一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人，包括索轨

【技术实现步骤摘要】
一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
、
自动化及安全生产
，特别涉及一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人
。

技术介绍

[0002]机器人
、
大数据
、
人工智能
、
泛在物联网等先进技术在工业领域的深度应用日益广泛
。
搭载摄影装置的移动式巡检设备已逐步成为检修作业新的解决方案
。
尤其是在电厂
、
水泵站
、
钢铁制造厂等环境相对恶劣的企业，巡检机器人可克服传统人工巡视作业方式面临的录入效率低
、
检出率低等问题，同时辅以图像识别
、
红外测温
、
测振及拾音等功能模块，丰富了巡检手段，提高了巡检质量
。
[0003]现有的巡检设备主要包括：多旋翼无人机
、
轮式机器人以及轨道机器人
。
其中，多旋翼无人机主要应用于室外的大空间移动场景，受限于续航能力，多进行短时间的拍摄监控作业
。
轮式机器人可实现地面的自主行走，但对地面环境具有一定的要求，难以胜任楼梯等复杂地形及环境
。
基于刚性轨道的巡检机器人可以实现长期固定轨道的巡检，续航时间长，自动化程度高，且与地面装备无干涉问题，优势突出
。
但刚性轨道的部署成本高，安装周期长，且对建筑结构改动较大
。
[0004]因此，针对制造业复杂环境下的大范围移动式巡检需求，有必要研究一种新型的索轨智能巡检装置，该装置不仅能实现大范围的运动拍摄，适应各种复杂工况，同时具有制造成本低
、
轻量化
、
便于拆卸
、
重构性好等优点，可承担多种形式的巡检任务
。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有智能巡检方案中存在的造价昂贵
、
轨道布设对环境要求高以及拆卸检修困难等问题，提出一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人，该机器人优势突出，其柔性的轨道可适应不同的应用场景，易于布设，造价低；轻量化的设计使其能够搭载更丰富的功能配件，以应对更多样的功能要求
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人，包括索轨
1、
框架
2、
摆动模块
3、
驱动系统
4、
控制模块
5、
拍摄系统
6、
充电系统7和数据传输系统8，所述索轨为整个装置提供运动空间和导向，包括绳索
11
和弯轨
15
及其固定装置，弯轨
15
连接在绳索
11
转弯处，框架
2、
摆动模块
3、
驱动系统
4、
控制系统5及拍摄系统6挂于绳索
11
上，沿绳索
11
在直线方向上运动，沿弯轨
15
进行自适应转弯；
[0008]所述框架2包括前安装板
21、
后安装板
22、
连接前后安装板的支撑柱
23、
钢珠滚轮
24
以及云台连接装置
25
，为整个机器人搭建架构并提供零部件安装孔位；前安装板
21
上的钢珠滚轮
24
与弯轨
15
底部接触，防止巡检机器人因惯性作用侧翻
。
[0009]所述摆动模块3通过摆动来自适应弯轨
15
的曲率，实现转弯；包括侧翼
31、
浮动块
32、
弹簧
33、
从动槽轮
34
和内六角螺栓
35
，侧翼
31
对称安装于后安装板
22
两侧，从动槽轮
34
通过其转轴安装于浮动块
32
上，浮动块
32
嵌入式安装于侧翼
31
上，浮动块
32
上有一圆形凹槽与弹簧
33
镶嵌固定，弹簧
33
套接于内六角螺栓
35
上，内六角螺栓
35
穿过侧翼
31
；从动槽轮
34
仅依靠浮动块
32
与侧翼
31
连接，当巡检机器人停止工作或维修检测时，将绳索
11
与主动槽轮分离，向上提起机器人，浮动块
32
即脱落，实现从动槽轮
34
的快速拆卸；
[0010]所述驱动系统4与摆动模块3共同配合实现整个机器人的运动功能；驱动系统包括直流无刷电机
41、
主动槽轮
43、
主动带轮转轴
44、
主动带轮
45、
从动带轮
46
和同步带
47
，主动带轮
45
直接连接于直流无刷电机
41
的输出端，主动带轮
44
与主动槽轮
43
同轴相连，主动槽轮
43
安装与前安装板
21
和后安装板
22
中间；
[0011]所述控制模块包括控制面板
51、
控制器
52、
电池
53
和遥控手柄
55
，实现整个机器人的运动控制功能；
[0012]所述拍摄系统6包括相连接的云台
61
和拍摄装置
62
，用于完成巡检拍摄任务；
[0013]所述充电系统为巡检机器人提供无线充电；
[0014]所述数据传输系统由存储卡
81
和传输装置
82
组成，为设备提供数据暂存储及实时传输的功能
。
[0015]所述摆动模块3设置有两组，对称地分布在主动槽轮
43
的两侧
。
侧翼
31
转轴至同侧从动槽轮中心的距离为两侧翼
31
转轴间距的二分之一，几何关系上可满足过弯时两从动槽轮与主动槽轮相切于半径为转弯曲率的圆，两侧摆动模块可适应不同曲率的弯轨
。
[0016]所述从动槽轮
34
和主动槽轮
43
之间存在安装高度差，通过弹簧
33
向下压紧从而调节从动槽轮
34
正下方水平切线与主动槽轮
43
正上方水平切线的间距以提高摩擦力，适应不同张紧度和斜率的绳索
11。
[0017]所述充电系统7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人，包括索轨
(1)、
框架
(2)、
摆动模块
(3)、
驱动系统
(4)、
控制模块
(5)、
拍摄系统
(6)、
充电系统
(7)
和数据传输系统
(8)
，其特征在于：所述索轨为整个装置提供运动空间和导向，包括绳索
(11)
和弯轨
(15)
及其固定装置，弯轨
(15)
连接在绳索
(11)
转弯处，框架
(2)、
摆动模块
(3)、
驱动系统
(4)、
控制系统
(5)
及拍摄系统
(6)
挂于绳索
(11)
上，沿绳索
(11)
在直线方向上运动，沿弯轨
(15)
进行自适应转弯；所述框架
(2)
包括前安装板
(21)、
后安装板
(22)、
连接前后安装板的支撑柱
(23)、
钢珠滚轮
(24)
以及云台连接装置
(25)
，为整个机器人搭建架构并提供零部件安装孔位；前安装板
(21)
上的钢珠滚轮
(24)
与弯轨
(15)
底部接触，防止巡检机器人因惯性作用侧翻
。
所述摆动模块
(3
通过摆动来自适应弯轨
(15)
的曲率，实现转弯；包括侧翼
(31)、
浮动块
(32)、
弹簧
(33)、
从动槽轮
(34)
和内六角螺栓
(35)
，侧翼
(31)
对称安装于后安装板
(22)
两侧，从动槽轮
(34)
通过其转轴安装于浮动块
(32)
上，浮动块
(32)
嵌入式安装于侧翼
(31)
上，浮动块
(32)
上有一圆形凹槽与弹簧
(33)
镶嵌固定，弹簧
(33)
套接于内六角螺栓
(35)
上，内六角螺栓
(35)
穿过侧翼
(31)
；从动槽轮
(34)
仅依靠浮动块
(32)
与侧翼
(31)
连接，当巡检机器人停止工作或维修检测时，将绳索
(11)
与主动槽轮分离，向上提起机器人，浮动块
(32)
即脱落，实现从动槽轮
(34)
的快速拆卸；所述驱动系统
(4)
与摆动模块
(3)
共同配合实现整个机器人的运动功能；驱动系统包括直流无刷电机
(41)、
主动槽轮
(43)、
主动带轮转轴
(44)、
主动带轮
(45)、
从动带轮
(46)
和同步带
(47)
，主动带轮
(45)
直接连接于直流无刷电机
(41)
的输出端，主动带轮
(44)
与主动槽轮
(43)
同轴相连，主动槽轮
(43)
安装与前安装板
(21)
和后安装板
(22)
中间；所述控制模块包括控制面板
(51)、
控制器
(52)、
电池
(53)
和遥控手柄
(55)
，实现整个机器人的运动控制功能；所述拍摄系统
(6)
包括相连接的云台
(61)
和拍摄装置
(62)
，用于完成巡检拍摄任务；所述充电系统为巡检机器人提供无线充电；所述数据传输系统由存储卡
(81)
和传输装置
(82)
组成，为设备提供数据暂存储及实时传输的功能
。2.
根据权利要求1所述的一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人，其特征在于：所述摆动模块
(3)
设置有两组，对称地分布在主动槽轮
(43)
的两侧
。
侧翼
(31)
转轴至同侧从动槽轮中心的距离为两侧翼
(31)
转轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵珠峰，杭旸，穆俊，段金昊，霍晔，刘汉擎，
申请(专利权)人：清华大学无锡应用技术研究院，
类型：发明
国别省市：