巡检机器人变轨装置的制作方法

1.本发明属于变轨装置技术领域，尤其涉及巡检机器人变轨装置。


背景技术：

2.机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。其中巡检机器人承担着重要的工作。目前巡检机器人已广泛应用于配电室、变电站室内等场景，室内设备的排列情况多种多样，使得巡检机器人的工作路线愈加复杂。
3.经搜索中国专利，申请号为：cn201510475278.9，本发明公开了一种电力隧道巡检设备在导轨岔道的变轨装置，包括活动直轨、活动弯轨、活动轨支架、连接固定支架、支架滑轮、驱动电机、驱动臂、驱动连杆、滑轨和行程开关，其中，活动直轨和活动弯轨分别通过固定连接支架固定于活动轨支架上，支架滑轮固定于活动轨支架的两端，支架滑轮卡套于滑轨上，使活动直轨和活动弯轨在滑轨内滑动；滑轨上安装有驱动电机，驱动电机连接驱动臂，驱动臂连接驱动连杆，驱动连杆通过驱动轴承关节连接活动轨支架；行程开关固定于滑轨上，行程开关顶板固定在活动轨支架上。本发明克服了以往电力隧道巡检设备在隧道内无法巡检交叉路线的困难，能够通过变轨装置通过岔道，对与电力隧道内的移动巡检具备实际意义。
4.综上所述，现有的巡检机器人在复杂的轨道环境下难以完成自动变轨，一般还要人工操作遥控或者分多段轨道进行，效率低易出错或者轨道冗杂，而可以自动规划路线变轨的高智能巡检机器人成本较高，增加了工作量，降低了工作效率，提高了巡检成本，也不具备防坠功能，在轨道连接时，由于轨道的自重，轨道的一端会下坠，使两个轨道不在同一平面上，在机器人经过时，不稳定，容易造成机器人脱轨，甚至掉落，增加了工作的风险，提高了巡检的成本，不利于工作，为此我们提出一种能在复杂轨道环境下自动变轨和具备防坠功能的巡检机器人变轨装置来解决此问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供巡检机器人变轨装置，以解决上述背景技术中提出的现有的巡检机器人在复杂的轨道环境下难以完成自动变轨，一般还要人工操作遥控或者分多段轨道进行，效率低易出错或者轨道冗杂，而可以自动规划路线变轨的高智能巡检机器人成本较高，增加了工作量，降低了工作效率，提高了巡检成本和不具备防坠功能，造成巡检机器人脱轨和掉落的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：巡检机器人变轨装置，包括旋转轨道，所述旋转轨道的表面安装有轴承，所述轴承的内部固定套接有连接杆，所述连接杆的表面安装有固定轴，所述固定轴的表面安装有支
架脚，所述支架脚的表面栓接有支撑平台，所述支架脚远离固定轴的一端安装有搭接轨道，所述连接杆的表面固定套接有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的表面啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的轴心处固定套接有电机，且电机与支撑平台栓接，所述搭接轨道和旋转轨道的表面设置有对接机构，所述对接机构包括滑块，弹簧，对接孔，其中所述滑块内嵌在搭接轨道的表面，所述滑块与搭接轨道的内壁之间设置有弹簧，所述旋转轨道的表面开设有对接孔，且滑块与对接孔相适配；所述旋转轨道的两端均通过小轴承转动连接有防坠杆，所述防坠杆的表面栓接有滑动杆，所述搭接轨道的一端开设有搭接槽，且搭接槽与防坠杆相适配。
7.优选的，所述连接杆的顶部直径大于底部直径，且连接杆的底部开设有螺纹,且连接杆还开设有键槽和轴向通孔。
8.优选的，所述的旋转轨道的两端均为圆弧型，且有一个垂直底面贯穿圆心的通孔与在顶部的连接杆相通。
9.优选的，所述的搭接轨道与旋转轨道为同一圆心的圆弧型，且搭接轨道的圆弧形与旋转轨道的圆弧形相适配，且搭接轨道位于旋转轨道的外侧。
10.优选的，所述旋转轨道的底部开设有安装孔，所述安装孔的内部设置有开关，所述开关的表面粘接有防滑层。
11.优选的，所述支撑平台的表面栓接有保护壳，且电机位于保护壳的内部，所述保护壳的表面开设有散热孔，且散热孔均匀分布在保护壳的表面。
12.优选的，所述旋转轨道的表面栓接有支撑板，所述支撑板的数量为两个，且两个支撑板分别位于旋转轨道螺纹的两侧。
13.优选的，所述防坠杆的数量为四个，且四个防坠杆分别为均匀对称的分布在旋转轨道的两端，所述防坠杆的长度与搭接槽的深度相适配。
14.优选的，所述支架脚的数量为三个，且三个支架脚均分布在固定轴的外侧，所述支架脚的一端与搭接轨道固定连接，所述支架脚与支撑平台栓接。
15.与现有技术相比，本发明提供了巡检机器人变轨装置，具备以下有益效果：1、本发明通过控制电机带动第二锥形齿轮转动使第一齿轮带动连接杆转动使旋转轨道与搭接轨对接并使旋转轨道上的机器人沿计划路径行驶的方式，能够达到在复杂轨道环境下自动变轨的目的，减少了工作量，提高了工作效率，降低了使用成本；2、本发明通过在旋转轨道与搭接轨道搭接时，旋转轨道上的防坠杆与搭接轨道上的搭接槽搭接的方式，能够达到具有防坠功能的目的，提高了装置的稳定，保证了巡检机器人的安全，提高了工作效率。
附图说明
16.图1为本发明结构立体图；图2为本发明结构俯视图；图3为本发明旋转轨道结构立体图；图4为完成一次轨道旋转搭接后结构剖视图；图5为支架脚结构立体图；图6为连接杆结构立体图；
图7为图4中a处的局部剖视图；图8为搭接槽结构图；图9为防坠杆与旋转轨道连接图；图中：1、旋转轨道；2、防坠杆；3、滑动杆；4、轴承；5、连接杆；6、固定轴；7、支架脚；8、支撑平台；9、搭接轨道；10、第一锥形齿轮；11、第二锥形齿轮；12、电机；13、搭接槽；14、对接机构；15、螺纹；16、键槽；17、轴向通孔；18、开关；19、安装孔；20、防滑层；21、保护壳；22、散热孔；23、支撑板；41、小轴承；141、滑块；142、弹簧；143、对接孔。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1
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4和图7所示，本发明提供一种技术方案：巡检机器人变轨装置，包括旋转轨道1，旋转轨道1的表面安装有轴承4，轴承4的内部固定套接有连接杆5，连接杆5的表面安装有固定轴6，固定轴6的表面安装有支架脚7，支架脚7的表面栓接有支撑平台8，支架脚7远离固定轴6的一端安装有搭接轨道（9），连接杆5的表面固定套接有第一锥形齿轮10，第一锥形齿轮10的表面啮合有第二锥形齿轮11，第二锥形齿轮11的轴心处固定套接有电机12，且电机12与支撑平台8栓接，搭接轨道9和旋转轨道1的表面设置有对接机构14，对接机构14包括滑块141，弹簧142，对接孔143；滑块141内嵌在搭接轨道9的表面，滑块141与搭接轨道9的内壁之间设置有弹簧142，旋转轨道9的表面开设有对接孔143，且滑块141与对接孔143相适配。参阅图3和图7所示。
19.旋转轨道1的两端均通过小轴承41转动连接有防坠杆2，防坠杆2的表面栓接有滑动杆3，搭接轨道9的一端开设有搭接槽13，且搭接槽13与防坠杆2相适配，通过控制电机12带动第二锥形齿轮11转动使第一齿轮带动连接杆5转动使旋转轨道1与搭接轨对接并使旋转轨道1上的机器人沿计划路径行驶的方式，能够达到在复杂轨道环境下自动变轨的目的，减少了工作量，提高了工作效率，降低了使用成本，通过在旋转轨道1与搭接轨道9搭接时，旋转轨道1上的防坠杆2与搭接轨道9上的搭接槽13搭接的方式，能够达到具有防坠功能的目的，提高了装置的稳定，保证了巡检机器人的安全，提高了工作效率。
20.请参阅图6所示，为了便于安装其他配件，同时使连接杆5安装的更加牢固，连接杆5的顶部直径大于底部直径，且连接杆5的底部开设有螺纹15,且连接杆5还开设有键槽16和轴向通孔17。
21.请参阅图1
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3所示，为了使旋转轨道1与搭接轨道9更好的工作，旋转轨道1的两端均为圆弧型，且有一个垂直底面贯穿圆心的通孔与在顶部的连接杆5相通。
22.请参阅图1
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3和图8所示，为了更好地使旋转轨道1和搭接轨道9相固定，保证装置稳定，搭接轨道9与旋转轨道1为同一圆心的圆弧型，且搭接轨道9的圆弧形与旋转轨道1的圆弧形相适配，且搭接轨道9位于旋转轨道1的外侧。
23.请参阅图4所示，为了便于操作装置，旋转轨道1的底部开设有安装孔19，安装孔19的内部设置有开关18，开关18的表面粘接有防滑层20。
24.请参阅图1、图2和图4所示，为了保护电机12，散掉电机12的热量，支撑平台8的表面栓接有保护壳21，且电机12位于保护壳21的内部，保护壳21的表面开设有散热孔22，且散热孔22均匀分布在保护壳21的表面。
25.请参阅图3所示，为了使旋转轨道1更加牢固，旋转轨道1的表面栓接有支撑板23，支撑板23的数量为两个，且两个支撑板23分别位于旋转轨道1螺纹15的两侧。
26.请参阅图2
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3和图9所示，为了保证装置的稳定，进一步的提高防坠能力，防坠杆2的数量为四个，且四个防坠杆2分别为均匀对称的分布在旋转轨道1的两端，防坠杆2的长度与搭接槽13的深度相适配。
27.请参阅图1
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2所示，为了使装置运行的更加稳定，支架脚7的数量为三个，且三个支架脚7均分布在固定轴6的外侧，支架脚7的一端与搭接轨道9滑动连接，支架脚7与支撑平台8栓接。
28.工作原理：将巡检机器人放置在起始位置，旋转轨道1与巡检机器人所在轨道的搭接轨对接，电机12根据需要设置好程序参数，巡检机器人开始工作，使巡检机器人移动到旋转轨道1中心并因为移动按下开关18，电机12开始转动，带动第二锥形齿轮11转动，第二锥形齿轮11转动带动第一锥形齿轮10转动，第一锥形齿轮10转动带动连接杆5转动，连结杆带动旋转轨道1转动，按照设置好的参数，电机12停止工作并且自锁，此时旋转轨道1与搭接轨对接完成变轨，从而达到在复杂轨道环境下自动变轨的目的；通过在旋转轨道1与搭接轨道9搭接时，旋转轨道1上的防坠杆2与搭接轨道9上的搭接槽13搭接的方式，能够达到具有防坠功能的目的，提高了装置的稳定，保证了巡检机器人的安全，提高了工作效率。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。