一种城市地下综合管廊巡检机器人行走机构的制作方法

1.本实用新型涉及地下管廊施工技术领域，具体地指一种城市地下综合管廊巡检机器人行走机构。


背景技术：

2.城市地下综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体。综合管廊包括管廊本体及设于管廊本体两侧的支架及设于支架上的管道和线缆。由于管廊长度较长，空间有限，管廊内部管道和线缆的定期巡检通常由机器人完成。现有的管廊巡检机器人通常包括车架及设于车架上的摄像检测设备，车架的下端设置有车轮和驱动电机。但由于管廊内部管线较多，部分管线掉落在管廊地面会影响机器人行走的平稳性，且车轮易被管线缠绕，导致机器人无法正常运行。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有管廊巡检机器人的车轮易被管线缠绕的问题，提供一种城市地下综合管廊巡检机器人行走机构，包括车架及设于所述车架上的驱动机构、转向机构和防护机构；
4.所述驱动机构包括驱动轮轴、与所述驱动轮轴连接的驱动车轮及用于驱动所述驱动轮轴转动的驱动组件；
5.所述转向机构包括转向轮轴、与所述转向轮轴连接的转向车轮及用于驱动所述转向轮轴转动的电动旋转气缸；
6.所述防护机构包括设于所述车架周侧端的挡条。
7.进一步，所述车架包括底板、顶板及立柱；所述立柱竖立设于所述底板的周侧端，所述顶板平行于所述底板设于所述立柱的顶端。
8.进一步，所述立柱的侧端沿竖向设有滑槽；所述立柱位于所述滑槽内沿竖向均匀间隔设有多个第一螺栓孔；所述挡条与所述滑槽滑动配合，所述挡条上沿竖向均匀间隔设有多个第二螺栓孔；所述挡条与所述立柱通过依次穿过所述第二螺栓孔和第一螺栓孔的螺栓连接。通过挡条与滑槽的配合，使挡条的设置高度可调。
9.进一步，所述防护机构还包括引导条；所述引导条包括竖直条和倾斜条；所述竖直条上沿竖向均匀间隔设有多个与所述第二螺栓孔的孔径相同的第三螺栓孔；所述竖直条、所述挡条及所述立柱通过螺栓连接。通过引导条的作用，不仅可进一步避免管线缠绕在驱动车轮或转向车轮上，而且可将车架前方地面上的管线或杂物归拢聚集在车架前方，到达清理管廊地面的效果。
10.进一步，所述竖直条与所述倾斜条焊接为一体结构。
11.进一步，所述立柱的相邻的侧端分别设有至少两个相平行的所述滑槽。
12.进一步，所述驱动组件包括驱动电机、主动轴、驱动皮带、从动轴、传动皮带和轴支
架；所述底板上设有安装口；所述驱动电机设于所述底板的顶端，所述驱动电机的输出轴上连接有所述主动轴；所述从动轴通过所述轴支架安装于所述安装口；所述驱动皮带的两端分别与所述主动轴和所述从动轴配合；所述传动皮带的两端分别与所述从动轴和所述驱动轮轴配合。
13.进一步，所述电动旋转气缸固定于所述底板上，所述电动旋转气缸的输出轴设有转向夹头；所述转向夹头与所述转向轮轴夹持固定。
14.进一步，所述底板的顶端还设有电连接的电池组和控制器；所述控制器与所述驱动电机和所述电动旋转气缸电连接。
15.本实用新型的有益效果是：通过在车架四周设置挡条，可有效避免管线进入车架底部，转向车轮或驱动车轮不会被管线缠绕，也能清理管廊地面散乱线缆或杂物。另外，挡条还具备保护车架的作用，避免车架受到挤压而影响车架上检测设备的正常运行。
附图说明
16.图1为本实用新型城市地下综合管廊巡检机器人行走机构的一种实施方式的立体结构示意图。
17.图2为图1中仰视视角的立体结构示意图。
18.图3为图1中a处的放大结构示意图。
19.图4为图1的主视结构示意图。
20.图5为图4的右视结构示意图。
21.图6为图5的b-b剖视结构示意图。
22.图7为图1中顶板去掉后的立体结构示意图。
23.图8为本实用新型城市地下综合管廊巡检机器人行走机构的另一种实施方式的主视结构示意图。
24.图9为图8中c处的放大立体结构示意图。
25.图10为图9的引导条与挡条的分解结构示意图。
26.图中，1-底板；2-顶板；3-立柱；4-电池组；5-控制器；6-驱动轮轴；7
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驱动车轮；8-驱动组件；8.1-驱动电机；8.2-主动轴；8.3-驱动皮带；8.4-从动轴；8.5-传动皮带；8.6-轴支架；9-安装口；10-转向轮轴；11-转向车轮；12
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电动旋转气缸；13-转向夹头；14-螺栓；15-第一螺栓孔；16-第二螺栓孔；17
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第三螺栓孔；18-挡条；19-引导条；19.1-竖直条；19.2-倾斜条；20-滑槽；21
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管线。
具体实施方式
27.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
28.实施例1
29.如图1至图7所示的一种城市地下综合管廊巡检机器人行走机构，包括车架及设于车架上的驱动机构、转向机构和防护机构。
30.车架包括底板1、顶板2及立柱3；立柱3竖立设于底板1的周侧端，顶板2平行于底板1设于立柱3的顶端。顶板2的上端用于巡检机器人的检测设备的安装，比如，现有管廊巡检机器人的摄像检测设备。顶板2与底板1之间的空间用于行走机构自身的电控结构的安装，
比如，电连接的电池组 4和控制器5均设置在顶板2与底板1之间。电池组4包括充电电源及可充电电池；控制器5与驱动机构和转向机构电连接用于控制行走机构的行走和转向。
31.具体的：
32.驱动机构包括驱动轮轴6、与驱动轮轴6连接的驱动车轮7及用于驱动驱动轮轴6转动的驱动组件8；如图7所示，驱动组件8包括驱动电机8.1、主动轴8.2、驱动皮带8.3、从动轴8.4、传动皮带8.5和轴支架8.6；底板1 上设有安装口9；驱动电机8.1设于底板1的顶端，驱动电机8.1的输出轴上连接有主动轴8.2；从动轴8.4通过轴支架8.6安装于安装口9；驱动皮带8.3 的两端分别与主动轴8.2和从动轴8.4配合；传动皮带8.5的两端分别与从动轴8.4和驱动轮轴6配合。驱动电机8.1的输出轴驱动主动轴8.2转动，从而带动驱动皮带8.3转动，再带动与驱动皮带8.3连接的从动轴8.4转动，从动轴8.4的转动再带动传动皮带8.5转动，从而带动驱动轮轴6转动，驱动轮轴6的转动再带动驱动车轮7的转动。
33.转向机构包括转向轮轴10、与转向轮轴10连接的转向车轮11及用于驱动转向轮轴10转动的电动旋转气缸12；如图2所示，电动旋转气缸12固定于底板1上，电动旋转气缸12的输出轴设有转向夹头13；转向夹头13与转向轮轴10夹持固定。本实施例的电动旋转气缸12可直接选用现有成品。电动旋转气缸12的输出轴竖立并伸出至底板1的底端以下，并通过联轴器连接有转向夹头13。转向夹头13卡接在转向轮轴10上并固定。从而电动旋转气缸12驱动其输出轴转动时，带动转向轮轴10转动，实现转向车轮11的摆动从而实现车架的转向。转向轮轴10的末端通过轴承与转向车轮11连接。控制器5与驱动电机8.1和电动旋转气缸12电连接。
34.防护机构包括设于车架周侧端的挡条18。本实施例中，优选车架的四角分别设有一个立柱3，挡条18设置在立柱3上。而实际上，车架的前端、后端或侧端均可设置更多个立柱3。
35.本实施例中，如图3所示，立柱3的侧端沿竖向设有滑槽20；立柱3位于滑槽20内沿竖向均匀间隔设有多个第一螺栓孔15；挡条18与滑槽20滑动配合，挡条18上沿竖向均匀间隔设有多个第二螺栓孔16；挡条18与立柱 3通过依次穿过第二螺栓孔和第一螺栓孔的螺栓14连接。立柱3的相邻的两个侧端中，其中一个侧端上设有两个滑槽20，另一个侧端上设有一个或两个滑槽20。可根据需要，选择挡条18的安装高度。
36.当车架在驱动机构和转向机构的配合下在管廊内移动时，挡条18可将车架前端的管线21或杂物推开使其与车架保持间距，从而保证车架的正常通行，也能避免管线21被卷入车架的底部而缠绕在驱动车轮7或转向车轮 11上。
37.实施例2
38.如图8、9、10所示，本实施例的城市地下综合管廊巡检机器人行走机构与实施例1的结构大致相同，区别在于，本实施例的防护机构还包括引导条19；引导条19包括竖直条19.1和倾斜条19.2；竖直条19.1上沿竖向均匀间隔设有多个与第二螺栓孔的孔径相同的第三螺栓孔；竖直条19.1、挡条18 及立柱3通过螺栓14连接。本实施例中的竖直条19.1与倾斜条19.2焊接为一体结构。且根据需要，同一个挡条18上可设置多个引导条19。
39.如图9、10所示，通过改变第三螺栓孔与第二螺栓孔的配合位置，可实现引导条19设置高度的调节。如图8所示，当车架向前移动时，车架前端的管线21或杂物遇到引导条19后，在倾斜条19.2的导向作用下朝上堆积，使管线21或杂物距离转向车轮11更远。而车架的
前端的挡条18上设置有两个引导条19后，该两个引导条19之间会形成有间隙，且更靠近车架的一个引导条19的底端更低，从而可将车架前端的管线21或杂物聚集在两个引导条19之间的间隙内，该间隙内的管线21或杂物最终跟随车架移动出管廊，实现管廊内部分管线21或杂物的清理。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本实用新型的保护范围。