一种隧道巡检机器人的制作方法

本实用新型涉及隧道巡检设备领域，具体涉及一种隧道巡检机器人。

背景技术：

为了全面、系统、动态地掌控营运中隧道(如铁路隧道、公路隧道、地铁隧道)的技术状态，及时发现缺损并制订相应的养护对策，确保隧道营运安全，严格的隧道巡检工作必不可少。

隧道巡检目前仍以人工纸质记录与拍照取样为主要手段，然而营运中的隧道存在许多危险因素，严重威胁巡检人员的安全。因此，采用隧道巡检机器人来替代人工巡检，减少人工的使用，能够避免因隧道巡检造成的人员伤亡。

根据隧道巡检标准的要求，有的隧道巡检机器人工作时，需要对隧道内定点的位置进行监控。现有技术中隧道巡检机器人，通常利用计算机系统控制机器人的运动距离，存在定位不准确的问题，使采集的数据或影像存在偏差，影响巡检结果，甚至造成严重的安全隐患。同时，现有技术中隧道巡检机器人也存在行走不稳定的问题，容易发生倾斜或侧翻，影响巡检效率和巡检结果，增加检修成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术的隧道巡检机器人定位不准确、行走不稳定影响巡检结果，巡检机器人容易侧翻增加检修成本的技术问题，本实用新型提供一种隧道巡检机器人，该隧道巡检机器人能够准确定位，且行走平稳，达到确保巡检结果可靠、减少检修成本的目的。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种隧道巡检机器人，包括巡检仪器、行走小车和用于安装行走小车的安装构件，巡检仪器设置在行走小车上，安装构件包括若干个并列设置的支座和搭接设置于支座顶部的两条平行的轨道，轨道设有轨道上部凸起和轨道下部凸起；相邻支座之间连接有若干个并列的连接板，连接板两端设有耳板，连接板的顶面高于耳板的顶面，轨道紧靠连接板设置于耳板上；行走小车架设于轨道上，行走小车两端设有伸入两条轨道之间的一对支撑板，支撑板两侧设有伸入轨道上部凸起下方的支撑板定位凸起；轨道设置有用于监测行走小车位置的传感器，两条轨道之间距传感器固定距离处设置有撞块，行走小车上设置有双向旋转电磁铁，双向旋转电磁铁的转轴连接有转动挡块，行走小车运动到撞块位置时撞块与转动挡块碰撞使行走小车停止，行走小车设置有与传感器结合用于控制行走小车运动状态和双向旋转电磁铁转向的控制器。

进一步地，行走小车设有滚轮，滚轮活动设置于轨道上，滚轮通过设置于行走小车上的伺服电机驱动。

进一步地，滚轮一侧设有下端延伸至轨道上部凸起旁的滚轮定位凸板。

进一步地，撞块设置于连接板上。

进一步地，支撑板设有支撑板镂空口，双向旋转电磁铁设置于其中一个支撑板的支撑板镂空口内，双向旋转电磁铁的转轴穿过支撑板与支撑板下方的转动挡块连接。

进一步地，双向旋转电磁铁的数量为两个，两个双向旋转电磁铁分别设置于支撑板两端，两个双向旋转电磁铁的转轴均连接有转动挡块，撞块的数量为两个，撞块与转动挡块对应设置于连接板两端，行走小车运动时两个撞块分别与对应的转动挡块碰撞使行走小车停止运动。

进一步地，支撑板下方固定连接有挡块支架，挡块支架包括支架顶板和支架底板，支架顶板和支架顶板之间连接有用于限制转动挡块转动位置的支架挡板，支架挡板设置于行走小车的前进方向一侧，转动挡块部分设置于支架顶板和支架底板之间，转动挡块其余部分伸出挡块支架外，双向旋转电磁铁的转轴穿过支架顶板与转动挡块连接，行走小车运动时撞块与伸出挡块支架外的转动挡块碰撞使行走小车停止运动。

进一步地，支座包括水平设置的支座顶板和竖直设置的支座侧板，支座侧板顶端与支座顶板一端连接，支座侧板底端通过支座斜板与支座顶板另一端连接，支座侧板与隧道侧壁连接，轨道设置于支座顶板上，支座斜板与支座顶板之间还连接有加强板。

进一步地，轨道为空心结构，轨道的材质为铝合金。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型隧道巡检机器人，行走小车的支撑板两侧设有伸入轨道上部凸起下方的支撑板定位凸起，能够防止行走小车行走过程中发生倾斜或侧翻，保证行走小车行走平稳，保证巡检结果的准确性；

2.本实用新型隧道巡检机器人，滚轮设置有定位凸版，能够限制滚轮的位置，避免滚轮偏离轨道，保证行走小车行走平稳；

3.本实用新型隧道巡检机器人利用传感器、撞块、挡块、控制器的结合，使行走小车到达巡检目的地(撞块位置处)时自动停止，行走小车在撞块位置处完成巡检任务后自动驶离撞块，达到准确定位，确保巡检结果可靠的目的；

4.本实用新型隧道巡检机器人设置有两个转动挡块和两个撞块，转动挡块分别和对应的撞块配合，转动挡块设置于支撑板两端，使行走小车停止时更平稳；

5.本实用新型隧道巡检机器人设置有挡块支架，能够限制转动挡块的转动位置，使转动挡块定位更准确，保证撞块和转动挡块之间的碰撞效果，便于更好地控制行走小车的停止或启动状态。

附图说明

图1是本实用新型隧道巡检机器人的整体结构示意图一；

图2是本实用新型隧道巡检机器人的整体结构示意图二；

图3是本实用新型隧道巡检机器人的整体结构示意图三；

图4是本实用新型隧道巡检机器人的双向旋转电磁铁、转动挡块和挡块支架连接结构示意图；

图5是本实用新型隧道巡检机器人的支撑板结构示意图；

图6是本实用新型隧道巡检机器人的连接板结构示意图；

图7是本实用新型隧道巡检机器人的支座结构示意图；

图8是本实用新型隧道巡检机器人的轨道结构示意图；

图中标记：10-行走小车、11-滚轮、113-滚轮定位凸板、12-伺服电机、20-安装构件、21-支座、211-支座顶板、212-支座侧板、213-支座斜板、214-加强板、22-轨道、221-轨道上部凸起、222-轨道下部凸起、70-连接板、71-耳板、80-支撑板、81-支撑板镂空口、82-支撑板定位凸起、30-传感器、40-撞块、50-双向旋转电磁铁、60-转动挡块、90-挡块支架、91-支架顶板、92-支架底板、93-支架挡板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

实施例1，如图1至图8所示，一种隧道巡检机器人，包括巡检仪器、行走小车10和用于安装行走小车10的安装构件20，巡检仪器设置在行走小车10上，安装构件20包括若干个并列设置的支座21和搭接设置于支座21顶部的两条平行的轨道22，轨道22设有轨道上部凸起221和轨道下部凸起222；相邻支座21之间连接有若干个并列的连接板70，连接板70两端设有耳板71，连接板70的顶面高于耳板71的顶面，轨道22紧靠连接板70设置于耳板71上；行走小车10架设于轨道22上，行走小车10两端设有伸入两条轨道22之间的一对支撑板80，支撑板80两侧设有伸入轨道上部凸起221下方的支撑板定位凸起82；轨道22设置有用于监测行走小车10位置的传感器30，两条轨道22之间距传感器30固定距离处设置有撞块40，行走小车10上设置有双向旋转电磁铁50，双向旋转电磁铁50的转轴连接有转动挡块60，行走小车10运动到撞块40位置时撞块40与转动挡块60碰撞使行走小车10停止，行走小车10设置有与传感器30结合用于控制行走小车10运动状态和双向旋转电磁铁50转向的控制器。

本实用新型隧道巡检机器人用于铁路隧道、公路隧道、地铁隧道中。该隧道巡检机器人中，行走小车10的支撑板80两侧设有伸入轨道上部凸起221下方的支撑板定位凸起82，能够防止行走小车10行走过程中发生倾斜或侧翻，支撑板80设置于行走小车10两端，使行走小车10行走更稳定，防止因行走小车10行走不稳定影响巡检效率和巡检结果。连接板70两端设有耳板71，连接板70的顶面高于耳板71的顶面，轨道22紧靠连接板70设置于耳板71上，连接板70的长度与行走小车10的规格适配，能够在不使用测量工具的情况下，实现轨道22的定位安装，减少由于人工测量造成的安装误差，提高安装效率。

当行走小车10通过传感器30的位置时，传感器30感知行走小车10的位置并向行走小车10的控制器发出信号，控制器使行走小车10提前减速并使双向旋转电磁铁50带动转动挡块60转动，行走小车10运动到撞块40位置时，撞块40与转动挡块60碰撞并将行走小车10截停。行走小车10上的巡检仪器在撞块40处采集数据、图像等信息后，双向旋转电磁铁50带动转动挡块60转动，使转动挡块60脱离撞块40，然后行走小车10继续运动。行走小车10每经过一个传感器30和一个转动挡块60时，重复以上动作，实现在隧道内定点巡检的目的。本实施例中，撞块40与传感器30相隔固定的距离，便于控制器计算运动距离和减速时间。

本实用新型隧道巡检机器人利用机器人巡检代替人工巡检，能够大大提高巡检工作的安全性，并提高了工作效率。该隧道巡检机器人利用传感器30、撞块40、转动挡块60、控制器的结合，使行走小车10到达巡检目的地(撞块40位置处)时自动停止，行走小车10在撞块40位置处完成巡检任务后自动驶离撞块40，达到准确定位，确保巡检结果可靠的目的。

实施例2，在实施例1的基础上，行走小车10设有滚轮11，滚轮11活动设置于轨道22上，滚轮11通过设置于行走小车10上的伺服电机12驱动。滚轮11一侧设有下端延伸至轨道上部凸起221旁的滚轮定位凸板113，滚轮11表面覆盖有尼龙材料层。通过设置滚轮定位凸板113，能够限制滚轮11的位置，避免滚轮11偏离轨道22，保证行走小车10行走平稳。滚轮11表面覆盖有尼龙材料层，能够减少行走小车10运动时产生的噪音。

实施例3，在实施例1或2的基础上，撞块40设置于连接板70上。支撑板80设有支撑板镂空口81，双向旋转电磁铁50设置于其中一个支撑板80的支撑板镂空口81内，双向旋转电磁铁50的转轴穿过支撑板80与支撑板80下方的转动挡块60连接。双向旋转电磁铁50的数量为两个，两个双向旋转电磁铁50分别设置于支撑板80两端，两个双向旋转电磁铁50的转轴均连接有转动挡块60，撞块40的数量为两个，撞块40与转动挡块60对应设置于连接板70两端，行走小车10运动时两个撞块40分别与对应的转动挡块60碰撞使行走小车10停止运动。本实用新型隧道巡检机器人设置有两个转动挡块60和两个撞块40，转动挡块60分别和撞块40配合，转动挡块60设置于支撑板80两端，使行走小车10停止时更平稳。

实施例4，在实施例3的基础上，支撑板80下方固定连接有挡块支架90，挡块支架90包括支架顶板91和支架底板92，支架顶板91和支架顶板91之间连接有用于限制转动挡块60转动位置的支架挡板93，支架挡板93设置于行走小车10的前进方向一侧，转动挡块60部分设置于支架顶板91和支架底板92之间，转动挡块60其余部分伸出挡块支架90外，双向旋转电磁铁50的转轴穿过支架顶板91与转动挡块60连接，行走小车10运动时撞块40与伸出挡块支架90外的转动挡块60碰撞使行走小车10停止运动。通过设置挡块支架90，能够限制转动挡块60的转动位置，使转动挡块60定位更准确，保证撞块40和转动挡块60之间的碰撞效果，便于更好地控制行走小车10的停止或启动状态。

实施例5，在实施例1至4中任意一个实施例的基础上，支座21包括水平设置的支座顶板211和竖直设置的支座侧板212，支座侧板212顶端与支座顶板211一端连接，支座侧板212底端通过支座斜板213与支座顶板211另一端连接，支座侧板212与隧道侧壁连接，轨道22设置于支座顶板211上，支座斜板213与支座顶板211之间还连接有加强板214。由于隧道通常较窄，采用上述三角结构的支座21，将支座21设置在隧道侧壁上，能够节约空间，且能防止在隧道内行驶的车辆对巡检机器人造成损坏。轨道22为空心结构，轨道22的材质为铝合金，铝合金轨道加工方便，硬度高，不易锈蚀，使用寿命长。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。