CN212497777U - 一种挂轨式智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挂轨式智能巡检机器人，包括V槽轨道、行走小车、升降机构和云台摄像机；V槽轨道的左右两侧分别装有滑触线和同步带；行走小车具体包括行走小车上基座板和行走小车下基座板、连接杆以及支撑块组成的小车框架，伸缩滑台、行走驱动轮、压缩弹簧复位机构、驱动伺服电机和驱动器、柔性悬挂轮架机构、PLC电控单元、开关电源、电力载波通讯模块；升降机构由升降机驱动电机、升降控制模组、拉绳编码器、双柱导向伸缩杆构成；云台摄像机由云台本体、摄像头转动机构、云台旋转机构组成。有益效果：本实用新型具有结构简单可靠、运行稳定、充电安全、驱动能力强、使用寿命长、成本低等诸多优点。

Description

一种挂轨式智能巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及自动巡检设备领域，具体来说，涉及一种挂轨式智能巡检机器人。

背景技术

目前在工业监测机器人领域，各种生产场合如无人看守的机房、仓库、车间生产线，特别是在一些特殊场合，传统固定式视频监控设备已无法满足多元化的市场需求，随即可移动的工业监测机器人应运而生；可移动的工业监测机器人可以代替人力对目标进行全方位、多角度的巡检，实现了无人化操作，减小了人员进出危险环境的安全风险，提高了监控巡检质量，降低了企业成本。然而，市面上现有的巡检机器人还是存在一些不足之处，比如有的巡检机器人在小车上设有滚轮以及用于驱动滚轮沿轨道行走的驱动装置，轨道为开口向下的C型钢，滚轮与C型钢轨道开口两侧的内壁面滚动配合，采用的行走机构通过齿轮的啮合来驱动，其缺点是不能在弯道上行走也不能实现精确的定位功能。有的巡检机器人行走机构采用摩擦轮驱动的方式，其缺点是只能在直线轨道或是半径很大的圆弧轨道上行走，甚至出现打滑和走位不准的问题，如果再增加刹车制动机构，进一步致使机器人的机械结构变得复杂，重量加大等不良问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种挂轨式智能巡检机器人，具有V槽轨道、行走小车、升降机构和云台摄像机，该巡检机器人可对不同高度、不同角度的设备仪器仪表进行巡查检测，适用于固定场所的环境、设备运行状态等的自动巡回检测，如无人看守的机房、仓库、车间生产线、配电站等的环境检测、设备运行状态监控、仪表数据读取等，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种挂轨式智能巡检机器人，包括V槽轨道、行走小车、升降机构和云台摄像机。

进一步的，所述V槽轨道下部两侧分别设置有用于悬挂从动滚轮的V 形槽，上部设置有用于吊装固定的T形槽，所述V槽轨道两侧分别装有滑触线和同步带。

进一步的，所述行走小车包括行走小车上基座板、行走小车下基座板、连接杆、支撑块，所述行走小车上基座板与行走小车下基座板通过连接杆和支撑块组装成小车框架。

进一步的，所述行走小车通过悬挂轮架与从动悬挂轮固定，再由两组从动悬挂轮悬挂于轨道的V槽中，伺服电机与减速机安装固定在驱动电机安装板上，减速机输出轴与同步轮轴固定相连；所述伺服电机带动行走同步轮旋转，所述行走同步轮与导轨上的同步带啮合，行走小车上基座板上的集电器通过导轨上的滑触线取电。

进一步的，所述驱动电机安装板滑动安装在滑台导向座内，所述驱动电机安装板与复位弹簧座硬性连接，第一弹簧导柱支架、第二弹簧导柱支架、与弹簧导柱组成复位机构，复位弹簧装在弹簧导柱上。

进一步的，两组所述悬挂轮架通过悬挂轮架旋转轴分别安装固定在行走小车上基座板顶面上中轴线前后位置，由悬挂轮轴将两组从动悬挂轮分别固定在悬挂轮架两端。

进一步的，所述小车上基座板上安装有始点接近开关支架和终点接近开关支架，其上分别安装有始点接近开关和终点接近开关，同时所述小车上基座板上还安装有二维码读码器支架，其上安装有二维码读码器。

进一步的，所述升降机构由升降机构安装架固定在小车上基座板下表面，升降机构包含有双柱导向伸缩杆，所述双柱导向伸缩杆至少设置三级导向伸缩杆。

进一步的，所述双柱导向伸缩杆下部装有云台摄像机安装法兰，法兰连接安装云台摄像机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型定位精度高、稳定性强、可对不同高度、不同角度的设备仪表进行检测巡查，具有结构简单可靠、运行稳定、充电安全、驱动能力强、使用寿命长、成本低等诸多优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种挂轨式智能巡检机器人整体结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种供智能巡检机器人行走的V槽轨道结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种挂轨式智能巡检机器人结构立体图；

图4是根据本实用新型实施例的一种挂轨式智能巡检机器人内部结构仰视轴侧图；

图5是根据本实用新型实施例的一种挂轨式智能巡检机器人内部结构俯视轴侧图。

附图标记：

1、V槽轨道；1.2、滑触线；1.3、同步带；2、行走小车；2.1.1、行走小车上基座板；2.1.2、行走小车下基座板；2.1.3、连接杆；2.1.4、支撑块； 2.2.1.1、行走同步轮；2.2.1.2、同步轮轴；2.2.1.3、同步轮轴承座；2.2.1.4、同步轮端盖；2.2.1.5、减速机；2.2.1.6、伺服电机；2.2.2.1、滑台导向座； 2.2.2.2、驱动电机安装板；2.3.1、复位弹簧座；2.3.2、弹簧导柱；2.3.3、第一弹簧导柱支架；2.3.4、第二弹簧导柱支架；2.3.5、复位弹簧；2.4.1、悬挂轮架；2.4.2、悬挂轮架旋转轴；2.4.3、轮架轴承盖；2.4.4、从动悬挂轮；2.4.5、悬挂轮轴；2.4.6、悬挂轮轴套筒；2.5.1.1、始点接近开关支架； 2.5.1.2、始点接近开关；2.5.2.1、终点接近开关支架；2.5.2.2、终点接近开关；2.5.3.1、二维码读码器支架；2.5.3.2、二维码读码器；2.5.4.1、PLC 控制单元；2.5.4.2、电力载波器；2.5.4.3、开关电源；2.5.5、集电器；3、升降机构；3.1.1、升降机构安装架；3.1.2、双柱导向伸缩杆；3.2.1、拉线编码器；3.2.2、拉绳固定座；4、云台摄像机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对实用新型做出进一步的描述：

请参阅图1-5，根据本实用新型实施例的一种挂轨式智能巡检机器人，包括V槽轨道1、行走小车2、升降机构3和云台摄像机4。

通过本实用新型的上述方案，所述V槽轨道1下部两侧分别设置有用于悬挂从动滚轮2.4.4的V形槽，上部设置有用于吊装固定的T形槽，轨道两侧分别装有滑触线1.2和同步带1.3。

所述行走小车2包括行走小车上基座板2.1.1、行走小车下基座板2.1.2、连接杆2.1.3、支撑块2.1.4，行走小车上基座板2.1.1与行走小车下基座板 2.1.2通过连接杆2.1.3和支撑块组2.1.4装成小车框架。

所述行走小车2通过悬挂轮架2.4.1与从动悬挂轮2.4.4固定，再由两组从动悬挂轮2.4.4悬挂于轨道的V槽中，进行导向定位；伺服电机2.2.1.6 与减速机2.2.1.5安装固定在驱动电机安装板2.2.2.2上，减速机2.2.1.5 输出轴与同步轮轴2.2.1.2固定相连；伺服电机2.2.1.6带动行走同步轮 2.2.1.1旋转，行走同步轮2.2.1.1与导轨上的同步带1.3啮合，驱动从动悬挂轮2.4.4沿V槽轨道行走；行走小车上基座板2.1.1上的集电器2.5.5通过导轨上的滑触线1.2取电，为小车电气***供电。

所述驱动电机安装板2.2.2.2滑动安装在滑台导向座2.2.2.1内，驱动电机安装板2.2.2.2与复位弹簧座2.3.1硬性连接，第一弹簧导柱支架2.3.3，第二弹簧导柱支架2.3.4，与弹簧导柱2.3.2组成复位机构，复位弹簧2.3.5 装在弹簧导柱2.3.2上，复位弹簧2.3.5通过复位弹簧座2.3.1向驱动电机安装板2.2.2.2施加一个回复力，在直线行走时，能够保证行走同步轮2.2.1.1 与同步带1.3完全啮合。

所述的柔性悬挂轮架机构包括悬挂轮架2.4.1，悬挂轮架旋转轴2.4.2，悬挂轮架2.4.1能绕着悬挂轮架旋转轴2.4.2自由旋转，两组悬挂轮架2.4.1 通过悬挂轮架旋转轴2.4.2分别安装固定在行走小车上基座板2.1.1顶面上中轴线前后位置；由悬挂轮轴2.4.5将两组从动悬挂轮2.4.4分别固定在悬挂轮架2.4.1两端，从动悬挂轮2.4.4在悬挂轮轴2.4.5上能自由转动；在滑台、复位机构、柔性悬挂轮架机构的共同作用下，使行走小车能够灵活连贯地过弯道。

所述小车上基座板2.1.1上安装有始点接近开关支架2.5.1.1和终点接近开关支架2.5.2.1，其上分别安装有始点接近开关2.5.1.2和终点接近开关 2.5.2.2，用作轨道两侧限位点；同时小车上基座板上2.1.1还安装有二维码读码器支架2.5.3.1，其上安装有二维码读码器2.5.3.2，用来读取轨道下方的二维码，从而实现小车在轨道上任一点启停。

所述升降机构3由升降机构安装架3.1.1固定在小车上基座板2.1.1下表面；升降机构包含有双柱导向伸缩杆3.1.2，导向伸缩杆至少设置三级导向伸缩杆，各级导向伸缩杆有着不同的直径，各级导向伸缩杆按直径由大到小层层叠套；由升降电机控制双柱导向伸缩杆3.1.2上下升降，通过拉线编码器3.2.1 控制升降距离，实现任意位置的启停。

所述双柱导向伸缩杆3.1.2下部装有云台摄像机安装法兰，法兰连接安装云台摄像机4；云台摄像机4可以实现水平360度旋转，垂直上90度，下90 度旋转，从达到对不同高度、不同角度的设备仪表进行检测巡查的目的。

综上所述，本实用新型定位精度高、稳定性强、可对不同高度、不同角度的设备仪表进行检测巡查，具有结构简单可靠、运行稳定、充电安全、驱动能力强、使用寿命长、成本低等诸多优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限定本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种挂轨式智能巡检机器人，其特征在于，包括V槽轨道(1)、行走小车(2)、升降机构(3)和云台摄像机(4)，所述V槽轨道(1)下部两侧分别设置有用于悬挂从动滚轮(2.4.4)的V形槽，上部设置有用于吊装固定的T形槽，所述V槽轨道(1)两侧分别装有滑触线(1.2)和同步带(1.3)，所述行走小车(2)包括行走小车上基座板(2.1.1)、行走小车下基座板(2.1.2)、连接杆(2.1.3)、支撑块(2.1.4)，所述行走小车上基座板(2.1.1)与行走小车下基座板(2.1.2)通过连接杆(2.1.3)和支撑块组(2.1.4)装成小车框架，所述行走小车(2)通过悬挂轮架(2.4.1)与从动悬挂轮(2.4.4)固定，再由两组从动悬挂轮(2.4.4)悬挂于轨道的V槽中，伺服电机(2.2.1.6)与减速机(2.2.1.5)安装固定在驱动电机安装板(2.2.2.2)上，减速机(2.2.1.5)输出轴与同步轮轴(2.2.1.2)固定相连；所述伺服电机(2.2.1.6)带动行走同步轮(2.2.1.1)旋转，所述行走同步轮(2.2.1.1)与导轨上的同步带(1.3)啮合，行走小车上基座板(2.1.1)上的集电器(2.5.5)通过导轨上的滑触线(1.2)取电。

2.根据权利要求1所述的一种挂轨式智能巡检机器人，其特征在于，所述驱动电机安装板(2.2.2.2)滑动安装在滑台导向座(2.2.2.1)内，所述驱动电机安装板(2.2.2.2)与复位弹簧座(2.3.1)硬性连接，第一弹簧导柱支架(2.3.3)、第二弹簧导柱支架(2.3.4)、与弹簧导柱(2.3.2)组成复位机构，复位弹簧(2.3.5)装在弹簧导柱(2.3.2)上。

3.根据权利要求1所述的一种挂轨式智能巡检机器人，其特征在于，两组所述悬挂轮架(2.4.1)通过悬挂轮架旋转轴(2.4.2)分别安装固定在行走小车上基座板(2.1.1)顶面上中轴线前后位置，由悬挂轮轴(2.4.5)将两组从动悬挂轮(2.4.4)分别固定在悬挂轮架(2.4.1)两端。

4.根据权利要求1所述的一种挂轨式智能巡检机器人，其特征在于，所述小车上基座板(2.1.1)上安装有始点接近开关支架(2.5.1.1)和终点接近开关支架(2.5.2.1)，其上分别安装有始点接近开关(2.5.1.2)和终点接近开关(2.5.2.2)，同时所述小车上基座板上(2.1.1)还安装有二维码读码器支架(2.5.3.1)，其上安装有二维码读码器(2.5.3.2)。

5.根据权利要求1所述的一种挂轨式智能巡检机器人，其特征在于，所述升降机构(3)由升降机构安装架(3.1.1)固定在小车上基座板(2.1.1)下表面，升降机构包含有双柱导向伸缩杆(3.1.2)，所述双柱导向伸缩杆(3.1.2)至少设置三级导向伸缩杆。

6.根据权利要求5所述的一种挂轨式智能巡检机器人，其特征在于，所述双柱导向伸缩杆(3.1.2)下部装有云台摄像机安装法兰，法兰连接安装云台摄像机(4)。

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