一种地铁转向架巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种地铁转向架巡检机器人，包括运动平台、升降机构、机械臂和图像采集模块；运动平台包括车体、导航控制装置和悬挂机构，导航控制装置包括导航传感器和导航控制器，用于控制车体自主导航；悬挂机构包括运动导轨、高精度滑块、弹簧和运动模组，用于保持车体驱动能力和运动平稳性；升降机构包括支撑板、丝杆、同步带和伺服驱动机构，用于控制支撑板的升降；机械臂的底座固定在支撑板上，机械臂带有力反馈功能，在机械臂末端安装有图像采集模块。本发明专利技术适应转向架狭窄复杂的环境，运动平稳、驱动能力强，可以全方位、多角度采集转向架不同部件的图像，提高了地铁转向架的巡检效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁转向架巡检机器人


[0001]本专利技术属于机器人领域，尤其涉及一种地铁转向架巡检机器人。

技术介绍

[0002]转向架是地铁车辆的行走机构，在地铁的安全运行方面有重要作用。地铁转向架巡检是指列车进维修库后对转向架进行全面检查，包括螺栓连接是否松动、轮对部件是否磨损、保持架有无裂纹等，进而降低列车运行中的安全隐患，保证列车正常运行。
[0003]目前，我国地铁车辆的转向架日常巡检作业全部采用人工巡检的方法。由于所有检修都安排在午夜列车入库之后进行，检修项点多，人员劳动强度大，造成作业人员易疲劳，导致误检、漏检的问题，且检修效率低，经验依赖性强。
[0004]而现有的相似专利《一种新型变电站移动巡检机器人》(发布号：CN112171650A)和专利《一种巡检机器人》(发布号：CN113650038A)。具有以下缺点：一是缺少保持平台运动稳定性的维稳设置；二是机械臂缺乏自主保护机构。
[0005]因此，有必要提供一种用于地铁转向架检测的巡检机器人解决上述问题。

技术实现思路

[0006]针对现有人工巡检转向架存在的问题和提高巡检效率的需求，以及解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种地铁转向架巡检机器人。
[0007]本专利技术的一种地铁转向架巡检机器人，包括运动平台、升降机构、机械臂和图像采集模块。
[0008]运动平台包括车体、导航控制装置和悬挂机构。
[0009]导航控制装置包括导航传感器和导航控制器；导航传感器包括一号三维激光雷达和二号三维激光雷达，分别安装于车体的前后端；导航控制器集成在车体上，与导航传感器连接，用于控制车体自主导航。
[0010]悬挂机构包括运动导轨、高精度滑块、弹簧和运动模组；运动导轨与车体连接，弹簧和高精度滑块安装在运动导轨上面，且高精度滑块在弹簧的上面，运动模组与高精度滑块连接。
[0011]升降机构包括支撑板、丝杆、同步带和伺服驱动机构；丝杆与车体连接，支撑板安装在丝杆顶部；伺服驱动机构安装在支撑板下侧，伺服驱动机构通过同步带带动丝杆旋转，实现支撑板的升降。
[0012]机械臂的底座固定在支撑板上，机械臂带有力反馈功能，在机械臂末端安装有图像采集模块。
[0013]进一步的，图像采集模块采用带有自动补光功能的三维彩色相机。
[0014]本专利技术的有益技术效果为：
[0015]1、本专利技术通过升降平台调整机械臂的高度，并利用机械臂的姿态调整特性，可以驱动图像采集模块全方位、多角度的进行转向架不同部件的图像采集，特别针对位于转向
架的部分复杂狭窄空间中的巡检部件，机械臂末端能够灵活的调整姿态接近巡检目标进行图像采集。
[0016]2、本专利技术机械臂带有力反馈功能，可在转向架狭窄复杂的环境中，避免与转向架部件发生硬碰撞，实现对转向架部件和机械臂、图像采集模块的保护。
[0017]3、本专利技术通过导航控制装置的多个三维激光雷达，可以实现机器人在检修地沟中准确的导航和转向架下准确的定位。
[0018]4、本专利技术通过悬挂机构与运动模组连接，保证机器人在不平整地面上足够的贴合力，提高了驱动能力和运动平稳性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术地铁转向架巡检机器人结构示意图。
[0020]图中：1
‑
弹簧，2
‑
高精度滑块，3
‑
运动模组，4
‑
一号三维激光雷达，5
‑
支撑板，6
‑
同步带，7
‑
机械臂，8
‑
图像采集模块，9
‑
伺服驱动机构，10
‑
二号三维激光雷达，11
‑
丝杆，12
‑
运动导轨，13
‑
车体。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细说明。
[0022]本专利技术的一种地铁转向架巡检机器人如图1所示，包括运动平台、升降机构、机械臂7和图像采集模块8。
[0023]运动平台包括车体13、导航控制装置和悬挂机构。
[0024]导航控制装置包括导航传感器和导航控制器；导航传感器包括一号三维激光雷达4和二号三维激光雷达10，分别安装于车体13的前后端；导航控制器集成在车体13上，与导航传感器连接，用于控制车体自主导航。
[0025]悬挂机构包括运动导轨12、高精度滑块2、弹簧1和运动模组3；运动导轨12与车体13连接，弹簧1和高精度滑块2安装在运动导轨12上面，且高精度滑块2在弹簧1的上面，运动模组3与高精度滑块2连接。悬挂机构保证了机器人在不平整地面上巡检时，始终保持与地面足够的贴合力，提高了驱动能力和运动平稳性。
[0026]升降机构包括支撑板5、丝杆11、同步带6和伺服驱动机构9；丝杆11与车体13连接，支撑板5安装在丝杆11顶部；伺服驱动机构9安装在支撑板5下侧，伺服驱动机构9通过同步带6带动丝杆11旋转，实现支撑板5的升降。
[0027]机械臂7的底座固定在支撑板5上，机械臂7带有力反馈功能，悬挂机构保证了机器人在不平整地面上巡检时，始终保持与地面足够的贴合力，提高了驱动能力和运动平稳性。
[0028]在机械臂7末端安装有图像采集模块8，图像采集模块8采用带有自动补光功能的三维彩色相机。
[0029]本专利技术导航控制器根据导航传感器采集的数据控制车体13行走。图像采集模块8通过三维相机采集实时图像画面，通过升降平台带动机械臂升降，通过机械臂位姿调整带动三维相机实现全方位多角度采集数据，巡检效果好。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁转向架巡检机器人，其特征在于，包括运动平台、升降机构、机械臂(7)和图像采集模块(8)；所述运动平台包括车体(13)、导航控制装置和悬挂机构；所述导航控制装置包括导航传感器和导航控制器；导航传感器包括一号三维激光雷达(4)和二号三维激光雷达(10)，分别安装于车体(13)的前后端；导航控制器集成在车体(13)上，与导航传感器连接，用于控制车体自主导航；所述悬挂机构包括运动导轨(12)、高精度滑块(2)、弹簧(1)和运动模组(3)；运动导轨(12)与车体(13)连接，弹簧(1)和高精度滑块(2)安装在运动导轨(12)上面，且高精度滑块(2)在弹簧(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德旺，李沈航，田发存，周辉，陶天平，曾科文，孙永奎，马磊，邓雪，苏宇鑫，严春宏，林逸，
申请(专利权)人：成都运达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：