一种轨道巡检机器人行走爬升机构及与其相配合的轨道制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轨道巡检机器人行走爬升机构及与其相配合的轨道，包括机架、驱动单元、水平垂直双向限位单元，所述驱动单元通过压紧装置连接在所述的机架上，所述驱动单元包括由同个电机驱动的用于垂直爬升的驱动链轮和用于平地行走的驱动轮，所述水平垂直双向限位单元位于机架侧板两侧。本实用新型专利技术通过一个驱动电机实现行走、垂直爬升两大功能，能够适应电缆隧道等各种复杂环境；具有驱动电机少、结构简单可靠、重量轻、成本低等诸多优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种轨道巡检机器人行走爬升机构及与其相配合的轨道，涉及巡检机器人领域。
技术介绍
近年来，随着地下电力传输技术的不断发展，许多城市都建造了电缆隧道用于超高压电的传输。由于地下电力传输技术不占地面空间的优点，在许多国家，尤其是发达国家都得到了极大的发展，如日本东京地区85％以上的电力传输均为地下超高压输电线路。与此同时，电缆隧道常年处于地下潮湿、易腐蚀环境中，使得电力线路的安全问题成为一项关键技术。为了保证电力传输的安全，除了做好隧道中的防水、防潮工作，对隧道内的电力线路进行定期检查也是必不可少的，但是电缆隧道一般路程较长、环境封闭、人工巡检容易出现少测、漏检的情况，而且一旦产生突发事故，巡检人员的人身安全问题也存在着极大的威胁。基于此，可用于电缆隧道或相似环境的轨道巡检机器人应运而生，与传统人工巡检相比，轨道巡检机器人具有环境适应能力强、检测精度高、可实现24小时全天巡检的优点。但由于电缆隧道一般内部空间较小、且存在大量的拐弯、上下坡甚至垂直爬升的情况，故极其考验巡检机器人行走机构的性能。目前，针对轨道巡检机器人行走机构的专利有很多，如CN104742111A提出了一种电缆隧道巡检机器人行走机构，将水平导轮及驱动导轮置于中空轨道内部，并通过与轨道底部接触的摩擦驱动轮提供行走动力，具有结构简单，重量较轻，易于运输、安装、调试的优点；CN202624224U提出了一种电力隧道巡检机器人行走结构，由驱动轮承受负载，水平导向轮承担偏置驱动所产生的扭矩，可有效解决由于载重而使驱动轴产生挠性变形的弊端。但是这些专利均没有解决电缆隧道或相似环境中可能出现的较大坡度行走，甚至垂直爬升的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种轨道巡检机器人行走爬升机构及与其相配合的轨道，能改善现有技术存在的问题，通过一个驱动电机实现行走、垂直爬升两大功能，能够适应电缆隧道等各种复杂环境；具有驱动电机少、结构简单可靠、重量轻、成本低等诸多优点。本技术通过以下技术方案实现：一种轨道巡检机器人行走爬升机构，包括机架、驱动单元、水平垂直双向限位单元，所述驱动单元通过压紧装置连接在所述的机架上，所述驱动单元包括由同个电机驱动的用于垂直爬升的驱动链轮和用于平地行走的驱动轮，所述水平垂直双向限位单元位于机架侧板两侧。进一步的，为更好地实现本技术，所述驱动单元为轨道巡检机器人行走爬升机构提供动力，其动力源包括电机和减速机，在所述的减速机出轴上安装有用于垂直爬升的驱动链轮和用于平地行走的驱动轮，所述用于平地行走的驱动轮也可以通过传动机构再与减速机出轴连接。进一步的，为更好地实现本技术，所述水平垂直双向限位单元由垂直从动轮及水平从动轮组成，其中水平从动轮通过轴承嵌于垂直从动轮中，所述的垂直从动轮为转动连接在所述的机架上。本技术还公开了一种轨道巡检机器人行走爬升机构相配合的轨道，包括安装定位槽、导向槽，所述安装定位槽布置于轨道外侧，所述导向槽布置在轨道两侧，所述的垂直从动轮能够嵌入在两个所述的导向槽内并沿着所述的导向槽滚动，所述的驱动轮的外壁能够贴合在所述的导向槽的下端面上。进一步的，为更好地实现本技术，在所述的轨道下方设置有链条单元，可与驱动链轮相互连接。进一步的，为更好地实现本技术，所述的导向槽的宽度大于所述的垂直从动轮的外径，所述的链条单元与所述的驱动链轮相互连接时所述的驱动轮的外壁与所述的导向槽的下端面相对悬空。本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：可利用单个驱动电机，通过简单的机械结构，实现巡检机器人在轨道上的的直线行走、拐弯、爬坡，甚至是垂直爬升、下降的功能，大大提高了轨道巡检机器人的环境适应能力，简化了相应功能下的结构，降低了施工成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为巡检机器人用轨道的横截面示意图；图2为行走爬升一体机构立体结构示意图；图3为平地或较小坡度行走时行走爬升机构与轨道的安装横截面图；图4为较大坡度行走或垂直爬升时行走爬升机构与轨道的安装横截面图；图5为行走爬升机构与轨道配合后的行走及爬升示意图。其中：100.轨道；101.安装定位槽；102.导向槽；103.中空仓；110.水平轨道；120.垂直轨道；200.行走爬升机构；210.机架；220.驱动单元；221.电机；222.涡轮蜗杆减速机；223.驱动链轮；224.传动机构；225.驱动轮；226.压紧弹簧；227.铰链轴；230.水平垂直双向限位单元；231.垂直从动轮；232.水平从动轮；240.电控单元。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行进一步详细介绍，但本技术的实施方式不限于此。一般的轨道式巡检机器人只能实现水平拐弯及较小坡度行走功能，对于垂直爬升的功能并未有较好的解决方式，亦或者采用复杂的辅助机构来实现该功能，大大的增加的巡检机器人的成本及场地施工的复杂性。本技术中，采用行走爬升机构200实现行走及爬升过程，通过与其相配合的轨道100，实现在电缆隧道等类似环境中中可能出现的较大坡度行走，甚至垂直爬升。实施例1：如图2所示，一种轨道巡检机器人行走爬升机构，轨道巡检机器人行走爬升机构200由机架210、驱动单元220、水平垂直双向限位单元230及电控单元240组成。所述驱动单元220位于机架210内部；4个水平垂直双向限位单元230位于机架210侧板两侧并对称布置。所述驱动单元220由电机221、减速机222传递动力，减速机222出轴与用于垂直爬升的驱动链轮223及传动机构224固连，并通过传动机构224将动力传递给用于平地行走的驱动轮225，其中传动机构224可为但并不限制于链轮或齿轮组，其作用为使驱动链轮223及驱动轮225不同轴且具有不同的输出转速及扭矩，该功能可以使行走爬升一体机构在平地行走及垂直爬升时具有不同的速度及扭矩，从而最大程度的利用电机输出功率，所述驱动单元220一端通过铰链轴227铰接与机架210上，另一端由压紧弹簧226连接。所述水平垂直双向限位单元230由垂直从动轮231及水平从动轮232组成，其中水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道巡检机器人行走爬升机构，其特征在于：包括机架、驱动单元、水平垂直双向限位单元，所述驱动单元通过压紧装置连接在所述的机架上，所述驱动单元包括由同个电机驱动的用于垂直爬升的驱动链轮和用于平地行走的驱动轮，所述水平垂直双向限位单元位于机架侧板两侧。

【技术特征摘要】
1.一种轨道巡检机器人行走爬升机构，其特征在于：包括机架、驱动单元、水平垂直双向限位单元，所述驱动单元通过压紧装置连接在所述的机架上，所述驱动单元包括由同个电机驱动的用于垂直爬升的驱动链轮和用于平地行走的驱动轮，所述水平垂直双向限位单元位于机架侧板两侧。
2.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人行走爬升机构，其特征在于：所述驱动单元为轨道巡检机器人行走爬升机构提供动力，其动力源包括电机和减速机，在所述的减速机出轴上安装有用于垂直爬升的驱动链轮和用于平地行走的驱动轮，所述用于平地行走的驱动轮也可以通过传动机构再与减速机出轴连接。
3.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人行走爬升机构，其特征在于：所述水平垂直双向限位单元由垂直从动轮及水平从动轮组成，其中水平从动轮通过轴承嵌于垂直从动轮中，所述的垂直从...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪敖明，沈东，齐海兵，吴伟峰，
申请(专利权)人：浙江国自机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33