矿用轨道式巡检爬坡机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种矿用轨道式巡检爬坡机器人，包括机架、安装于机架上用于沿轨道翼板上滚动以带动机架沿轨道行走的行走轮、驱动行走轮转动的驱动装置、安装于机架上用于压紧于轨道翼板底部的压紧轮以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力；本发明专利技术当机器人爬坡或下坡时，通过压紧轮可增大行走轮与轨道的摩擦力，提高机器人的驱动力输出，提升巡检机器人爬坡或下坡性能；当机器人在轨道水平段行走时，压紧轮远离轨道，减小行走轮压于轨道翼板的正压力，降低机器人行走的摩擦阻力和能耗，有助于增加机器人续航里程。

Mine track inspection climbing robot

【技术实现步骤摘要】
矿用轨道式巡检爬坡机器人
本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种矿用轨道式巡检爬坡机器人。
技术介绍
矿用轨道式巡检机器人通常以吊挂方式沿行走轨道巡检，行走轨道通常为架设在巷道顶部的H型钢或者工字钢；而由于矿山巷道起伏多变，经常有上下坡道，故行走轨道通常随着巷道起伏变化而变化，巡检爬坡机器人在行走轨道上具有水平行走、爬坡以及下坡多种行走工况；由于矿山内环境较为恶劣，当矿山井下粉尘、水汽积聚在斜坡行走轨道上时，容易造成行走轨道摩擦系数减小，进而导致巡检机器人在爬坡或下坡过程中打滑，影响正常巡检，严重时还会造成溜车事故。因此需要一种矿用轨道式巡检爬坡机器人，以适应爬坡或者下坡工况，防止爬坡下坡过程中打滑，提高其运行可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种矿用轨道式巡检爬坡机器人，该机器人配备压紧轮和调节装置，其中在爬坡以及下坡时通过调节装置调节使得压紧轮压紧于导轨下方体提高机器人行走轮对轨道的压力，增大机器人行走轮与轨道的摩擦力，避免打滑，以提高机器人的爬坡和下坡能力。本专利技术的矿用轨道式巡检爬坡机器人，包括机架、安装于机架上用于沿轨道翼板上滚动以带动机架沿轨道行走的行走轮、驱动行走轮转动的驱动装置、安装于机架上用于压紧于轨道翼板底部的压紧轮以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力。进一步，压紧轮以可靠近或远离轨道翼板底部的方式设置于机架上，所述机架上还设置有弹性件Ⅰ，所述弹性件具有驱动压紧轮向靠近轨道翼板底部运动的弹性力，在机器人沿轨道水平段行走时调节装置驱动压紧轮远离轨道翼板底并对压紧轮形成限位，在机器人爬坡或下坡时，调节装置解除对压紧轮的限位使得压紧轮向靠近轨道翼板底部运动并压紧于轨道翼板底部。进一步，所述调节装置包括安装于轨道底部的调节件以及安装于机架上的限位装置，所述机器人从水平段向倾斜段运行时，调节件驱动限位装置远离压紧轮使得压紧轮向靠近轨道翼板底部侧运动并压紧于轨道翼板底部，所述机器人从倾斜段向水平段运行时，调节件驱动压紧轮远离轨道翼板底部并驱动限位装置靠近压紧轮对压紧轮形成限位防止压紧轮复位。进一步，所述调节件安装于轨道水平段靠近倾斜段一端，所述调节件包括安装于轨道底部并向下凸起用于驱动压紧轮远离轨道的竖向凸起以及侧向凸出于轨道侧部的水平凸起，所述限位装置包括限位块、弹性件Ⅱ以及解锁杆，所述弹性件Ⅱ具有使限位块向靠近压紧轮侧移动的弹性力，所述限位杆连接于限位块上，水平凸起在沿轨道长度方向两端具有引导解锁杆滑动的斜边，所述解锁杆在随机器人行走过程中沿斜边滑动并驱动限位块靠近或远离压紧轮以对压紧轮形成限位或解锁，所述水平凸起一斜边位于竖向凸起靠近轨道倾斜段一侧，另一斜边与竖向凸起在轨道宽度方向投影重合。进一步，所述压紧轮安装于压紧轮支架上，所述压紧轮支架底部可滑动内套于支架底座内，所述弹性件Ⅰ连接于压紧轮支架与支架底座之间。进一步，所述限位装置还包括安装于机架上的限位底座，所述限位块以可靠近压紧轮或远离压紧轮的方式滑动安装于限位底座上，所述弹性件Ⅱ连接于限位块与限位底座之间。进一步，所述限位块上连接有导杆，所述导杆可滑动内套于限位底座上，所述弹性件Ⅱ连接于导杆与限位底座之间。进一步，所述压紧轮上具有与限位块配合的限位台，所述限位台随压紧轮远离导轨翼板底部时，限位块被驱动靠近压紧轮用于抵在限位台上方以限制限位台向靠近导轨翼板底部移动复位。进一步，所述导杆与限位底座之间通过滑块以及滑槽配合的方式实现导杆与限位底座在远离或靠近压紧轮方向的单自由度滑动配合。进一步，所述压紧轮支架与支架底座之间通过滑块以及滑槽配合的方式实现压紧轮支架与支架底座在远离或靠近压轨道翼板方向的单自由度滑动配合。本专利技术的有益效果：当机器人爬坡或下坡时，压紧轮压紧于轨道翼板底部时，对底盘形成向下的反作用力，该作用力通过侧板和驱动装置作用于行走轮，使得行走轮压紧于轨道翼板上表面，增大行走轮与轨道的摩擦力，提高机器人的驱动力输出，提升巡检机器人爬坡或下坡性能，改善爬坡或下坡过程中行走轮打滑造成的安全隐患，提高人的运行可靠性；当机器人在轨道水平段行走时，压紧轮远离轨道，减小行走轮压于轨道翼板的正压力，降低机器人行走的摩擦阻力和能耗，有助于增加机器人续航里程。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术剖视结构示意图；图3为局部构示意图；图4为水平凸起和竖向凸起结构示意图；具体实施方式图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术剖视结构示意图；图3为局部构示意图；图4为水平凸起和竖向凸起结构示意图；结合附图所示，本实施例提供了一种矿用轨道式巡检爬坡机器人，包括机架1、安装于机架上用于沿轨道翼板上滚动以带动机架沿轨道行走的行走轮2、驱动行走轮转动的驱动装置、安装于机架上用于压紧于轨道翼板底部的压紧轮3以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力。结合图1所示，轨道为工字型结构，轨道在煤矿巷道内吊装，机器人以吊挂方式安装于轨道上，本实施例中轨道分为三段，包括位于下方的下水平轨道16a位于中部的斜轨道16b以及位于上方的上水平轨道16c，以上述三段轨道为例对机器人爬坡或者下坡时的原理进行说明；本实施例中行走轮设置有两组，两组行走轮分别位于轨道腹板的两侧并沿着轨道下翼板上表面滚动，配合于行走轮，压紧轮也设置有两组，压紧轮安装于行走轮的正下方，压紧轮用于压紧在轨道下翼板以提高行走轮的摩擦力，行走轮与压紧轮的数量可依据行走轮与轨道的配合形式调整，具体不在赘述；行走轮可沿轨道的上翼板上表面行走，此时压紧轮可压紧于上翼板下表面或者下翼板下表面，具体不在赘述；其中基架包括底盘1a以及侧板1b，其中底盘位于轨道底部正下方，两个侧板分别位于轨道宽度两侧并分别于底盘两侧连接，侧板顶部与驱动装置连接，本实施例中驱动装置为电机15，当然驱动装置也可以为柴油机或其他形式的动力装置，具体不在赘述；驱动装置的输出轴与行走轮传动配合用于驱动行走轮的转动，其中每组行走轮可设置多个，通过驱动装置配合由多个齿轮构成的传动装置对多个行走轮同步驱动，驱动轮外设置有防滑纹以提高其爬坡能力；底盘作为安装台安装有压紧轮和调节装置，底盘也便于安装巡检时所需要的传感器等装置；当机器人爬坡或下坡时，压紧轮压紧于轨道翼板底部，对底盘形成向下的反作用力，该作用力通过侧板和驱动装置作用于行走轮，使得行走轮压紧于轨道翼板上表面，增大行走轮与轨道的摩擦力，提高机器人的驱动力输出，提升巡检机器人爬坡或下坡性能，改善爬坡或下坡过程中行走轮打滑造成的安全隐患，提高人的运行可靠性；当机器人在轨道水平段行走时，压紧轮远离轨道，减小行走轮压于轨道翼板的正压力，降低机器人行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用轨道式巡检爬坡机器人，其特征在于：包括机架、安装于机架上用于沿轨道翼板上滚动以带动机架沿轨道行走的行走轮、驱动行走轮转动的驱动装置、安装于机架上用于压紧于轨道翼板底部的压紧轮以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿用轨道式巡检爬坡机器人，其特征在于：包括机架、安装于机架上用于沿轨道翼板上滚动以带动机架沿轨道行走的行走轮、驱动行走轮转动的驱动装置、安装于机架上用于压紧于轨道翼板底部的压紧轮以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力。


2.根据权利要求1所述的矿用轨道式巡检爬坡机器人，其特征在于：压紧轮以可靠近或远离轨道翼板底部的方式设置于机架上，所述机架上还设置有弹性件Ⅰ，所述弹性件具有驱动压紧轮向靠近轨道翼板底部运动的弹性力，在机器人沿轨道水平段行走时调节装置驱动压紧轮远离轨道翼板底并对压紧轮形成限位，在机器人爬坡或下坡时，调节装置解除对压紧轮的限位使得压紧轮向靠近轨道翼板底部运动并压紧于轨道翼板底部。


3.根据权利要求2所述的矿用轨道式巡检爬坡机器人，其特征在于：所述调节装置包括安装于轨道底部的调节件以及安装于机架上的限位装置，所述机器人从水平段向倾斜段运行时，调节件驱动限位装置远离压紧轮使得压紧轮向靠近轨道翼板底部侧运动并压紧于轨道翼板底部，所述机器人从倾斜段向水平段运行时，调节件驱动压紧轮远离轨道翼板底部并驱动限位装置靠近压紧轮对压紧轮形成限位防止压紧轮复位。


4.根据权利要求3所述的矿用轨道式巡检爬坡机器人，其特征在于：所述调节件安装于轨道水平段靠近倾斜段一端，所述调节件包括安装于轨道底部并向下凸起用于驱动压紧轮远离轨道的竖向凸起以及侧向凸出于轨道侧部的水平凸起，所述限位装置包括限位块、弹性件Ⅱ以及解锁杆，所述弹性件Ⅱ具有使限位块向靠近压紧轮侧移动的弹性力，所述限位杆连接于限位块上，水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，周斌，罗明华，方崇全，朱兴林，秦伟，向兆军，徐敏，佘影，张先锋，薛彦波，吴银成，黄春，陈雨，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50