一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统的制作方法

本发明涉及电力巡检技术领域，具体涉及一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统。

背景技术：

城市综合管廊机器人可用于电缆隧道或城市综合管廊的巡检，发现运行设备存在的安全隐患，亦可携带小型灭火器对初期进行灭火作业。一般搭载有可见光摄像机和红外热像仪以及各种用于检测环境的传感器，并通过网络将数据传至控制室。部署在机器人前端的嵌入式系统可以对数据进行实时分析，便于根据线路状态进行相应的应急处理及实时监测。

现有的用于电缆隧道或城市综合管廊的机器人大都采用挂轨的方式实现，具体方案是在管廊顶部装设一根用于机器人行走的导轨，其导轨一般是“工字”型，材质一般为钢制或铝制。轨道的装设以及轨道本体需要大量的人力物力。轨道的费用要超过在轨道上运行的机器人本体的费用，大大限制了机器人巡检的应用。

通过公开专利检索，发现以下对比文件：

一种城市地下综合管廊巡检机器人行走机构（cn210941768u）公开了一种城市地下综合管廊巡检机器人行走机构,该行走机构沿其工字型悬挂运行轨道行走，其包括转动轴、轴承轮、基座、上下双排气动伸缩曲轴、上下双排行走轮、轮轴、气动伸缩直轴等；该实用新型创新性的采用双面双排对心轮设计，行走轮之间的连接依靠伸缩曲轴连接。双排行走轮可以变换对心轮轴距。行走轮因为使用气动曲轴连杆进行连接，上下两排行走轮根据气动伸缩轴的调整，夹住轨道，确保机器人在运行的情况，不出现震颤颠簸的情况，行走轮采用聚氨酯材质，确保在运行的过程中不会出现生锈，不会出现致命的火花和静电的情况。

经分析，上述公开专利与本申请的技术方案及实现功能均不相同，因此不影响本申请的新颖性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统，该机器人驱动系统不需要繁复的控制程序和位置传感器的读取，有更高的可靠性，且导轨敷设施工简单，大大降低了整体监控巡检系统的造价。

一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统，包括钢丝绳、走行架及多个吊架，其多个吊架均间隔固装在综合管廊的内壁上，吊架的下部挂接钢丝绳，且吊架的下部向下顶撑走行架；走行架挂接在钢丝绳上，走行架一侧的上部转动连接驱动轮，该侧走行架的中部活动连接向上弹性顶撑并与驱动轮配合夹装钢丝绳的弹性顶撑单元，且走行架的另一侧固装有为驱动轮提供旋转动力的电机。

而且，吊架包括方钢管及l形固定杆，其中方钢管的顶部与综合管廊的内部固接，方钢管的底部固接l形固定杆；l形固定杆的底部横梁上固接有沿钢丝绳延伸方向平行设置的悬垂板及拨板，其中悬垂板的顶部制出有挂接钢丝绳的半圆形凹槽；拨板的底部制出有为走行架提供压合导向力的梯形坡面。

而且，弹性顶撑单元包括固定块、光轴导杆、压紧轮架、轴承轮及多个沿钢丝绳延伸方向排列的压合辊；固定块固接在走行架的侧壁上，该固定块上沿竖直方向穿透并滑动导向连接有多根光轴导杆；光轴导杆的外周均套装有复位弹簧，该光轴导杆的顶部均与压紧轮架的底面固定连接；压紧轮架的两个对向内壁上配合支撑并转动连接压合辊，且压紧轮架的外壁上转动安装有在拨板底面的梯形坡面上配合转动的轴承轮。

而且，驱动轮的轮轴沿水平方向穿透走行架，且驱动轮的内部周向复合粘接有多个增大与钢丝绳摩擦阻力的橡胶阻力环；轮轴的末端及电机的输出轴末端通过锥形齿轮啮合连接。

而且，复位弹簧的底部弹性支撑在固定块的顶面上，复位弹簧的顶部弹性支撑在压紧轮架的底面上。

本发明的优点和技术效果是：

本发明的一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统，通过在综合管廊内部安装吊架及钢丝绳，代替现有技术中的工字钢轨道，大大降低了综合管廊巡检机器人的安装及维护成本，便于机器人巡检的推广应用；通过走行架上的电机为驱动轮提供旋转动力；为防止钢丝绳松脱，钢丝绳每隔一段又悬垂板的半圆形凹槽挂接支撑，而机器人挂接部位的钢丝绳，其上部由驱动轮上的橡胶阻力环配合挂接，其下部由弹性顶撑单元的压合辊向上挤压拉伸，从而保证走行架的走行姿态，避免机器人在走行过程中发生震动甚至倾覆；最后当走行架行进至吊架位置时，由吊架拨板底面的梯形坡面挤压走行架的轴承轮，进而使压紧轮架及压合辊下行脱离钢丝绳底部，其下行过程中复位弹簧处于压缩状态，当走行架脱离吊架范围后，复位弹簧复位，压合辊重新顶压在钢丝绳底部，有效避免吊架对走行架形成位置干涉，提高了走行架在钢丝绳上巡检的稳定性。

本发明的一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统，采用钢丝绳及吊架替代现有技术中的工字钢轨道，大大降低了综合管廊巡检机器人的安装维护成本，便于巡检机器人的普及应用，是一种具有较高创造性的用于城市综合管廊的机器人驱动系统。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明吊架的立体图；

图中：1-吊架；2-l形固定杆；3-驱动轮；4-走行架；5-锥形齿轮；6-电机；7-钢丝绳；8-压合辊；9-压紧轮架；10-光轴导杆；11-固定块；12-复位弹簧；13-轴承轮；14-悬垂板；15-拨板；16-橡胶阻力环；17-半圆形凹槽；18-梯形坡面。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统，包括钢丝绳7、走行架4及多个吊架1，其多个吊架均间隔固装在综合管廊的内壁上，吊架的下部挂接钢丝绳，且吊架的下部向下顶撑走行架；走行架挂接在钢丝绳上，走行架一侧的上部转动连接驱动轮3，该侧走行架的中部活动连接向上弹性顶撑并与驱动轮配合夹装钢丝绳的弹性顶撑单元，且走行架的另一侧固装有为驱动轮提供旋转动力的电机6。

而且，吊架包括方钢管及l形固定杆2，其中方钢管的顶部与综合管廊的内部固接，方钢管的底部固接l形固定杆；l形固定杆的底部横梁上固接有沿钢丝绳延伸方向平行设置的悬垂板14及拨板15，其中悬垂板的顶部制出有挂接钢丝绳的半圆形凹槽17；拨板的底部制出有为走行架提供压合导向力的梯形坡面18。

而且，弹性顶撑单元包括固定块11、光轴导杆10、压紧轮架9、轴承轮13及多个沿钢丝绳延伸方向排列的压合辊8；固定块固接在走行架的侧壁上，该固定块上沿竖直方向穿透并滑动导向连接有多根光轴导杆；光轴导杆的外周均套装有复位弹簧12，该光轴导杆的顶部均与压紧轮架的底面固定连接；压紧轮架的两个对向内壁上配合支撑并转动连接压合辊，且压紧轮架的外壁上转动安装有在拨板底面的梯形坡面上配合转动的轴承轮。

而且，驱动轮的轮轴沿水平方向穿透走行架，且驱动轮的内部周向复合粘接有多个增大与钢丝绳摩擦阻力的橡胶阻力环16；轮轴的末端及电机的输出轴末端通过锥形齿轮5啮合连接。

而且，复位弹簧的底部弹性支撑在固定块的顶面上，复位弹簧的顶部弹性支撑在压紧轮架的底面上。

另外，本发明优选的，电机采用现有技术中的成熟产品。

另外，需要说明的是，本发明为城市综合管廊巡检机器人的驱动系统，在实际使用中，走行架的底部需挂接现有技术中的巡检机器人，并且保证走行架与巡检机器人的组合体重心与钢丝绳截面的重心位于同一竖向直线上，从而保证巡检机器人竖直悬挂在钢丝绳下方，进一步避免走行架及巡检机器人倾覆。

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式，下面结合附图提供一种实施例：

本发明的一种用于城市综合管廊的机器人驱动系统，由钢丝绳或钢绞线敷设轨道，钢丝绳通过吊架装设在管廊顶部，吊架底部固接悬垂板及拨板，其中悬垂版用于固定挂接钢丝绳，而拨板用于向下推挤轴承轮；机器人驱动系统由走行架、驱动轮、压紧轮架、固定块组成。压紧轮装设在压紧轮架上，压紧轮架上装设有用于压紧的复位弹簧和拨板，当机器人在钢丝绳上行走时，压紧轮架依靠复位弹簧的力量向上推压紧轮架，使得压紧轮压在钢丝绳上，给驱动轮增加摩擦力。当需要通过吊架时，装设于吊架上的拨板会先触碰到压紧轮架上装设的轴承轮从而使得压紧轮架向下移动，压紧轮躲避开悬垂板，使得机器人正常通过吊架。通过后拨板脱离开压紧轮架上装设的轴承轮，压紧轮架在复位弹簧作用下移动至压紧钢丝绳。

驱动轮采用铝合金或其他金属材料制造，驱动轮的内部采用包覆橡胶或聚氨酯材料制成橡胶阻力环以增加与钢丝绳的摩擦力，驱动轮的开口处应具有低摩擦系数，通常不需要包覆橡胶和聚氨酯，其目的时修正钢丝绳至驱动轮槽底部运行。

这种机器人驱动系统不需要繁复的控制程序和位置传感器的读取，有更高的可靠性。此方法敷设的导轨简单，大大降低了整个监控巡检系统的造价。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。