一种吊挂式巡检机器人取电装置及方法与流程

本发明涉及轨道机器人领域，特别是涉及一种吊挂式巡检机器人取电装置及方法。

背景技术：

当前吊挂式巡检机器人电源供应均为电池，存在如下弊端：

1)电池重量较大，增加了机器人的负载；

2)其次是电池续航时间较短，当电池电量到达一定比例时机器人就得开到特定位置进行充电，影响巡检效率；

3)电池的寿命有限，运行后经过一段时间的使用就得更换电池，后续维护成本较高。

4)轨道使用较长时间后，相邻的轨道之间容易发生脱离，而又不易修理。

因此，需要对一种吊挂式巡检机器人取电装置进行研究。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种吊挂式巡检机器人取电装置，能实现滑线取电，无需到设定地点充电，及时发现隐患，大大提高机器人的工作效率和工作性能。

一种吊挂式巡检机器人取电装置的具体方案如下：

一种吊挂式巡检机器人取电装置，包括设于巡检机器人下方的取电刷，取电刷与安装于机器人本体的取电刷安装座连接，取电刷与安装于机器人轨道下表面的滑线连接以取电，取电刷安装座上下能伸缩设置，且取电刷相对于取电刷安装座能够转动设置。

上述取电装置，通过取电刷与滑线连接，取电刷与机器人蓄电池连接，实现对机器人蓄电池的供电，可及时充电，从而降低蓄电池的体积和重量，相应降低对机器人导轨的负载要求，因为机器人在行走过程中会有爬坡、下坡、拐弯等动作，取电刷与滑线之间的位移会发生变化，因此将取电刷安装座设置为上下可伸缩型结构，保证取电刷和滑线之间的连接关系。

进一步地，所述机器人本体两侧通过连接件连接，连接件设于轨道的下方，取电刷安装座包括设于连接件的套筒，套筒内设置销轴，销轴与套筒之间设置弹簧，所述取电刷与销轴连接，从而因弹簧的设置，带动取电刷的上下运动。

进一步地，所述取电刷包括取电刷板和与取电刷板连接的取电刷轴，取电刷板与滑线接触，且取电刷板与巡检机器人的蓄电池连接，取电刷轴设于销轴内，且取电刷轴能绕自身轴线转动从而带动取电刷板的转动，实现了取电刷板的自由灵活转动。

进一步地，所述取电刷板表面开有卡槽，所述取电刷轴顶部能卡入卡槽设置以使取电刷轴与取电刷板连接，且取电刷板相对于取电刷轴能在纵向平面内自由转动。

进一步地，所述取电刷轴顶端为与卡槽配合的圆柱结构，圆柱结构两侧分别设置卡板，在取电刷板与取电刷轴配合时，卡板设于取电刷板的两侧，以便于取电刷板在纵向平面内的转动，取电刷轴顶端与下段之间设置外台阶，该外台阶通过销轴顶部进行支撑。

进一步地，所述套筒安装于连接件的下方，所述销轴穿过机器人本体和套筒设置，套筒内侧设置内台阶，销轴与连接件垂直设置，所述弹簧设于销轴顶端下表面和套筒内侧(套筒内台阶)之间。

进一步地，所述轨道包括轨道本体，轨道本体的其中一侧开有开口槽，开口槽内活动设置与开口槽相配合的卡条，卡条能突出轨道本体端部设置以便于相邻两轨道本体的对中，通过卡条与开口槽的设置，避免使用较长时间后，相邻两段轨道本体的脱离，也相应避免因相邻两段轨道连接脱离造成的机器人运动震动，进一步保证取电装置的可靠性。

进一步地，为了进一步提高轨道的承载力，所述轨道本体四个角均设置突出处，突出处设置所述的开口槽，从而提高了轨道本体的承载能力。

进一步地，所述卡条为槽条连接件，滑线安装于轨道本体下表面两处突出处之间。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种吊挂式巡检机器人取电装置的安装方法，具体步骤如下：

1)将巡检机器人的两侧底端通过连接件进行连接；

2)通过连接件安装上下可伸缩的取电刷安装座；

3)取电刷安装座内设置与蓄电池连接的取电刷，取电刷相对于取电刷安装座能够转动设置；

4)在巡检机器人导轨下表面铺设滑线；

5)取电刷与滑线接触设置以向巡检机器人的蓄电池供电。

上述取电装置，通过取电刷与滑线配合进行取电，取电刷能实现上下伸缩，而且取电刷板能相对于取电刷轴实现纵向平面内转动，也能随着取电刷轴自由转动，灵活性高，卡条设于其中一轨道本体的端部，而且因为其能与另一轨道本体开口槽内，方便相邻两轨道本体的对中，避免相邻两轨道在使用较长时间后的脱离，而且轨道本体通过突出设置开口槽，有利于提高整体的负载能力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过取电刷安装座设计为伸缩机构，满足在运动过程中取电刷与滑线之间的位移变化。

2)本发明通过取电刷板和取电刷轴的设置，取电刷板能实现自由转动，灵活性高，这样巡检机器人在行走过程中遇到的爬坡、下坡、拐弯等动作，都能保证取电的顺利性。

3)本发明通过开口槽与卡条的配合，可以方便相邻两段轨道本体的对中，方便两段轨道本体的拼装，而且避免相邻两段轨道本体在较长时间使用后的脱离，保证取电装置的稳定性。

4)本发明取电装置的设置，可以保证巡检机器人始终处于有电状态，省去机器人充电的时间，可实现机器人全天候24小时巡检工作，及时发现隐患，大大提高机器人的工作效率和工作性能；同时，减少了蓄电池的重量，巡检机器人的功耗得到降低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明取电装置的整体剖视图；

图2为本发明取电刷板示意图；

图3为本发明取电刷轴示意图；

图4为本发明轨道本体的主视图；

图5为本发明轨道本体与卡条配合示意图；

其中，1.机器人本体，2.滑线，3.取电刷轴，4.销轴，5.螺钉，6.套筒，7.弹簧，8.轨道本体，9.卡槽，10.圆柱结构，11.卡板，12.开口槽，13.卡条，14.连接件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种吊挂式巡检机器人取电装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种吊挂式巡检机器人取电装置，设于巡检机器人下方的取电刷，取电刷与安装于机器人本体1的取电刷安装座连接，取电刷与安装于机器人轨道下表面的滑线2连接以取电，取电刷安装座上下能伸缩设置，且取电刷相对于取电刷安装座能够转动设置。

上述取电装置，通过取电刷与滑线2连接，取电刷与机器人蓄电池连接，实现对机器人蓄电池的供电，可及时充电，从而降低蓄电池的体积和重量，相应降低对机器人导轨的负载要求，因为机器人在行走过程中会有爬坡、下坡、拐弯等动作，取电刷与滑线之间的位移会发生变化，因此将取电刷安装座设置为上下可伸缩型结构，保证取电刷和滑线之间的连接关系。

机器人本体1两侧通过连接件连接，连接件设于轨道的下方，取电刷安装座包括设于连接件的套筒6，套筒6内设置销轴4，销轴4与套筒6之间设置弹簧7，所述取电刷与销轴连接，从而因弹簧的设置，带动取电刷的上下运动。

取电刷包括取电刷板和与取电刷板连接的取电刷轴，取电刷板与滑线2接触，且取电刷板与巡检机器人的蓄电池连接，取电刷轴3设于销轴4内，取电刷轴3与销轴4内部的孔之间为间隙配合，取电刷轴3且取电刷轴能绕自身轴线转动从而带动取电刷板的转动，实现了取电刷板的自由灵活转动。

取电刷板表面开有卡槽9，取电刷轴3顶部能卡入卡槽9设置以使取电刷轴3与取电刷板连接，且取电刷板相对于取电刷轴3能在纵向平面内自由转动。

取电刷轴3顶端为与卡槽9配合的圆柱结构10，卡槽可为u型卡槽，取电刷板为长条状，如图3所示，圆柱结构10两侧分别设置卡板11，卡板11尺寸大于圆柱结构10，在取电刷板与取电刷轴3配合时，卡板11设于取电刷板的两侧，以便于取电刷板在纵向平面内的转动，取电刷轴3顶端与下段(圆轴结构)之间设置外台阶以缩径，该外台阶通过销轴4顶部进行支撑，取电刷轴3的底端突出设置圆台状卡爪，卡爪具有弹性且卡爪头部设计为斜面，装配时，卡爪压缩，可以顺利插入到销轴中，装配到位后，卡爪弹开，卡住销轴内部台阶，避免取电刷轴轻易从销轴的脱出。

套筒6圆周的耳边通过螺钉5安装于连接件14的下方，销轴4穿过机器人本体和套筒6设置，套筒6内侧设置内台阶，销轴与连接件14垂直设置，所述弹簧7设于销轴顶端下表面和套筒内侧(套筒内台阶)之间。

轨道包括轨道本体8，如图4和图5所示，轨道本体8的其中一侧开有开口槽12，开口槽12内活动设置与开口槽相配合的卡条13，卡条13能突出轨道本体8端部设置以便于相邻两轨道本体的对中，而且开口槽12的设置能设置带螺母的螺栓，螺母从侧部进入开口槽12内，便于对轨道的吊装。

开口槽12与卡条13形状配合，卡条13为槽条连接件。轨道本体8为工字型钢。

其中，轨道本体8四个角均设置突出处，突出处设置所述的开口槽12(两处朝上，两处朝下)，尤其是对工字钢，开口槽12设于工字钢的四个角处，突出设置的部分，有利于提高轨道本体8的抗弯强度。轨道本体8上侧和下侧设置的开口槽开口方向相反，实现从上方和下方对轨道本体8进行对中，方便拼装，提高拼装速度及轨道精度。

本申请取电刷安装座安装时，在套筒和销轴之间安装有弹簧，弹簧安装时有预压缩量，取电刷受到向上的推力，取电刷与滑线始终保持紧密贴合状态。当机器人在上下坡时，滑线与取电刷之间会有位移的变化，此时弹簧的压缩量可以保证取电刷与滑线始终保持接触状态，避免了上下坡过程中取电刷与滑线脱离断电的隐患。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种吊挂式巡检机器人取电装置的安装方法，具体步骤如下：

1)将巡检机器人的两侧底端通过连接件进行连接；

2)通过连接件安装上下可伸缩的取电刷安装座；

3)取电刷安装座内设置与蓄电池连接的取电刷，取电刷相对于取电刷安装座能够转动设置；

4)在巡检机器人导轨下表面铺设滑线；

5)取电刷与滑线接触设置以向巡检机器人的蓄电池供电。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。