CN110253535A - 一种纳米纤维生产用巡查机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种纳米纤维生产用巡查机器人，包括巡查机器人和轨道***，巡查机器人上设轨道解锁机构和滑道连接机构，轨道***由轨道和变轨装置构成，轨道包括巡查轨道线路和功能轨道线路，轨道线路之间通过下滑道、上升滑道，控制巡查机器人上下楼，功能轨道线路包括充电轨道线路和检修轨道线路，本发明结构简单，设计合理，条理清晰，采用巡查轨道和变轨装置，对巡查机器人的巡查区域进行规划，采用无线方式进行能源补给，并可通过滑道连接机构和轨道解锁机构连接下滑道或者上升滑道，从而改变巡查层楼和区域，具有大幅度提高巡查机器人的灵活性和适用性的特点，其运动灵活、控制方便，可大幅度提升巡查机器人的巡查效率和效果。

Description

一种纳米纤维生产用巡查机器人
技术领域
本发明涉及纳米纤维生产技术领域，特别是一种纳米纤维生产用巡查机器人。
背景技术
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料，生产时，多是采用静电纺丝法进行生产。
在纳米纤维的生产车间中，为保证生产安全，常常会布置监控设备，一般的监控设备多是定点设置，其监控范围极小，安全保障程度低下，如大范围布设监控设备，其成本会极大，因此，巡查机器人随之产生。
巡查机器人是一种可移动的巡查监控设备，其因具备巡查范围广、布设数量可控、布设成本较低等特点，得以被推广。巡查机器人在使用过程中，往往会存在失效(监控器或者传感器失灵)的问题，由于其在楼层顶部运行，因此检修难度较高，同时，对于多楼层的监控而言，巡查机器人无法上下楼，因此在巡查机器人的调配上，存在一定的缺陷，灵活度不足。
同时，巡查机器人一般采用吊轨作为行进路线，移动不可控，只能沿着预定轨道一路到底，巡查效果较低，而且，巡查机器人需连接电缆供电，导致单组吊轨布设范围不能过大，否则容易绕线，如采用蓄电池供电，则需要定时进行人工充电，费时费力。
发明内容
本发明针对上述问题，公开了一种纳米纤维生产用巡查机器人。
具体的技术方案如下：
一种纳米纤维生产用巡查机器人，包括用于巡查的巡查机器人以及与巡查机器人配套使用的轨道***，其特征在于，所述巡查机器人上设有槽口、轨道解锁机构和滑道连接机构，所述槽口内设有驱动器，所述轨道***由轨道和变轨装置构成，所述轨道包括巡查轨道和功能轨道；
所述槽口与轨道滑动配合，巡查机器人通过驱动器在轨道上运动，进行巡查，所述轨道解锁机构设置于巡查机器人的下端面上，位于槽口之间，所述滑道连接机构固定设置于巡查机器人的上端面上；
所述巡查轨道的数量为多条，并通过变轨装置在多条巡查轨道之间进行切换，控制巡查机器人的移动巡检方向、区域，也可通过变轨装置在巡查轨道和功能轨道之间进行切换，控制巡查机器人运行到功能轨道；
所述功能轨道包括充电轨道和检修轨道，所述充电轨道的数量为多条，间隔分布于巡查轨道的一侧，并配置有无线充电器，所述巡查机器人内置蓄电池和控制主板，所述蓄电池为控制主板供电，并通过控制主板间接为巡查机器人内用电组件进行供电，控制主板上集成受电线圈，所述受电线圈与无线充电器配合使用，为蓄电池充电，所述检修轨道连通巡查机器人检修车间；
当巡查机器人用于多层厂房或者楼房时，巡查轨道可按楼层高度关系进行划分为上层巡查轨道、下层巡查轨道，所述上层巡查轨道、下层巡查轨道之间配置有用于巡查机器人下楼的下滑道和上楼的上升滑道；
所述轨道解锁机构由锁杆和电动推杆构成，所述电动推杆为双向电动推杆，其中部与巡查机器人的下端面转动连接，所述锁杆关于电动推杆呈对称设置，其中部与巡查机器人的下端面转动连接，其一端与电动推杆的伸缩端铰接相连，当电动推杆两端的伸缩端伸长，锁杆转动，并挡住槽口，强化槽口与巡查轨道的连接，当电动推杆两端的伸缩端收缩，锁杆回转至槽口之间，不遮挡槽口，此时，槽口与巡查轨道可脱离；
所述滑道连接机构的数量为2个，对称设置，滑道连接机构由第一伸缩杆、第二伸缩杆、万向连接座和卡爪构成，所述第一伸缩杆的下端与巡查机器人的上端铆接固定，其上端与万向连接座连接，所述第二伸缩杆的数量为2个，对称固定设置于第一伸缩杆的伸缩端上，并分别与卡爪的两侧铰接相连，所述卡爪铰接设置于万向连接座上；所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均为电动伸缩杆，第一伸缩杆伸缩，控制卡爪高度，第二伸缩杆伸缩，控制卡爪做张开动作和闭合动作，实现巡查机器人与下滑道和上升滑道的连接和脱离。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，所述巡查机器人的控制主板上内置无线通信模块，并通过无线通讯模块实现与巡查控制中心的信息交互，实现传感器和监视器采集信息的传输以及巡查控制中心对巡查机器人的控制。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，当巡查机器人进行下楼动作时，巡查机器人运行至推送段的下方，此时，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆伸长，直至卡爪与推送段接触，随后，第二伸缩杆伸长，卡爪做闭合动作，使卡爪套在推送段上，随后，电动推杆收缩，锁杆回转至槽口之间，第一伸缩杆收缩，槽口与上层巡查轨道脱离，巡查机器人悬吊在推送段上，然后，第一电动推送滑块运动，推动巡查机器人进入下滑段，巡查机器人沿下滑段向下滑动，进入缓冲段，在缓冲段的螺旋缓冲作用下，停止于下对接段上；
当巡查机器人停止于下对接段上时，第一伸缩杆伸长，槽口与下层巡查轨道对接，电动推杆伸长，锁杆转动，并挡住槽口，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆收缩，卡爪与缓冲段脱离，此时，巡查机器人机完成了下楼动作，可继续沿下层巡查轨道进行巡检。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，当巡查机器人进行上楼动作时，巡查机器人运行至等待段下方，此时，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆伸长，直至卡爪与等待段接触，随后，第二伸缩杆伸长，卡爪做闭合动作，使卡爪套在等待段上，随后，电动推杆收缩，锁杆回转至槽口之间，第一伸缩杆收缩，槽口与下层巡查轨道脱离，巡查机器人悬吊在等待段上，然后，第二电动推送滑块运动，推动巡查机器人进入等待段，并沿上升段一路推送至上对接段；
当巡查机器人停止于上对接段上时，第一伸缩杆伸长，槽口与上层巡查轨道对接，电动推杆伸长，锁杆转动，并挡住槽口，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆收缩，卡爪与上对接段脱离，此时，巡查机器人机完成了上楼动作，可继续沿上层巡查轨道进行巡检。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，所述驱动器为电机滚轮、伺服驱动器、步进电机中的一种或者多种的组合。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，所述巡查机器人上设有监视器和多种传感器。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，所述传感器为环境传感器，包括空气温度传感器、空气湿度传感器、空气压力传感器、火焰传感器、红外传感器、粉尘传感器和危险气体传感器中的一种或者多种的组合。
上述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其中，所述监视器为摄像头、云台摄像头中的一种。
本发明的有益效果为：
本发明提出的一种纳米纤维生产用巡查机器人，包括巡查机器人和轨道***，巡查机器人上设轨道解锁机构和滑道连接机构，轨道***由轨道和变轨装置构成，轨道包括巡查轨道线路和功能轨道线路，轨道线路之间通过下滑道、上升滑道，控制巡查机器人上下楼，功能轨道线路包括充电轨道线路和检修轨道线路，本发明结构简单，设计合理，条理清晰，采用巡查轨道和变轨装置，对巡查机器人的巡查区域进行规划，采用无线方式进行能源补给，并可通过滑道连接机构和轨道解锁机构连接下滑道或者上升滑道，从而改变巡查层楼和区域，具有大幅度提高巡查机器人的灵活性和适用性的特点，其运动灵活、控制方便，可大幅度提升巡查机器人的巡查效率和效果。
附图说明
图1为本发明中，巡查机器人与轨道***的简要关系视图。
图2为本发明中，巡查机器人与轨道***示意图。
图3为本发明中，上层巡查轨道、下层巡查轨道与下滑道、上升滑道的示意图。
图4为巡查机器人俯视图。
图5为巡查机器人仰视图。
图6为滑道连接机构示意图。
附图标号说明如下：
A：轨道***；B、轨道；C、变轨装置；b1、巡查轨道；b2、功能轨道；b2-1、充电轨道；b2-2、检修轨道；D、无线充电器；E、巡查机器人检修车间；
1、上层巡查轨道；2、下层巡查轨道；3、巡查机器人；4、下滑道；5、上升滑道；25；监视器；26、传感器；
其中，3、巡查机器人包括：6、轨道解锁机构；7、滑道连接机构；8、槽口；9、驱动器；
6、轨道解锁机构包括：10、锁杆；11、电动推杆；
7、滑道连接机构包括：12、第一伸缩杆；13、第二伸缩杆；14、万向连接座；15、卡爪；
其中，4、下滑道包括：16、推送段；17、下滑段；18、缓冲段；19、下对接段；20、第一电动推送滑块；
5、上升滑道包括：21、等待段；22、上升段；23、上对接段；24、第二电动推送滑块。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
如图所示的一种纳米纤维生产用巡查机器人，包括用于巡查的巡查机器人以及与巡查机器人配套使用的轨道***，其特征在于，所述巡查机器人上设有槽口、轨道解锁机构和滑道连接机构，所述槽口内设有驱动器，所述轨道***由轨道和变轨装置构成，所述轨道包括巡查轨道和功能轨道；
所述槽口与轨道滑动配合，巡查机器人通过驱动器在轨道上运动，进行巡查，所述轨道解锁机构设置于巡查机器人的下端面上，位于槽口之间，所述滑道连接机构固定设置于巡查机器人的上端面上；
所述巡查轨道的数量为多条，并通过变轨装置在多条巡查轨道之间进行切换，控制巡查机器人的移动巡检方向、区域，也可通过变轨装置在巡查轨道和功能轨道之间进行切换，控制巡查机器人运行到功能轨道；
所述功能轨道包括充电轨道和检修轨道，所述充电轨道的数量为多条，间隔分布于巡查轨道的一侧，并配置有无线充电器，所述巡查机器人内置蓄电池和控制主板，所述蓄电池为控制主板供电，并通过控制主板间接为巡查机器人内用电组件进行供电，控制主板上集成受电线圈，所述受电线圈与无线充电器配合使用，为蓄电池充电，所述检修轨道连通巡查机器人检修车间；
当巡查机器人用于多层厂房或者楼房时，巡查轨道可按楼层高度关系进行划分为上层巡查轨道、下层巡查轨道，所述上层巡查轨道、下层巡查轨道之间配置有用于巡查机器人下楼的下滑道和上楼的上升滑道；
所述轨道解锁机构由锁杆和电动推杆构成，所述电动推杆为双向电动推杆，其中部与巡查机器人的下端面转动连接，所述锁杆关于电动推杆呈对称设置，其中部与巡查机器人的下端面转动连接，其一端与电动推杆的伸缩端铰接相连，当电动推杆两端的伸缩端伸长，锁杆转动，并挡住槽口，强化槽口与巡查轨道的连接，当电动推杆两端的伸缩端收缩，锁杆回转至槽口之间，不遮挡槽口，此时，槽口与巡查轨道可脱离；
所述滑道连接机构的数量为2个，对称设置，滑道连接机构由第一伸缩杆、第二伸缩杆、万向连接座和卡爪构成，所述第一伸缩杆的下端与巡查机器人的上端铆接固定，其上端与万向连接座连接，所述第二伸缩杆的数量为2个，对称固定设置于第一伸缩杆的伸缩端上，并分别与卡爪的两侧铰接相连，所述卡爪铰接设置于万向连接座上；所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均为电动伸缩杆，第一伸缩杆伸缩，控制卡爪高度，第二伸缩杆伸缩，控制卡爪做张开动作和闭合动作，实现巡查机器人与下滑道和上升滑道的连接和脱离；
其中，所述巡查机器人的控制主板上内置无线通信模块，并通过无线通讯模块实现与巡查控制中心的信息交互，实现传感器和监视器采集信息的传输以及巡查控制中心对巡查机器人的控制。
当巡查机器人进行下楼动作时，巡查机器人运行至推送段的下方，此时，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆伸长，直至卡爪与推送段接触，随后，第二伸缩杆伸长，卡爪做闭合动作，使卡爪套在推送段上，随后，电动推杆收缩，锁杆回转至槽口之间，第一伸缩杆收缩，槽口与上层巡查轨道脱离，巡查机器人悬吊在推送段上，然后，第一电动推送滑块运动，推动巡查机器人进入下滑段，巡查机器人沿下滑段向下滑动，进入缓冲段，在缓冲段的螺旋缓冲作用下，停止于下对接段上；
当巡查机器人停止于下对接段上时，第一伸缩杆伸长，槽口与下层巡查轨道对接，电动推杆伸长，锁杆转动，并挡住槽口，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆收缩，卡爪与缓冲段脱离，此时，巡查机器人机完成了下楼动作，可继续沿下层巡查轨道进行巡检。
当巡查机器人进行上楼动作时，巡查机器人运行至等待段下方，此时，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆伸长，直至卡爪与等待段接触，随后，第二伸缩杆伸长，卡爪做闭合动作，使卡爪套在等待段上，随后，电动推杆收缩，锁杆回转至槽口之间，第一伸缩杆收缩，槽口与下层巡查轨道脱离，巡查机器人悬吊在等待段上，然后，第二电动推送滑块运动，推动巡查机器人进入等待段，并沿上升段一路推送至上对接段；
当巡查机器人停止于上对接段上时，第一伸缩杆伸长，槽口与上层巡查轨道对接，电动推杆伸长，锁杆转动，并挡住槽口，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆收缩，卡爪与上对接段脱离，此时，巡查机器人机完成了上楼动作，可继续沿上层巡查轨道进行巡检。
其中，所述驱动器为电机滚轮、伺服驱动器、步进电机中的一种或者多种的组合。
其中，所述巡查机器人上设有监视器和多种传感器，所述传感器为环境传感器，包括空气温度传感器、空气湿度传感器、空气压力传感器、火焰传感器、红外传感器、粉尘传感器和危险气体传感器中的一种或者多种的组合，其中，所述监视器为摄像头、云台摄像头中的一种。
如图1所示，巡查机器人在轨道***的轨道上运动，在巡查控制中心的控制下进行巡查，在轨道运动的过程中，变轨装置在巡查控制中心控制下工作，控制巡查机器人的运动线路在巡查轨道和功能轨道之间进行切换，进行充电和检修；
同时如图3所示，滑道连接机构和轨道解锁机构在巡查控制中心控制，可完成巡查机器人与下滑道、上升滑道的对接和解除，从而控制巡查机器人变换所在楼层；
当巡查机器人进行巡检时，在巡查轨道上运动，并通过变轨装置在多条巡查轨道之间进行切换，调整移动巡检方向和区域，当巡查机器人电量不足时，可在巡查控制中心的控制下，通过变轨装置进入充电轨道中，待机充电；
当巡查机器人的传感器或监视器故障，可通过变轨装置进入检修轨道，下到巡查机器人检修车间，进行维护修理。
本实施例基于厂房或楼房层数将巡查轨道设定为上层巡查轨道和下层巡查轨道，即第N层楼的巡查轨道为第N+1层楼的下层巡查轨道，为第N-1层楼的上层巡查轨道，为方便对实施例进行描述，如图3所示，采用2层厂房或楼房进行说明，即第一层楼内的巡查轨道为下层巡查轨道，第二层楼的巡查轨道为上层巡查轨道，楼层之间开设有供下滑段和上升段通过的通道；
在巡查机器人巡查过程中，当发生某区域的巡查机器人失效，需要调取其他区域或者备用的巡查机器人对其进行替换，代替其进行区域巡查时，巡查机器人可通过上下楼装置，进行巡查楼层的变化以及运行轨道之间的更换，使用时，巡查机器人通过滑道连接机构连接下滑道或者上升滑道，并通过轨道解锁机构解除与当前轨道的连接、通过电动推送滑块推送，改变所处楼层，并连接当前楼层的轨道；
综上所述，本实施例结构简单，设计合理，条理清晰，采用巡查轨道和变轨装置，对巡查机器人的巡查区域进行规划，采用无线方式进行能源补给，并可通过滑道连接机构和轨道解锁机构连接下滑道或者上升滑道，从而改变巡查层楼和区域，具有大幅度提高巡查机器人的灵活性和适用性的特点，其运动灵活、控制方便，可大幅度提升巡查机器人的巡查效率和效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种纳米纤维生产用巡查机器人，包括用于巡查的巡查机器人以及与巡查机器人配套使用的轨道***，其特征在于，所述巡查机器人上设有槽口、轨道解锁机构和滑道连接机构，所述槽口内设有驱动器，所述轨道***由轨道和变轨装置构成，所述轨道包括巡查轨道和功能轨道；
所述槽口与轨道滑动配合，巡查机器人通过驱动器在轨道上运动，进行巡查，所述轨道解锁机构设置于巡查机器人的下端面上，位于槽口之间，所述滑道连接机构固定设置于巡查机器人的上端面上；
所述巡查轨道的数量为多条，并通过变轨装置在多条巡查轨道之间进行切换，控制巡查机器人的移动巡检方向、区域，也可通过变轨装置在巡查轨道和功能轨道之间进行切换，控制巡查机器人运行到功能轨道；
所述功能轨道包括充电轨道和检修轨道，所述充电轨道的数量为多条，间隔分布于巡查轨道的一侧，并配置有无线充电器，所述巡查机器人内置蓄电池和控制主板，所述蓄电池为控制主板供电，并通过控制主板间接为巡查机器人内用电组件进行供电，控制主板上集成受电线圈，所述受电线圈与无线充电器配合使用，为蓄电池充电，所述检修轨道连通巡查机器人检修车间；
当巡查机器人用于多层厂房或者楼房时，巡查轨道可按楼层高度关系进行划分为上层巡查轨道、下层巡查轨道，所述上层巡查轨道、下层巡查轨道之间配置有用于巡查机器人下楼的下滑道和上楼的上升滑道；
所述轨道解锁机构由锁杆和电动推杆构成，所述电动推杆为双向电动推杆，其中部与巡查机器人的下端面转动连接，所述锁杆关于电动推杆呈对称设置，其中部与巡查机器人的下端面转动连接，其一端与电动推杆的伸缩端铰接相连，当电动推杆两端的伸缩端伸长，锁杆转动，并挡住槽口，强化槽口与巡查轨道的连接，当电动推杆两端的伸缩端收缩，锁杆回转至槽口之间，不遮挡槽口，此时，槽口与巡查轨道可脱离；
所述滑道连接机构的数量为2个，对称设置，滑道连接机构由第一伸缩杆、第二伸缩杆、万向连接座和卡爪构成，所述第一伸缩杆的下端与巡查机器人的上端铆接固定，其上端与万向连接座连接，所述第二伸缩杆的数量为2个，对称固定设置于第一伸缩杆的伸缩端上，并分别与卡爪的两侧铰接相连，所述卡爪铰接设置于万向连接座上；
所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均为电动伸缩杆，第一伸缩杆伸缩，控制卡爪高度，第二伸缩杆伸缩，控制卡爪做张开动作和闭合动作，实现巡查机器人与下滑道和上升滑道的连接和脱离。
2.如权利要求1所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，所述巡查机器人的控制主板上内置无线通信模块，并通过无线通讯模块实现与巡查控制中心的信息交互，实现传感器和监视器采集信息的传输以及巡查控制中心对巡查机器人的控制。
3.如权利要求2所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，当巡查机器人进行下楼动作时，巡查机器人运行至推送段的下方，此时，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆伸长，直至卡爪与推送段接触，随后，第二伸缩杆伸长，卡爪做闭合动作，使卡爪套在推送段上，随后，电动推杆收缩，锁杆回转至槽口之间，第一伸缩杆收缩，槽口与上层巡查轨道脱离，巡查机器人悬吊在推送段上，然后，第一电动推送滑块运动，推动巡查机器人进入下滑段，巡查机器人沿下滑段向下滑动，进入缓冲段，在缓冲段的螺旋缓冲作用下，停止于下对接段上；
当巡查机器人停止于下对接段上时，第一伸缩杆伸长，槽口与下层巡查轨道对接，电动推杆伸长，锁杆转动，并挡住槽口，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆收缩，卡爪与缓冲段脱离，此时，巡查机器人机完成了下楼动作，可继续沿下层巡查轨道进行巡检。
4.如权利要求2或3所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，当巡查机器人进行上楼动作时，巡查机器人运行至等待段下方，此时，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆伸长，直至卡爪与等待段接触，随后，第二伸缩杆伸长，卡爪做闭合动作，使卡爪套在等待段上，随后，电动推杆收缩，锁杆回转至槽口之间，第一伸缩杆收缩，槽口与下层巡查轨道脱离，巡查机器人悬吊在等待段上，然后，第二电动推送滑块运动，推动巡查机器人进入等待段，并沿上升段一路推送至上对接段；
当巡查机器人停止于上对接段上时，第一伸缩杆伸长，槽口与上层巡查轨道对接，电动推杆伸长，锁杆转动，并挡住槽口，第二伸缩杆收缩，卡爪做张开动作，第一伸缩杆收缩，卡爪与上对接段脱离，此时，巡查机器人机完成了上楼动作，可继续沿上层巡查轨道进行巡检。
5.如权利要求4所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，所述驱动器为电机滚轮、伺服驱动器、步进电机中的一种或者多种的组合。
6.如权利要求5所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，所述巡查机器人上设有监视器和多种传感器。
7.如权利要求6所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，所述传感器为环境传感器，包括空气温度传感器、空气湿度传感器、空气压力传感器、火焰传感器、红外传感器、粉尘传感器和危险气体传感器中的一种或者多种的组合。
8.如权利要求6或7所述的一种纳米纤维生产用巡查机器人，其特征在于，所述监视器为摄像头、云台摄像头中的一种。
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