一种中低速磁悬浮救援机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种中低速磁悬浮救援机器人，包括机架、折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块，机架横跨在待检测的中低速磁悬浮两个F轨之间；折叠弯折机构共设有两组，其分设于机架的两端，并位于F轨的上方，每组折叠弯折机构上均设置有行走轮对和卡位轮对；检测救援机构包括测距传感器、摄像机和救援接触杆，测距传感器设在机架上，并位于两个F轨之间，摄像机安装在机架的上方，救援接触杆水平安装在机架的侧面；自主巡航模块安装在所述机架的下方，其用于实现救援机器人沿着F轨自由行走。本发明专利技术可实现F轨异常检测机器人的及时救援，具有结构简单、操作方便等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁悬浮工务维修领域，更具体地，涉及一种中低速磁悬浮救援机器人。
技术介绍
磁悬浮交通是一种低噪声无碳交通，是未来城市交通发展的重要方向之一。中低速磁浮技术是通过安装在车体上的电磁铁与F型轨道相互构成磁场闭合磁路，通过气隙感应器装置调节电磁铁的励磁电流，调整电磁铁与轨道之间的吸力(使磁浮间隙保持在8～10mm)，以保持电磁铁与轨道之间的距离稳定，实现列车稳定悬浮。为保证F轨处于良好的状态，需要对F轨参数进行定期检测及探伤。为实现对F轨的探伤及F轨参数的检测，现有技术中采用各种探伤及检测装置对磁悬浮F轨进行检测及探伤，然而在检测过程中，各个检测装置难免会出现各种故障，当上述装置出现故障时，需及时进行救援。目前还没有一种可适用于中低速磁悬浮的救援机器人，以实现各种装置和设备的及时救援。另外，中低速磁浮轨排多为高架悬空的开放式结构，轨枕间距约为600mm，轨道上无作业人员走行位置，一般的机器人难以在磁悬浮轨道上自由行走，因此，研究设计的救援机器人需适应于开放式结构的中低速磁浮。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种救援机器人，其中结合中低速磁悬浮自身的特点，相应设计了适用于中低速磁悬浮的救援装置，并对其关键组件如机架、折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可有效实现F轨检测装置的及时救援，并可实现机器人的自主行走，具有结构简单、操作方便等优点。为实现上述目的，本专利技术提出了一种中低速磁悬浮救援机器人，包括机架、折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块，其中：所述机架用于安装所述折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块，其横跨在中低速磁悬浮两个F轨之间；所述折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架的两端，并位于F轨的上方，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对和卡位轮对，其中行走轮对与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，所述卡位轮对的两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动；所述检测救援机构包括测距传感器、摄像机和救援接触杆，所述测距传感器设在所述机架上，并位于两个F轨之间，所述摄像机安装在所述机架的上方；所述救援接触杆水平安装在所述机架的侧面，该救援接触杆顶部设置有封装于杆内的电磁吸盘，该电磁吸盘包括线圈和导磁面板，该电磁吸盘利用电磁原理通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在面板表面的工件紧紧吸住，并通过线圈断电磁力消失实现退磁，所述线圈置于软磁材料外壳之中并以环氧树脂浇封；所述自主巡航模块安装在所述机架的下方，其用于实现救援机器人沿着F轨自由行走。作为进一步优选的，所述自主巡航模块包括导航系统、巡航计算任务控制模块和地面控制站通讯模块，所述导航系统包括惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元，所述惯性导航单元用于测量所述机器人的三轴加速度，所述GPS接收模块用于测量机器人的经度、纬度和高度，所述行走量程测量单元用于测量机器人的行走里程；所述巡航计算任务控制模块包括巡航模块和控制模块，所述巡航模块分别与所述惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元相连，所述惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元测量的数据作为输入信号输入至巡航模块中，该巡航模块根据输入的信号判断所述机器人的具体位置，并将机器人的具体位置反馈给地面控制站，所述控制模块与地面控制站通讯模块相连，其根据地面控制站通讯模块的行走指令控制机器人的行走。作为进一步优选的，每组所述折叠弯折机构上均设置有两组行走轮对和两组卡位轮对，两组行走轮对沿着所述F轨的延伸方向布置，并与F轨的上表面接触，两组卡位轮对同样沿着所述F轨的延伸方向布置，并与F轨的外侧面和下表面接触。作为进一步优选的，所述折叠弯折机构包括行走轮安装板和卡位轮折叠板，所述行走轮安装板竖直设置并安装在所述机架上，所述行走轮对安装在所述行走轮安装板的下方，所述卡位轮折叠板通过卡位轮连接支架安装在所述行走轮安装板的侧面，所述卡位轮对安装在所述卡位轮折叠板上，并与所述F轨的外侧面和下表面接触。作为进一步优选的，所述测距传感器具体为超声波或红外测距传感器，其布置在所述机架的前后侧。作为进一步优选的，所述摄像机通过伸缩杆安装在所述机架的上方。作为进一步优选的，所述救援机器人还设置有F轨参数检测传感器，所述F轨参数检测传感器设在所述折叠弯折机构上。作为进一步优选的，所述机架上还设置有搭载物平台。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本专利技术针对中低速磁悬浮的特点专门设置了适用于中低速磁悬浮的救援机器人，以完成对F轨异常检测装置的救援作业，具有体积小、结构轻、携带方便的特点，同时还具有救援及时、操作方便等优点，可随车到达作业地点落轨即可进行使用，可有效用于中低速磁浮的工务维护和安全运营。2.本专利技术通过设置适用于辅助作业机器人的折叠弯折机构和自主巡航模块，可实现机器人沿着F轨自主行走，通过专门研究设计的自主巡航模块，可实现机器人的准确定位与可靠行走，适用于中低速磁悬浮高架悬空的开放式结构，解决了中低速磁悬浮轨道上无作业人员走行位置而无法实现辅助作业机器人行走的问题。3.本专利技术的折叠弯折机构共设有两组，分设于机架的两端，使用时卡位轮折叠板可在轨道落轨时向下打开以扣住F轨的侧沿，并沿着F轨运动，使用结束后，其离开轨道时可向上折起，以减小行走装置的整体体积，具有携带方便、落轨即可工作的特点。4.本专利技术的折叠弯折机构上的行走轮对设计成双轮结构，可有效防止机器人通过F轨与轨枕连接的螺栓时产生颠簸，使探伤更加准确，卡位轮对采用抱卡的方式卡装在F轨上，可有效防止机器人脱轨。5.本专利技术的机架的上方设置有摄像机，该摄像机可实现轨道及轨道沿线的图像采集，并且其可升降的安装在机架上，可实现多方位、多角度的图像拍摄。6.本专利技术救援机器人的前后均设置有测距传感器，通过测距可使救援机器人遇障碍时自动停车，实现机器人的防撞功能；本专利技术还设置有搭载物平台，为现场施工等作业搭载人工清洁设备。附图说明图1是本专利技术实施例的中低速磁悬浮救援机器人的结构示意图；图2是本专利技术实施例的中低速磁悬浮救援机器人的后视图；图3是本专利技术实施例的中低速磁悬浮救援机器人的左视图；图4是本专利技术实施例的自主巡航模块结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种中低速磁悬浮救援机器人，其主要包括机架11、折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块7，其中，机架11作为支撑机构，用于固定安装折叠弯折机构和检测救援机构，所述折叠弯折机构用于安装轮对，以实现救援机器人在F轨4上的移动，所述检测救援机构用于与待救援的F轨检测装置相连，实现出现故障的各种F轨检测装置的及时救援，所述自主巡航模块7用于实现救援机器人自主巡航于中低速磁浮F轨。通过上述各个机构的相互配合，可实现机器人对F轨检测装置进行救援，并可实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中低速磁悬浮救援机器人，其特征在于，包括机架(11)、折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块(7)，其中：所述机架用于安装所述折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块(7)，其横跨在中低速磁悬浮两个F轨之间；所述折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架(11)的两端，并位于F轨的上方，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对(5)和卡位轮对(2)，其中行走轮对(5)与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，所述卡位轮对(2)的两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动；所述检测救援机构包括测距传感器(6)、摄像机(10)和救援接触杆(14)，所述测距传感器(6)设在所述机架上，并位于两个F轨之间，所述摄像机(10)安装在所述机架的上方；所述救援接触杆(14)水平安装在所述机架的侧面，该救援接触杆(14)顶部设置有封装于杆内的电磁吸盘，该电磁吸盘包括线圈和导磁面板，该电磁吸盘利用电磁原理通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在面板表面的工件紧紧吸住，并通过线圈断电磁力消失实现退磁，所述线圈置于软磁材料外壳之中并以环氧树脂浇封；所述自主巡航模块(7)安装在所述机架(11)的下方，其用于实现救援机器人沿着F轨自由行走。...

【技术特征摘要】
1.一种中低速磁悬浮救援机器人，其特征在于，包括机架(11)、折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块(7)，其中：所述机架用于安装所述折叠弯折机构、检测救援机构和自主巡航模块(7)，其横跨在中低速磁悬浮两个F轨之间；所述折叠弯折机构共设有两组，其分设于所述机架(11)的两端，并位于F轨的上方，每组所述折叠弯折机构上均设置有行走轮对(5)和卡位轮对(2)，其中行走轮对(5)与所述F轨的上表面接触，并沿着F轨的上表面移动，所述卡位轮对(2)的两个卡位轮分别与所述F轨的外侧面和下表面接触，并沿着F轨的外侧面和下表面移动；所述检测救援机构包括测距传感器(6)、摄像机(10)和救援接触杆(14)，所述测距传感器(6)设在所述机架上，并位于两个F轨之间，所述摄像机(10)安装在所述机架的上方；所述救援接触杆(14)水平安装在所述机架的侧面，该救援接触杆(14)顶部设置有封装于杆内的电磁吸盘，该电磁吸盘包括线圈和导磁面板，该电磁吸盘利用电磁原理通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在面板表面的工件紧紧吸住，并通过线圈断电磁力消失实现退磁，所述线圈置于软磁材料外壳之中并以环氧树脂浇封；所述自主巡航模块(7)安装在所述机架(11)的下方，其用于实现救援机器人沿着F轨自由行走。2.如权利要求1所述的中低速磁悬浮救援机器人，其特征在于，所述自主巡航模块(7)包括导航系统、巡航计算任务控制模块和地面控制站通讯模块，所述导航系统包括惯性导航单元、GPS接收模块和行走量程测量单元，所述惯性导航单元用于测量所述机器人的三轴加速度，所述GPS接收模块用于测量机器人的经度、纬度和高度，所述行走量程测量单元用于测量机器人的行走里程；所述巡航计算任务控制模块包括巡航模块和控制模块，所述巡航模块分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大玲，周芃，张浩，张琨，许克亮，张昕，王东波，景晓斐，倪琍，张俊岭，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，国开科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42