侧挂式巡检机器人的制作方法

本实用新型涉及轨道交通用智能机器人领域，具体涉及一种用于轨道交通侧挂式巡检机器人。

背景技术：

随着大城市的人口日益增多，路上交通越来越无法满足人们急剧增加的交通使用量，城市轨道交通系统的发展为缓解城市交通拥堵起到重要的作用。

城市轨道交通作为一个特殊服务性行业，在生产过程中除了职工人身安全，还包括乘客的人身安全以及各种设备设施的运行安全，轨道交通系统的故障多种多样，按照故障表现形式可分为设备磨损、断裂、裂纹；按照故障诱因的物理类型可分为电气故障、信号故障、机械故障和电子故障。

为了及时发现轨道交通系统的故障或故障隐患，并及时排除故障隐患，节省安全检查的时间，提高安全检查的效率，提高轨道交通系统运行的安全性，本申请人的2017103334953号发明专利公开了一种智能巡检机器人，用于轨道交通系统的进行巡检。其包括机器人车体以及安装在机器人车体上用于采集轨道交通系统基础设施实时状态数据的数据采集模块、用于检测机器人车体的运动状态的运动控制模块、用于处理所述实时状态数据的数据处理模块和用于控制运动控制模块以及数据处理模块的主处理模块。其中，机器人车体包括车体本体、驱动装置、导向装置和集电装置。其中，驱动装置是设在车体本体上，导向装置设在车体本体的两侧。由于驱动装置设在车体本体内部，由此导致车体本体的体积和重量变大，使得车体本体内部的空间变得狭小，不便于车体本体内部的空间内设备的载荷分布。同时，其导向装置是采用一个中心回转装置设在所述车体本体两侧，为两个方向可以旋转地连接，因此，在运行中缺乏稳定性，因此，在机器人转弯的时候驱动轮与导向轮位置会发生偏移，从而导致驱动轮产生侧摩擦现象生。

基于现有的导轨较为平缓，且回转半径较大，因此，一种导向轮部分能够固定的、运行平稳的、驱动轮不会产生侧摩擦及卡滞，具有结构紧凑导向压轮压紧装置的侧挂式巡检机器人成为本领域技术人员追求的目标。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有侧挂式巡检机器人的驱动装置与导向装置分离设置，由此带来的在转弯时，会发生驱动轮和导向轮位置会发生偏移，进而导致驱动轮产生侧摩擦现象的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种侧挂式巡检机器人，其包括机器人车体，该机器人车体包括车体本体、驱动装置和导向装置；其特征在于：所述驱动装置通过驱动支座设在所述车体本体的两侧，所述导向装置包括设在所述驱动支座的上、下端的上部导向部件和下部导向部件。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述的驱动装置包括：驱动支座、减速电机和驱动轮；所述驱动支座包括一个与车体本体的两侧连接的底板和垂直于所述底板的支撑板，在所述支撑板上设有电机安装孔，自所述电机安装孔向支撑板一侧垂直延伸设有一个安装套，所述安装套包括的连接于支撑板的具有较大直径的第一套筒和与第一套筒连接的较小直径的第二套筒；所述减速电机的端部通过电机弹性连接座固定于第一套筒内，所述减速电机的输出轴延伸至所述第二套筒中且通过键与设置在所述第二套筒内的驱动轮主轴相连接；所述驱动轮主轴通过轴承设置在第二套筒内；所述驱动轮通过驱动轮主轴与所述输出轴连接。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述电机弹性连接座包括一个环状套，在所述环状套的一端具有向内垂直延伸的第一法兰盘，在环状套的另一端具有向外垂直延伸的第二法兰盘；所述第一法兰盘与所述减速电机的靠近输出轴端的端面连接，所述第二法兰盘连接于所述第一套筒底部的环板上。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述驱动轮主轴一端连接驱动轮，另一端具有供所述输出轴插入的连接孔，所述输出轴插入连接孔中并通过键连接；驱动轮主轴中间位置具有用于轴承限位的轴肩；所述轴承为两个，位于所述两个轴承之间、在所述第二套筒内壁上沿圆周设有数个间隔布置的限位凸台，在驱动轮主轴的端部设有用于止挡轴承的挡环。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述驱动支座的支撑板具有向上下两个方向延伸的上翼部和下翼部，所述上部导向部件和下部导向部件分别连接于所述上翼部和下翼部上；

所述上部导向部件包括一个呈直角状的上导向轮支架和设在上导向轮支架上位于导轨一侧的两个导向轮、位于导轨另一侧的导向压轮；所述上导向轮支架包括：第一安装板，用于与驱动支座的上翼部固定连接；垂直连接于第一安装板端部的第二安装板所述第二安装板包括连为一体的第二安装板第一部分和较所述第二安装板第一部分窄的第二安装板第二部分，两个所述导向轮设在第二安装板第一部分上，所述导向压轮设在第二安装板第二部分上；所述驱动支座连接于所述第二安装板第二部分的端部；

所述下部导向部件包括一个用于固定安装导向轮的呈直角状的下导向轮支架和设在下导向轮支架上位于导轨一侧的两个导向轮和位于导轨另一侧的一个导向压轮；所述下导向轮支架包括：第一安装板用于与驱动支座的下翼部固定连接；垂直连接于第一安装板端部的第二安装板；所述第二安装板包括连为一体的第二安装板第一部分和较所述第二安装板第一部分窄的第二安装板第二部分，两个所述导向轮设在第二安装板第一部分上，所述导向压轮设在第二安装板第二部分上；所述驱动支座连接于所述第二安装板第一部分的端部，在所述第二安装板第二部分端部设有一个垂直的立板。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，在所述第二安装板第二部分上设有一个开口，一个压轮滑动调节板可以沿垂直于导轨方向滑动地设在所述开口处，且所述导向压轮通过所述压轮滑动调节板设在所述第二安装板第二部分上，一个用于将所述导向压轮保持与导轨贴紧且具有一定可以伸缩间隙的压紧装置设在所述第一安装板或立板上并与所述压轮滑动调节板连接。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，在所述开口的两垂直于导轨方向的相对的两个内侧面上设有导向槽，所述压轮滑动调节板的两边的侧面具有与所述导向槽配合的凸台。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述压轮滑动调节板包括一个调节板本体、两个侧立板和一个端板；所述凸台设在两个侧立板外侧。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述压紧装置包括：一个碟簧支撑板，垂直置于所述压轮滑动调节板的端部且与所述第一安装板或立板固定，一个压紧簧螺钉的尾端与碟簧支撑板螺纹连接，在所述压轮滑动调节板的端部具有一个供所述压紧簧螺钉的首端的插入的孔，位于所述压轮滑动调节板的端部和碟簧支撑板之间、在所述压紧簧螺钉上设有碟型弹簧。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，所述第二安装板第一部分具有一个水平凹槽。

本实用新型所述的侧挂式巡检机器人，作为优选方案，其中，用于与所述驱动支座连接的所述第一安装板上连接孔为纵向长孔。

本实用新型由于采用上述技术方案，将驱动装置设置在车体本体的外部两侧面，通过一个驱动支座设置驱动装置，同时在该驱动支座的上下两端设置上、下导向部件，由此将驱动装置和导向装置整合于一体，因此解决了现有技术中驱动装置设在车体本体内，导向部件设在车体本体外部两侧，导致转弯时驱动轮和导向轮位置发生偏移，进而导致驱动轮产生侧摩擦现象的问题；因此，本实用新型的导向轮和驱动轮同步运行，具有良好的一致性，提高了机器人的可靠性、安全性及运动精度。同时，由于驱动部件从车体本体内部移至外部，使得车体本体内部的电器控制部件设置时，载荷分布均匀，运行平稳。将导向部件设置为上下导向部件、并通过驱动支座直接固定在机器人本体的两侧，取消了现有技术中用于导向部件连接的中心回转装置，从而避免了在运行时容易产生摆动，运行稳定性差、甚至发生侧摩擦的问题，提高了运行的平稳性、可靠性和安全性。

本实用新型进一步，在上、下导向轮支架的第二安装板上开设开口，开口两侧具有导向槽，在开口处设置有装有导向压轮的压轮滑动调节板，以及压紧装置，通过压紧装置可以使设在压轮滑动调节板上导向压轮保持紧贴导轨，通过压紧装置上的碟簧，使得导向压轮有回弹的余量，因此，这种结构方式，一方面可以确保导向压轮紧贴导轨运行，保持其平稳无跳动，另一方面提供了转弯时导向压轮的间隙，突出的优点在于其直接设在第二安装板，使得其结构紧凑、占用空间小，整个机器人的重量减小，更加轻盈。

附图说明

图1是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的立体图；

图2是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的驱动装置和导向装置的分解立体图；

图3是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的驱动装置立体分解图；

图4是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的驱动装置剖视图；

图5a、b是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的驱动支座的立体图；

图6是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的上部导向部件的结构示意图；

图7是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的下部导向部件的结构示意图；

图8是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的上部导向支架示意图；

图9是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的下部导向支架示意图；

图10是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人的压轮滑动调节板示意图；

图11是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人在导轨上使用状态图。

附图标记说明：

100-机器人车体，300-导轨、301-导向翼板，1-车体本体，11-视觉仓体，12-主仓体；2-导向装置，21-上部导向部件，211-上导向轮支架，2111-第一安装板，21111-长孔，2112-第二安装板，21121-第二安装板第一部分，21122-第二安装板第二部分，2113-导向槽，2114-安装孔，2115-水平凹槽，2116-开口，2117-加强筋板；212-导向轮，2121-导向轮轴、21211-键槽，212a-导向压轮；213-压紧装置；2131-碟簧支撑板，2132-压紧簧螺钉，2133-碟型弹簧；214圆螺母、2141-槽口；215-压轮滑动调节板，2151-调节板本体，2152-侧立板，2153-端板，2154-凸台，2155-孔；止退垫圈216，2161-内圈止动耳，2162-外圈止动耳；22-下部导向部件，221-下导向轮支架，2211-第一安装板、22111-长孔，2212-第二安装板，22121-第二安装板第一部分，22122-第二安装板第二部分，2213-导向槽，2214-安装孔，2215-水平凹槽，2216-开口，2217-加强筋板，2218-立板，2219-加强筋板；3-驱动装置；31-驱动支座，311-底板、312-支撑板、3121-电机安装孔、3122-第一套筒、3123-第二套筒、3124-限位凸台、313-上翼部、314-下翼部、315-加强筋板；32-减速电机，321-输出轴，33-驱动轮，34-电机弹性连接座、341-环板、342-第一法兰盘、343-第二法兰盘，35-挡环，36-轴承，37-驱动轮主轴、371-连接孔、372-轴肩。

具体实施方式

参见图1-3，图中展示了本实用新型所述的侧挂式巡检机器人；其包括：机器人车体100，该机器人车体100包括车体本体1、驱动装置3和导向装置2；其还包括设在车体本体1上的用于巡检的数据采集模块、激光扫描装置、运动控制模、定位模块、数据处理模块和主控制模块等，其属于现有技术，因此不再本专利中赘述。驱动装置3通过驱动支座31设在车体本体1的两侧，导向装置2包括设在所述驱动支座31的上、下端的上部导向部件21和下部导向部件22。

参见图1，其中，车体本体1包括并列设置的用于设置激光扫描装置的视觉仓体11和用于设置数据采集模块、运动控制模、定位模块、数据处理模块和主控制模块等电器模块的主仓体12。

参见图3、4、5a、5b，驱动装置3包括：驱动支座31、减速电机32、驱动轮33、电机弹性连接座34、挡环35、轴承36和驱动轮主轴37；其中，驱动支座31包括一个与车体本体1的两侧连接的底板311和垂直于所述底板311的支撑板312，在支撑板312上设有一个电机安装孔3121，自该电机安装孔3121向支撑板312的一侧延伸设有一个垂直所述支撑板312方向设置的安装套，安装套呈阶梯状，其包括的连接于支撑板312的具有较大直径的第一套筒3122和与第一套筒3122连接的较小直径的第二套筒3123，为了提高安装套强度，在支撑板312上设有一垂直的加强筋板315；减速电机32的输出轴321延伸至所述第二套筒3123中，通过键与设置在所述第二套筒3123内的驱动轮主轴37连接；驱动轮主轴37通过轴承36设置在第二套筒3123中，减速电机32的端部通过电机弹性连接座34固定于第一套筒3122内，驱动轮主轴37一端通过键与驱动轮33连接，另一端具有供输出轴321插入的连接孔371，输出轴321插入连接孔371中并通过键连接，驱动轮主轴37中间位置具有轴肩372，用于轴承36限位，轴承36为两个，在第二套筒3123内壁沿周向设有数个限位凸台3124，限位凸台3124位于两者轴承36之间，用于轴承之间限位；在驱动轮主轴37的端部设有止挡轴承36的挡环35。限位凸台3124采用数个间隔布置在内圆周上，可以减轻重量。

电机弹性连接座34包括一个环板341，在环板341的一端具有向内垂直延伸的第一法兰盘342，在环状套341的另一端具有向外垂直延伸的第二法兰盘343；第一法兰盘342与减速电机32的靠近输出轴端的端面连接，第二法兰盘343连接于所述第一套筒3122底部的环板上。

参见图2、图3、5a、5b，驱动支座31的支撑板312具有向上下两个方向延伸的上翼部313和下翼部314，上部导向部件21和下部导向部件22分别连接于所述上翼部313和下翼部314上；

参见图6、8、10，上部导向部件21包括一个呈直角状的上导向轮支架211，用于固定安装导向轮212；在上导向轮支架211上设有两个导向轮212和导向压轮212a；参见图11，两个导向轮212和导向压轮212a分别位于导轨300的导向翼板301两侧。

参见图8，上导向轮支架211包括：第一安装板2111，用于与驱动支座31固定连接；垂直连接于第一安装板2111端部的第二安装板2112；第二安装板2112包括连为一体的第二安装板第一部分21121和较所述第二安装板第一部分21121窄的第二安装板第二部分21122，在第二安装板第一部分21121上设有两个安装孔2114，两个导向轮212经安装孔2114设在第二安装板第一部分21121上；所述导向压轮212a设在第二安装板第二部分21122上；驱动支座31连接于第二安装板第二部分21122的端部。导向轮212和导向压轮212a具有轮毂和导向轮轴2121，导向轮轴2121穿过所述第二安装板2112上的安装孔2114与圆螺母214锁紧固定，在圆螺母214下设有止退垫圈216，止退垫圈216内圈止动耳2161与导向轮轴2121上的键槽21211固定，止退垫圈外圈止动耳2162与圆螺母214外圆的槽口2141配合，从而防止螺纹退扣。进一步，第二安装板第一部分21121的上平面上具有一个水平凹槽2115，使得第二安装板的重量减少，使得圆螺母214设在水平凹槽2115中。

进一步，在第二安装板第二部分21122上设有一个开口2116，一个压轮滑动调节板215可以沿垂直于导轨方向滑动地设在开口2116处，在压轮滑动调节板215设有用于安装导向压轮212a的安装孔，且导向压轮212a通过压轮滑动调节板215的安装孔设在第二安装板第二部分21122上；一个压紧装置213设在第一安装板2111上并与压轮滑动调节板215连接，用于将导向压轮212a保持与导轨300贴紧且具有一定可以伸缩间隙。

其中，在开口2116的两垂直于导轨方向的相对的两个内侧面上设有呈u形的导向槽2113，压轮滑动调节板215的两边的端部具有与所述u形的导向槽2113配合的凸台2154。显然，该用于压轮滑动调节板215滑动的导向槽和导向凸台不限于是图中所示的u形，还可以为其他形状，例如燕尾形。

参见图10，为了使减轻重量，压轮滑动调节板215包括一个调节板本体2151、两个侧立板2152和一个端板2153；凸台2154设在侧立板2152外侧面。采用如此结构，可以将调节板本体2151制作的较薄，同时还可以满足在侧面设有导向用的凸台2154的目的，从而减轻整个机器人的重量。

其中，压紧装置213包括：一个碟簧支撑板2131，垂直置于压轮滑动调节板215的端部且与第一安装板2111固定，一个压紧簧螺钉2132的尾端与碟簧支撑板2131螺纹连接，在压轮滑动调节板215的端部具有一个供压紧簧螺钉2132的首端的插入的孔2155，位于压轮滑动调节板215的端部和碟簧支撑板2131之间、在压紧簧螺钉2132上设有碟型弹簧2133。旋转压紧簧螺钉2132使其端部进入到孔2155中，此时，设在压紧簧螺钉2132前端上的碟型弹簧2133提供一个弹力给压轮滑动调节板215，使之带动导向压轮212a贴紧导轨300的导向翼板301，同时由于弹簧具有一定的可压缩量，因此在转弯时，使得导向压轮212a具有回弹余量，保证了运行的平稳性、可靠性和安全性。

参见图7，展示了下部导向部件22的构成，与上部导向部件21相同，其包括一个呈直角状的下导向轮支架221，在下导向轮支架221上设有两个导向轮212和一个导向压轮212a；其分别位于导轨300的两侧。

参见图7、9，下导向轮支架221包括：第一安装板2211和垂直连接于第一安装板2211端部的第二安装板2212；第一安装板2211用于与驱动支座31固定连接；其中，第二安装板2212包括连为一体的第二安装板第一部分22121和第二安装板第二部分22122，第二安装板第一部分22121较所述第二安装板第二部分22122宽，两个导向轮212设在第二安装板第一部分22121的安装孔2214上，一个导向压轮212a设在第二安装板第二部分22122上；与上导向轮支架211不同之处在于：驱动支座31连接于所述第二安装板第一部分22121的端部，且在第二安装板第二部分22122端部设有一个垂直的立板2218。导向轮212和导向压轮212a同样是通过圆螺母214、止退垫圈216与第二安装板2212的连接固定。同样，在第二安装板第一部分22121的表面具有一个水平凹槽2215，使得第二安装板的重量减少。

在第二安装板第二部分22122上设有一个开口2216，一个压轮滑动调节板215可以沿垂直于导轨300方向滑动地设在开口2216处，导向压轮212a通过压轮滑动调节板215设在第二安装板第二部分22122上，一个压紧装置213设在立板2218上并与所述压轮滑动调节板215连接，压紧装置213用于将导向压轮212a保持与导轨300贴紧且具有一定可以伸缩间隙。在开口2216的两侧面设有导向槽2213，与导向槽2213配合的压紧装置213和压轮滑动调节板215与设在上部导向部件21中的相同，其中碟簧支撑板2131固定在立板2218上。

用于与所述驱动支座31的支撑板31固定连接的第一安装板2111、2211上连接孔为纵向长孔21111、22111，松开连接螺栓，上下拉开上、下导向轮支架211、221，从而可以将机器人从导轨300上取下。

为了提高上、下导向轮支架211、221的强度，第一安装板2111、2211和第二安装板2112、2212之间设有加强筋板2117、2217；下导向轮支架221的第一安装板2211和立板2218之间设有加强筋板2219。

参见图11，是本实用新型所述的侧挂式巡检机器人设在导轨300上工作状态图，导轨300包括c型的轨道和自轨道向上、下延伸的导向翼板301，驱动装置3的驱动轮33在c型的轨道中运动，上、下导向部件21、22的导向轮212和导向压轮212a位于导向翼板301的两侧，起到导向定位并支撑整个机器人的作用，驱动装置3安装在驱动支座31的中间位置，上、下导向部件21、22安装于驱动支座31的上翼部313和下翼部314上，因此，其通过一个驱动支座31将驱动装置和导向装置整合与一体。其具有结构合理，转弯时，驱动轮与导向轮不会发生偏移，导向轮和驱动轮同步运行，具有良好的一致性，不会产生侧摩擦现象，因此本实用新型所述的侧挂式巡检机器人可靠性好、安全性好及运动精度高。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本实用新型旨在提供一种侧挂式巡检机器人，其将驱动装置从车体本体中移出并与导向装置一体设置，即通过驱动装置和导向装置均通过驱动支座设在车体本体的两侧；本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除