【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道巡检，具体是一种隧道巡检机器人。
技术介绍
1、目前公路隧道内的巡检工作都是通过人工来完成，每次巡检都需要2人相互配合完成巡检作业，为了实现隧道巡检的无人化和智能化，研发出了巡检机器人代替巡检人员来实现隧道巡检和隧道交通监测，是智慧交通发展的方向。隧道巡检机器人搭载全景相机、高清摄像机、双光谱网络球机、无线移动终端等装备，可完成对隧道面裂缝、渗水、塌方等检测、隧道精确定位、隧道点云扫描、交通运输工具运行状态监测与隧道快速巡检等功能，并通过无线通信网络实现传感数据准确、快速传输至隧道交通集控中心。
2、目前现有的隧道巡检机器人，以电池供电驱动行走机构沿特定轨道实现快速移动，例如工字钢轨道、定制件轨道，均属于不易加工的零件，且运行轨道安装于隧道内的穹顶上，距地面高度为5米，现有的轨道较重，轨道连接较为复杂，需要多人协作才能安装，且安装过程繁琐；其次，轨道之间采用具有承载能力的刚性连接件实现连接，例如螺丝等，应力比较大，容易造成振动传递和噪音，使巡检机器人内部的电子元器件受到影响，再者当巡检机器人运行过程中，出现颠簸和转弯情形时，完全要依靠巡检机器人吸收冲击、高频和振动，没有缓冲阻尼和减振，时间一长容易影响到巡检机器人的寿命以及使用。
3、因此有必要专利技术一种隧道巡检机器人来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有的隧道巡检机器人存在刚性连接的轨道不易安装、容易造成振动传递以及在发生转弯和振动时没有减振和吸收高频的问题，提供了一
2、本专利技术是采用如下技术方案实现的：
3、一种隧道巡检机器人，包括固定安装于隧道穹顶的轨道组件，轨道组件上运行有巡检机器人；轨道组件包括若干对圆管，相邻两对圆管之间通过连接机构固定连接；
4、巡检机器人包括沿巡检机器人前进方向依次排列的摄像头车厢、控制通信车厢、电源动力车厢，摄像头车厢的顶端、控制通信车厢的顶端、电源动力车厢的顶端均安装有两组自行走机构；
5、所述摄像头车厢内安装有摄像头、喇叭；控制通信车厢的内腔安装有内置控制器的通讯板以及应急包投放机构，控制通信车厢的外底壁安装有两根通信天线，两根通信天线均与通讯板电性连接；电源动力车厢的内腔安装有电池组件。
6、进一步地，所述自行走机构包括分别行走于两根圆管外侧壁顶端的两个行走轮、分别行走于两根圆管外侧壁侧端的两个抱轮、分别行走于两根圆管外侧壁底端的两个滚轮，位于同一侧的行走轮、抱轮和滚轮通过u型连接架转动连接，行走轮转动安装于u型连接架的顶端，抱轮转动安装于u型连接架的中部，滚轮转动安装于u型连接架的底端，两个u型连接架的底端共同固定有固定座，固定座固定于摄像头车厢的顶端或控制通信车厢的顶端或电源动力车厢的顶端。
7、进一步地，固定座的底端与摄像头车厢的顶端之间、固定座的底端与控制通信车厢的顶端之间、固定座的底端与电源动力车厢的顶端之间均固定夹设有聚氨酯块；所述摄像头车厢顶端的其中一个行走轮上安装有电动轮毂，电动轮毂与通讯板电性连接。
8、进一步地，所述摄像头车厢和控制通信车厢之间、控制通信车厢和电源动力车厢之间均连接有风琴防护罩和缓冲连接机构；缓冲连接机构包括固定安装于摄像头车厢和控制通信车厢的相对面上、固定安装于控制通信车厢和电源动力车厢的相对面上的两个c型抱箍，两个c型抱箍之间安装有条形聚氨酯板，条形聚氨酯板的两端均上下贯穿插设有连接轴，两个连接轴分别贯穿插设于两个c型抱箍中。
9、进一步地，所述连接机构包括位于两对圆管之间的中间块，中间块的两端均开设有与两根圆管对应匹配的半圆连接槽，每根圆管的端部均螺纹连接有圆柱螺纹块，圆柱螺纹块靠近中间块的端部一体固定有连接块，中间块的两个侧端均固定有半圆固定块，半圆固定块靠近中间块的端部开设有半圆连接槽i，半圆连接槽和半圆连接槽i共同组成圆柱形内腔，连接块插接于圆柱形内腔内；中间块的顶端固定有u型固定架，u型固定架的顶端固定于隧道穹顶上。
10、进一步地，所述中间块以及连接块上共同上下贯穿有销轴，销轴的底端插设有紧贴于中间块下表面的销钉；所述半圆固定块与中间块、u型固定架与中间块均是通过螺栓固定连接；所述连接块的外侧壁与圆柱形内腔之间夹设有橡胶圈。
11、进一步地，所述应急包投放机构包括放置于控制通信车厢内腔的应急包以及开设于控制通信车厢底端的安装窗口，安装窗口的一侧固定有耳板，安装窗口上安装有呈l形状的厢门，厢门的一端固定安装有固定轴，固定轴穿设于耳板内，控制通信车厢的内部安装有电机，电机的输出轴与固定轴的一端固定连接；控制通信车厢的内底壁固定连接有位于固定轴端部的竖板，竖板的两端均固定安装有限位开关，固定轴的端部安装有分别与两个限位开关接触的限位触点；所述电机和两个限位开关分别与通讯板电性连接。
12、进一步地，电源动力车厢的外底壁安装有无线充电块，无线充电块与电池组件电性连接，为电池组件提供电源，电池组件为自行走机构、控制通信车厢以及摄像头车厢提供电源；所述摄像头、喇叭分别与通讯板电性连接。
13、本专利技术结构设计合理可靠，实现了巡检机器人在轨道组件上进行快速且平稳运行的目的，通过将圆管代替原本的工字钢轨道以及定制轨道，圆弧形的外侧面不易积灰更不易堆积异物，大大提高了轨道的清洁度和耐用度，降低了维护成本；同时针对圆管轨道组件的特征，提出了抱轨行走机构，不仅使得巡检机器人在圆管轨道组件上快速平稳运行，保证了隧道巡检的高效性，而且位于侧端的抱轮具有导向作用，能够及时调整巡检机器人的前进方向，确保巡检机器人的行进方向始终与圆管的敷设方向一致；进一步地，使用了聚氨酯柔性材料，具有一定阻尼以及减振和吸收高频的优点，进一步保证了行驶过程中的快速平稳性，具有安装操作简单，维护成本低的优点。
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1.一种隧道巡检机器人，其特征在于：包括固定安装于隧道穹顶的轨道组件，轨道组件上运行有巡检机器人；轨道组件包括若干对圆管（1），相邻两对圆管（1）之间通过连接机构固定连接；
2.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述自行走机构包括分别行走于两根圆管（1）外侧壁顶端的两个行走轮（7）、分别行走于两根圆管（1）外侧壁侧端的两个抱轮（8）、分别行走于两根圆管（1）外侧壁底端的两个滚轮（9），位于同一侧的行走轮（7）、抱轮（8）和滚轮（9）通过U型连接架（10）转动连接， 行走轮（7）转动安装于U型连接架（10）的顶端，抱轮（8）转动安装于U型连接架（10）的中部，滚轮（9）转动安装于U型连接架（10）的底端，两个U型连接架（10）的底端共同固定有固定座（11），固定座（11）固定于摄像头车厢（2）的顶端或控制通信车厢（3）的顶端或电源动力车厢（4）的顶端。
3.根据权利要求2所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：固定座（11）的底端与摄像头车厢（2）的顶端之间、固定座（11）的底端与控制通信车厢（3）的顶端之间、固定座（11）的底端与电源动力车
4.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述摄像头车厢（2）和控制通信车厢（3）之间、控制通信车厢（3）和电源动力车厢（4）之间均连接有风琴防护罩（12）和缓冲连接机构；缓冲连接机构包括固定安装于摄像头车厢（2）和控制通信车厢（3）的相对面上、固定安装于控制通信车厢（3）和电源动力车厢（4）的相对面上的两个C型抱箍（13），两个C型抱箍（13）之间安装有条形聚氨酯板（14），条形聚氨酯板（14）的两端均上下贯穿插设有连接轴（15），两个连接轴（15）分别贯穿插设于两个C型抱箍（13）中。
5.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述连接机构包括位于两对圆管（1）之间的中间块（16），中间块（16）的两端均开设有与两根圆管（1）对应匹配的半圆连接槽（17），每根圆管（1）的端部均螺纹连接有圆柱螺纹块（18），圆柱螺纹块（18）靠近中间块（16）的端部一体固定有连接块（19），中间块（16）的两个侧端均固定有半圆固定块（20），半圆固定块（20）靠近中间块（16）的端部开设有半圆连接槽I（21），半圆连接槽（17）和半圆连接槽I（21）共同组成圆柱形内腔，连接块（19）插接于圆柱形内腔内；中间块（16）的顶端固定有U型固定架（22），U型固定架（22）的顶端固定于隧道穹顶上。
6.根据权利要求5所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述中间块（16）以及连接块（19）上共同上下贯穿有销轴（23），销轴（23）的底端插设有紧贴于中间块（16）下表面的销钉（24）；所述半圆固定块（20）与中间块（16）、U型固定架（22）与中间块（16）均是通过螺栓固定连接；所述连接块（19）的外侧壁与圆柱形内腔之间夹设有橡胶圈（25）。
7.根据权利要求5所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述应急包投放机构包括放置于控制通信车厢（3）内腔的应急包以及开设于控制通信车厢（3）底端的安装窗口，安装窗口的一侧固定有耳板，安装窗口上安装有呈L形状的厢门（26），厢门（26）的一端固定安装有固定轴，固定轴穿设于耳板内，控制通信车厢（3）的内部安装有电机（27），电机（27）的输出轴与固定轴的一端固定连接；控制通信车厢（3）的内底壁固定连接有位于固定轴端部的竖板，竖板的两端均固定安装有限位开关（28），固定轴的端部安装有分别与两个限位开关（28）接触的限位触点（29）；所述电机（27）和两个限位开关（28）分别与通讯板电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：电源动力车厢（4）的外底壁安装有无线充电块（6），无线充电块（6）与电池组件电性连接，为电池组件提供电源，电池组件为自行走机构、控制通信车厢（3）以及摄像头车厢（2）提供电源；所述摄像头、喇叭分别与通讯板电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种隧道巡检机器人，其特征在于：包括固定安装于隧道穹顶的轨道组件，轨道组件上运行有巡检机器人；轨道组件包括若干对圆管（1），相邻两对圆管（1）之间通过连接机构固定连接；
2.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述自行走机构包括分别行走于两根圆管（1）外侧壁顶端的两个行走轮（7）、分别行走于两根圆管（1）外侧壁侧端的两个抱轮（8）、分别行走于两根圆管（1）外侧壁底端的两个滚轮（9），位于同一侧的行走轮（7）、抱轮（8）和滚轮（9）通过u型连接架（10）转动连接， 行走轮（7）转动安装于u型连接架（10）的顶端，抱轮（8）转动安装于u型连接架（10）的中部，滚轮（9）转动安装于u型连接架（10）的底端，两个u型连接架（10）的底端共同固定有固定座（11），固定座（11）固定于摄像头车厢（2）的顶端或控制通信车厢（3）的顶端或电源动力车厢（4）的顶端。
3.根据权利要求2所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：固定座（11）的底端与摄像头车厢（2）的顶端之间、固定座（11）的底端与控制通信车厢（3）的顶端之间、固定座（11）的底端与电源动力车厢（4）的顶端之间均固定夹设有聚氨酯块（30）；所述摄像头车厢（2）顶端的其中一个行走轮（7）上安装有电动轮毂，电动轮毂与通讯板电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述摄像头车厢（2）和控制通信车厢（3）之间、控制通信车厢（3）和电源动力车厢（4）之间均连接有风琴防护罩（12）和缓冲连接机构；缓冲连接机构包括固定安装于摄像头车厢（2）和控制通信车厢（3）的相对面上、固定安装于控制通信车厢（3）和电源动力车厢（4）的相对面上的两个c型抱箍（13），两个c型抱箍（13）之间安装有条形聚氨酯板（14），条形聚氨酯板（14）的两端均上下贯穿插设有连接轴（15），两个连接轴（15）分别贯穿插设于两个c型抱箍（13）中。
5.根据权利要求1所述的一种隧道巡检机器人，其特征在于：所述连接机构包括位于两对圆管（1）之间的中...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙洁琼，刘坤，庄智超，雷小斌，李延军，郭石凯，姚军红，田岳坤，卢雨昊，
申请(专利权)人：中交通力建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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