利技术的目的在于提供一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构
。
该移动机构能够适应隧道内移动导轨的弯曲，当导轨出现弯曲的时候，巡检作业的机器人移动机构会随着导轨发生偏转，移动机构内的差速器可以实现双侧轮子的转速自主调配，避免轮子与导轨之间发生打滑
。
当回到直行行驶部分时，回转复位机构可以实现移动机构的自动复位
。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术包括差速行走轮组件及回转复位组件，其中差速行走轮组件包括左行走轮
、
电机
、
回转关节支架
、
长半轴
、
右行走轮
、
短半轴
、
锥齿轮组
、
传动齿轮组及差速器架，所述短半轴及长半轴分别与回转关节支架的左右两端转动连接，所述短半轴的一端连接有左行走轮，所述长半轴的一端连接有右行走轮，所述短半轴的另一端及长半轴的另一端分别转动安装在差速器架的左右两侧，并通过所述锥齿轮组实现短半轴
、
差速器架及长半轴同步旋转；所述电机安装于回转关节支架上，并通过所述传动齿轮组与差速器架相连，驱动所述差速器架旋转；所述回转复位组件包括车转体回转支座
、
行走轮升降连接架
、
回转组件安装板及回转复位弹性组件，所述回转关节支架固接于车转体回转支座的一侧，所述车转体回转支座的另一侧与行走轮升降连接架的一端转动连接，所述行走轮升降连接架的另一端固接于机器人本体上；所述回转组件安装板的一端固接于行走轮升降连接架上，所述回转组件安装板的另一端安装有与车转体回转支座始终抵接
、
并能够使发生转动的车转体回转支座复位的回转复位弹性组件
。
[0005]其中：所述锥齿轮组位于差速器架内部，包括差速锥齿轮
A、
差速锥齿轮
B
及中间锥齿轮，所述差速锥齿轮
A
与长半轴的另一端端部连接，所述差速锥齿轮
B
与短半轴的另一端
端部相连，所述中间锥齿轮转动安装于差速器架上，并分别与所述差速锥齿轮
A、
差速锥齿轮
B
啮合传动
。
[0006]所述差速器架为“U”形，所述“U”形的两侧边分别与短半轴
、
长半轴的另一端转动连接，所述中间锥齿轮转动安装于“U”形的底边；所述短半轴的轴向中心线与长半轴的轴向中心线共线
。
[0007]所述传动齿轮组包括主动齿轮及从动齿轮，所述主动齿轮与电机的输出端相连，所述从动齿轮固接于差速器架与长半轴转动连接一侧的外侧面，并与所述主动齿轮啮合传动，所述长半轴的另一端无接触地由从动齿轮穿过
。
[0008]所述回转复位弹性组件包括轴承
、
回转复位顶杆
、
回转复位套及回转压缩弹簧，所述回转复位套与回转组件安装板的另一端固接，所述回转复位顶杆能够相对移动地穿过回转复位套，所述回转复位顶杆的一端与轴承的一侧相连，所述回转复位顶杆位于回转复位套内的部分套设有回转压缩弹簧，所述回转压缩弹簧的两端分别与回转复位顶杆及回转复位套抵接；所述车转体回转支座的底部设有楔形块，所述楔形块的下表面为中间高
、
两侧低的弧面，所述轴承的另一侧始终与弧面滚动接触
。
[0009]所述回转复位套包括回转复位铜套及回转复位铝套，所述回转复位铝套的一端开口
、
并设有回转复位锁紧螺母，所述回转复位铝套的另一端设有供回转复位顶杆穿过的中心孔，所述回转复位铜套的一端开口
、
并制有外螺纹，所述回转复位铜套的另一端与回转组件安装板的另一端固接
、
并设有供回转复位顶杆穿过的中心孔，所述回转复位铜套的一端与回转复位锁紧螺母螺纹连接；所述回转压缩弹簧容置于回转复位铜套与回转复位铝套容形成的空间内，所述回转压缩弹簧的一端与回转复位顶杆抵接，所述回转压缩弹簧的另一端与回转复位铝套另一端的内侧抵接
。
[0010]所述回转复位顶杆的长度方向截面为“十”字形，所述“十”字形的横边位于回转复位套内，所述“十”字形横边的下表面与回转压缩弹簧的一端抵接
。
[0011]所述行走轮升降连接架上连接有车转体回转轴，所述车转体回转支座的另一侧固接有车转体回转轴承座，所述车转体回转轴承座与车转体回转轴转动连接
。
[0012]所述锥齿轮组
、
传动齿轮组及差速器架外部设有固接于回转关节支架上的差速器保护盖
。
[0013]所述差速器保护盖分为独立的差速器上保护盖
、
差速器下保护盖
、
差速器左保护盖及差速器右保护盖
。
[0014]本专利技术的优点与积极效果为：1．本专利技术采用差速行走轮组件，可以实现左行走轮和右行走轮的差速运动，壁面在转弯时，使行走轮与导轨之间避免打滑
。
[0015]2．本专利技术采用回转复位组件，为差速行走轮组件提供一个主动复位的作用力
。
[0016]3．本专利技术利用一个电机驱动两个行走轮，可以减少电机的使用数量，降低机器人的自重，节约成本
。
[0017]4．本专利技术针对长大公路隧道的巡检机器人，可以提升巡检机器人的移动性能
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术安装于机器人上的结构示意图；
图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构，其特征在于：包括差速行走轮组件（1）及回转复位组件（2），其中差速行走轮组件（1）包括左行走轮（
101
）
、
电机（
103
）
、
回转关节支架（
104
）
、
长半轴（
105
）
、
右行走轮（
106
）
、
短半轴（
121
）
、
锥齿轮组
、
传动齿轮组及差速器架（
127
），所述短半轴（
121
）及长半轴（
105
）分别与回转关节支架（
104
）的左右两端转动连接，所述短半轴（
121
）的一端连接有左行走轮（
101
），所述长半轴（
105
）的一端连接有右行走轮（
106
），所述短半轴（
121
）的另一端及长半轴（
105
）的另一端分别转动安装在差速器架（
127
）的左右两侧，并通过所述锥齿轮组实现短半轴（
121
）
、
差速器架（
127
）及长半轴（
105
）同步旋转；所述电机（
103
）安装于回转关节支架（
104
）上，并通过所述传动齿轮组与差速器架（
127
）相连，驱动所述差速器架（
127
）旋转；所述回转复位组件（2）包括车转体回转支座（
201
）
、
行走轮升降连接架（
204
）
、
回转组件安装板（
205
）及回转复位弹性组件（
206
），所述回转关节支架（
104
）固接于车转体回转支座（
201
）的一侧，所述车转体回转支座（
201
）的另一侧与行走轮升降连接架（
204
）的一端转动连接，所述行走轮升降连接架（
204
）的另一端固接于机器人本体（4）上；所述回转组件安装板（
205
）的一端固接于行走轮升降连接架（
204
）上，所述回转组件安装板（
205
）的另一端安装有与车转体回转支座（
201
）始终抵接
、
并能够使发生转动的车转体回转支座（
201
）复位的回转复位弹性组件（
206
）
。2.
根据权利要求1所述面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构，其特征在于：所述锥齿轮组位于差速器架（
127
）内部，包括差速锥齿轮
A
（
122
）
、
差速锥齿轮
B
（
128
）及中间锥齿轮（
126
），所述差速锥齿轮
A
（
122
）与长半轴（
105
）的另一端端部连接，所述差速锥齿轮
B
（
128
）与短半轴（
121
）的另一端端部相连，所述中间锥齿轮（
126
）转动安装于差速器架（
127
）上，并分别与所述差速锥齿轮
A
（
122
）
、
差速锥齿轮
B
（
128
）啮合传动
。3.
根据权利要求2所述面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构，其特征在于：所述差速器架（
127
）为“U”形，所述“U”形的两侧边分别与短半轴（
121
）
、
长半轴（
105
）的另一端转动连接，所述中间锥齿轮（
126
）转动安装于“U”形的底边；所述短半轴（
121
）的轴向中心线与长半轴（
105
）的轴向中心线共线
。4.
根据权利要求1所述面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构，其特征在于：所述传动齿轮组包括主动齿轮（
123
）及从动齿轮（
125
），所述主动齿轮（
123
）与电...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋屹峰，凌烈，王洪光，吕鹏，孙鹏，袁春洋，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：