一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置的制作方法

1.本实用新型属于巡检机器人技术领域，尤其是一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置。


背景技术：

2.轨道式巡检机器人被广泛应用于隧道、管廊、变电站等环境恶劣的工业现场，用来采集现场环境数据。
3.目前挂轨隧道巡检机器人最大爬坡能力为20
‑
30
°
的坡道，在面对超过30
°
以上坡道则无法正常通过；而部分地区山地较多，电缆隧道出现90
°
直竖井，机器人难以通过此类复杂隧道，因此需要寻找一种新的装置或方法解决此类问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本实用新型提供了一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置，包括两个间隔设置的定轨，每个所述定轨呈水平设置；用于与所述定轨对接且水平设置的动轨；以及用于驱动所述动轨在第一对接位和第二对接位之间移动的直线驱动部，所述定轨的用于与所述动轨对接的一端为对接端，所述第一对接位为所述动轨与其中一个所述定轨对接时的位置，所述第二对接位为所述动轨与另一个所述定轨对接时的位置，所述直线驱动部包括对接轨道；滑动设置在所述对接轨道上的动轨吊装调节架，所述动轨吊装调节架包括：滑动安装在所述对接轨道上的滑动座以及与滑动座固定连接的动轨吊装架，所述动轨固定安装在所述动轨吊装架上；以及输出端与所述滑动座固定连接的直线驱动动力源，
5.其中，所述对接轨道与水平面呈预定角度，所述预定夹角为：当所述动轨一端与其中一个所述定轨对接时，所述动轨的另一端与另一个所述定轨的对接端的连线与水平面的夹角。
6.根据本专利背景技术中对现有技术所述，目前挂轨隧道巡检机器人最大爬坡能力为20
‑
30
°
的坡道，在面对超过30
°
以上坡道则无法正常通过；而部分地区山地较多，电缆隧道出现90
°
直竖井，机器人难以通过此类复杂隧道；而本实用新型公开的一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置，根据定轨间距离（坡道长度）、动轨长度计算预定角度（若为直井则预定角度为90
°
），在坡道活直井处安装对接轨道，并根据预定角度和对接轨道实际安装误差，调节动轨吊装架与滑动座角度，使动轨保持水平，再通过紧固单元将动轨吊装架固定安装在滑动座上；机器人在巡检过程中，当机器人从一侧定轨运行至动轨上后，通过绞盘电机拖动动轨，使得动轨沿着对接轨道升降直至与另一侧定轨对接，从而使机器人平稳通过该处坡道或直井；且在升降的过程中动轨一直保持水平状态，从而解决了机器人大于30
°
以上的坡道及竖井隧道的连续通过性问题，且保证了动轨移动的平稳性，安装调试方便，结构简单。
7.另外，根据本实用新型公开的用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置还具有如下附
加技术特征：
8.进一步地，所述预定角度为0
‑
90
°
。
9.进一步地，所述滑动座与所述动轨吊装架可拆卸地固定连接。
10.进一步地，所述动轨吊装架通过转轴可转动地安装在所述滑动座上，所述动轨吊装调节架还包括能够将所述动轨吊装架锁紧在所述滑动座上的紧固单元。
11.更进一步地，所述动轨吊装架上形成有以所述转轴为圆心的扇形腰孔，所述滑动座上形成有与所述扇形腰孔对应设置的滑动座通孔，所述紧固单元包括一端依次穿过所述滑动座通孔以及所述扇形腰孔并能够沿所述扇形腰孔滑动的紧固螺栓、与所述紧固螺栓配合用于将所述动轨吊装架锁紧在所述滑动座上的螺母、以及设置在所述动轨吊装架与所述滑动座之间的弹性垫片。
12.更进一步地，所述对接轨道装置包括两个平行设置的对接轨道；所述滑动座包括由固定连接的横板和竖板构成的t型连接架以及两个分别设置在所述横板两侧且分别滑动安装在两个对接轨道上的滑动限位单元；所述竖板的下端通过所述转轴和所述紧固单元与所述动轨吊装架连接。
13.更进一步地，所述竖板设置有让所述动轨吊装架上端插入的所述方形通槽，所述动轨吊装架上端通过所述转轴安装在所述方形通槽的两个侧壁上；所述方形通槽的两个侧壁分别形成有所述滑动座通孔；所述紧固螺栓依次穿过一个所述滑动座通孔、扇形腰孔以及另一个所述滑动座通孔。
14.进一步地，所述滑动限位单元包括固定安装在所述横板对应一侧的滚动体安装板，滚动安装在所述滚动体安装板上并与对应的所述对接轨道的与所述滚动体安装板相对一侧滚动配合的第一滚动体，以及限位单元，所述限位单元包括两个分别与对应的所述对接轨道的与所述滚动体安装板垂直的两侧滚动配合的限位滚动体。
15.更进一步地，所述滑动限位单元包括两个上下设置的所述限位单元。
16.进一步地，所述定轨的对接端具有v型槽，所述动轨的端部具有与所述v型槽配合的v型凸块。
17.更进一步地，所述v型槽和所述v型凸块为相互吸引的磁性件。
18.更进一步地，所述v型槽为铁质v型槽，所述所述v型凸块为磁性v型凸块。
19.当动轨上升至接近定轨时，在整体安装误差以内，动轨末端v型凸块进入定轨对接端的v型槽对接口内，由于v型吻合设计，在磁性吸力的作用下，二者会吻合矫正对接，从而达到在安装精度误差范围内对接完整，矫正准确，提高了移动轨道对接的容错性。
20.进一步地，所述直线驱动动力源为绞盘电机。
21.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1是本实用新型实施例中一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置的示意图；
24.图2是本实用新型实施例中动轨吊装调节架的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例中动轨吊装架的结构示意图；以及
26.图4是本实用新型实施例中定轨的对接端与动轨对接的结构示意图。
27.其中，1为定轨，11为v型槽，2为动轨，21为v型凸块，3为对接轨道，4为滑动座，41为第一滚动体，42为限位滚动体，43为滚动体安装板，5为动轨吊装架，51为扇形腰孔，6为转轴，7为紧固单元， 9为墙体，a为用于90
°
直竖井的对接轨道装置，b为用于坡道的对接轨道装置。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“联结”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定联结，一体地联结，也可以是可拆卸联结；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.本实用新型的实用新型构思如下，提供一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置，根据定轨间距离（坡道长度）、动轨长度计算预定角度（若为直井则预定角度为90
°
），在坡道活直井处安装对接轨道，并根据预定角度和对接轨道实际安装误差，调节动轨吊装架与滑动座角度，使动轨保持水平，再通过紧固单元将动轨吊装架固定安装在滑动座上；机器人在巡检过程中，当机器人从一侧定轨运行至动轨上后，通过绞盘电机拖动动轨，使得动轨沿着对接轨道升降直至与另一侧定轨对接，从而使机器人平稳通过该处坡道或直井；且在升降的过程中动轨一直保持水平状态，从而解决了机器人大于30
°
以上的坡道及竖井隧道的连续通过性问题，且保证了动轨移动的平稳性，安装调试方便，结构简单。
32.下面将参照附图来描述本实用新型的用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置，其中图1是本实用新型实施例中一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置的示意图；图2是本实用新型实施例中动轨吊装调节架的结构示意图；图3是本实用新型实施例中动轨吊装架的结构示意图；以及图4是本实用新型实施例中定轨的对接端与动轨对接的结构示意图。
33.如图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，所述用于巡检机器人爬坡的对接轨道装置包括两个间隔设置并分别通过吊装架固定在巡检现场的墙体9上的定轨1，每个所述定轨1呈水平设置；用于与所述定轨1对接且水平设置的动轨2；以及用于驱动所述动轨2在第一对接位和第二对接位之间移动的直线驱动部，所述定轨1的用于与所述动轨2对接的一端为对接端，所述第一对接位为所述动轨2与其中一个所述定轨1对接时的位置，所述第二
对接位为所述动轨2与另一个所述定轨1对接时的位置，所述直线驱动部包括通过固定架安装在所述墙体9上的对接轨道3；滑动设置在所述对接轨道3上的动轨吊装调节架，所述动轨吊装调节架包括：滑动安装在所述对接轨道3上的滑动座4以及与滑动座4固定连接的动轨吊装架5，所述动轨2固定安装在所述动轨吊装架5上；以及输出端与所述滑动座4固定连接的直线驱动动力源，
34.其中，所述对接轨道3与水平面呈预定角度，所述预定夹角为：当所述动轨2一端与其中一个所述定轨1对接时，所述动轨2的另一端与另一个所述定轨1的对接端的连线与水平面的夹角。
35.根据本专利背景技术中对现有技术所述，目前挂轨隧道巡检机器人最大爬坡能力为20
‑
30
°
的坡道，在面对超过30
°
以上坡道则无法正常通过；而部分地区山地较多，电缆隧道出现90
°
直竖井，机器人难以通过此类复杂隧道；而本实用新型公开的一种用于巡检机器人爬坡的对接轨道3装置，根据定轨1间距离（坡道长度）、动轨2长度计算预定角度（若为直井则预定角度为90
°
，如图1所示的a部分），在坡道活直井处安装对接轨道3，并根据预定角度和对接轨道3实际安装误差，调节动轨吊装架5与滑动座4角度，使动轨2保持水平，再通过紧固单元7将动轨吊装架5固定安装在滑动座4上；机器人在巡检过程中，当机器人从一侧定轨1运行至动轨2上后，通过绞盘电机拖动动轨2，使得动轨2沿着对接轨道3升降直至与另一侧定轨1对接，从而使机器人平稳通过该处坡道或直井；且在升降的过程中动轨2一直保持水平状态，从而解决了机器人大于30
°
以上的坡道及竖井隧道的连续通过性问题，且保证了动轨2移动的平稳性，安装调试方便，结构简单。
36.另外，根据本实用新型公开的用于巡检机器人爬坡的对接轨道3装置还具有如下附加技术特征：
37.根据本实用新型的一些实施例，所述预定角度为0
‑
90
°
，如图1所示，图示左部分为用于90
°
直竖井的对接轨道装置a，图示右部分为用于坡道的对接轨道装置b。
38.根据本实用新型的一些实施例，所述滑动座4与所述动轨吊装架5可拆卸地固定连接。
39.根据本实用新型的一些实施例，所述动轨吊装架5通过转轴6可转动地安装在所述滑动座4上，所述动轨吊装调节架还包括能够将所述动轨吊装架5锁紧在所述滑动座4上的紧固单元7，如图2和图3所示。
40.根据本实用新型的一些实施例，所述动轨吊装架5上形成有以所述转轴6为圆心的扇形腰孔51，所述滑动座4上形成有与所述扇形腰孔51对应设置的滑动座4通孔，所述紧固单元7包括一端依次穿过所述滑动座4通孔以及所述扇形腰孔51并能够沿所述扇形腰孔51滑动的紧固螺栓、与所述紧固螺栓配合用于将所述动轨吊装架5锁紧在所述滑动座4上的螺母、以及设置在所述动轨吊装架5与所述滑动座4之间的弹性垫片，如图2和图3所示。
41.根据本实用新型的一些实施例，所述对接轨道3装置包括两个平行设置的对接轨道3；所述滑动座4包括由固定连接的横板和竖板构成的t型连接架以及两个分别设置在所述横板两侧且分别滑动安装在两个对接轨道3上的滑动限位单元；所述竖板的下端通过所述转轴6和所述紧固单元7与所述动轨吊装架5连接，如图2所示。
42.根据本实用新型的一些实施例，所述竖板设置有让所述动轨吊装架5上端插入的所述方形通槽，所述动轨吊装架5上端通过所述转轴6安装在所述方形通槽的两个侧壁上；
所述方形通槽的两个侧壁分别形成有所述滑动座4通孔；所述紧固螺栓依次穿过一个所述滑动座4通孔、扇形腰孔51以及另一个所述滑动座4通孔，如图2和图3所示。
43.根据本实用新型的一些实施例，所述滑动限位单元包括固定安装在所述横板对应一侧的滚动体安装板43，滚动安装在所述滚动体安装板43上并与对应的所述对接轨道3的与所述滚动体安装板43相对一侧滚动配合的第一滚动体41，以及限位单元，所述限位单元包括两个分别与对应的所述对接轨道3的与所述滚动体安装板43垂直的两侧滚动配合的限位滚动体42，如图2所示。
44.根据本实用新型的一个实施例，所述第一滚动体41和所述限位滚动体42为滚轮，如图2所示。
45.根据本实用新型的一些实施例，所述滑动限位单元包括两个上下设置的所述限位单元。
46.根据本实用新型的一些实施例，所述定轨1的对接端具有v型槽11，所述动轨2的端部具有与所述v型槽11配合的v型凸块21，如图4所示。
47.根据本实用新型的一些实施例，所述v型槽11和所述v型凸块21为相互吸引的磁性件。
48.根据本实用新型的一个实施例，所述v型槽11为铁质v型槽，所述所述v型凸块21为磁性v型凸块。
49.当动轨2上升至接近定轨1时，在整体安装误差以内，动轨2末端v型凸块21进入定轨1对接端的v型槽11内，由于v型吻合设计，在磁性吸力的作用下，二者会吻合矫正对接，从而达到在安装精度误差范围内对接完整，矫正准确，提高了移动轨2道对接的容错性。
50.根据本实用新型的一个实施例，所述直线驱动动力源为绞盘电机。
51.根据本实用新型的一些实施例，所述滑动座4通过弹性件与直线驱动动力源的输出端固定连接。
52.根据本实用新型的一个实施例，所述弹性件为弹簧。
53.动轨预定到位后绞盘电机可能没有停止转动，通过弹簧在一定程度上起到缓冲，避免对接轨道装置受到损坏。
54.任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
55.尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神，比如，传动单元还可以是链条传动等。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。