一种地下综合管廊巡检机器人升降平台的制作方法

本实用新型涉及管廊巡检机器人升降技术领域，尤其是指一种地下综合管廊巡检机器人升降平台。

背景技术：

随着地下综合管廊陆续投入运营，对安全巡检的要求也越来越高。因地下综合管廊内空间狭长，内部环境未知因素多，尤其对地下深度大的管廊来说，采用机器人巡检成为相对可靠、安全的手段，同时，也提高了巡检效率。但是，对于机器人来说，一般只能通过不大于30°的坡度路面，要想能顺利、安全、无障碍的通过竖井管廊，是面临的实际问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，能有效实现巡检机器人顺利、安全无障碍的通过竖井管廊。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述地下综合管廊巡检机器人升降平台安装于竖井管廊中，所述地下综合管廊巡检机器人升降平台包括驱动装置、输送链装置及平台，所述输送链装置与所述驱动装置均能拆装地安装于所述竖井管廊的内部，且所述输送链装置与所述驱动装置连接，所述平台与所述输送链装置连接，所述驱动装置能驱动所述输送链装置带动所述平台沿所述竖井管廊的轴向上下往复运动，所述平台上设有能检测巡检机器人进入或离开所述平台的检测元件。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述输送链装置包括主动轴、从动轴及至少一组链组件，所述主动轴与所述驱动装置连接，所述从动轴安装于所述主动轴的下方，且所述从动轴与所述主动轴平行设置，所述链组件分别与所述主动轴、所述从动轴连接，所述平台与所述链组件连接，所述驱动装置能驱动所述主动轴转动并通过所述链组件带动所述平台沿所述竖井管廊的轴向上下往复运动。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述链组件包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮套设安装于所述主动轴上，且所述主动链轮与所述主动轴保持周向静止，所述从动链轮能转动地套设安装于所述从动轴上，所述链条绕设所述主动链轮与所述从动链轮，所述驱动装置能驱动所述主动轴带动所述主动链轮转动，所述主动链轮带动所述链条环绕所述主动链轮及所述从动链轮往复运动。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述链组件设有两组，两所述主动链轮均套设安装于所述主动轴上，所述主动轴带动两所述主动链轮同步转动，两所述从动链轮均能转动地套设安装于所述从动轴上，两所述链条分别绕设对应的所述主动链轮与所述从动链轮，且两所述链条相互平行，所述平台分别与两所述链条连接，所述驱动装置通过所述主动轴及两所述主动链轮驱动两所述链条同步运动并带动所述平台上升及下降。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述链组件还包括链条护板，所述链条护板由安装所述平台的一侧扣设在所述链条上，所述链条护板上开设有纵向延伸的条形孔，所述平台贯穿所述条形孔与所述链条连接，且所述链条带动所述平台沿所述条形孔上下往复运动。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述链组件还包括弹性张紧组件，所述弹性张紧组件包括基柱、两横梁、摆杆、第一连接轴及第二连接轴，所述基柱纵向设置于所述竖井管廊的底面上，所述摆杆的下端通过转接座转动连接于所述竖井管廊的底面上，所述第一连接轴能转动地贯穿所述基柱的上端，两所述横梁的一端分别与所述第一连接轴的两端固定连接，两所述横梁的另一端分别与所述第二连接轴的两端转动连接，所述第二连接轴的中部开设有通孔，所述摆杆贯穿所述通孔与所述第二连接轴滑动套接，所述摆杆的上端位于所述第二连接轴的上方由下至上顺序设有弹簧、限位套筒和限位螺母，所述弹簧的两端分别抵靠在所述第二连接轴的上表面与所述限位套筒的下端面上，所述限位套筒的上端面抵靠在所述限位螺母的下表面上，两所述横梁的中部均开设枢接孔，所述从动轴分别贯穿两所述横梁上的所述枢接孔并与两所述横梁转动连接。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，平台包括两端开口的箱体结构及连接板，所述箱体结构的内部形成水平通道，所述箱体结构的一端开口朝向所述输送链装置，所述连接板固定连接于所述箱体结构的朝向所述输送链装置的一端端面的顶部位置，且所述连接板与所述输送链装置能拆装地连接。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述箱体结构的底板上设有导轨，所述导轨的延伸方向与所述通道的连通方向相同。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，沿所述通道的连通方向，所述箱体结构的底板上间隔设有两停车挡，两所述停车挡分别靠近所述箱体结构的两端。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述检测元件为光电传感器和/或压力传感器。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述驱动装置包括电机和制动器，所述电机与所述输送链装置分别与所述制动器连接。

如上所述的地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，所述地下综合管廊巡检机器人升降平台还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括第一位置传感器与第二位置传感器，所述第一位置传感器设于与所述竖井管廊的上端连通的第一水平管廊中靠近所述竖井管廊的位置处，所述第二位置传感器设于与所述竖井管廊的下端连通的第二水平管廊中靠近所述竖井管廊的位置处，所述第一位置传感器与所述第二位置传感器分别与所述驱动装置电连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台能有效实现巡检机器人顺利、安全、无障碍的通过竖井管廊。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台安装在地下综合管廊中的主视结构示意图；

图2是本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台安装在地下综合管廊中的侧视结构示意图；

图3是本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台的局部结构示意图；

图4是本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台的驱动装置的结构示意图；

图5是图1中A处结构放大示意图；

图6是图2中B处结构放大示意图；

图7是沿图6中C-C的剖面示意图；

图8是本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台的控制方法步骤流程图。

附图标号说明：

1、驱动装置；

11、电机；

12、制动器；

2、输送链装置；

21、主动轴；

22、从动轴；

23、链组件；

231、主动链轮；

232、从动链轮；

233、链条；

234、链条护板；

235、弹性张紧组件；

2351、基柱；

2352、横梁；

2353、摆杆；

2354、第一连接轴；

2355、第二连接轴；

2356、弹簧；

2357、限位套筒；

2358、限位螺母；

3、平台；

31、箱体结构；

311、导轨

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～图7所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，地下综合管廊巡检机器人升降平台安装于竖井管廊中，竖井管廊在设置时，通常在竖井管廊的顶部有一与竖井管廊连通的第一水平管廊，并在竖井管廊的底部有一与竖井管廊连通的第二水平管廊，地下综合管廊巡检机器人升降平台包括驱动装置1、输送链装置2及平台3，输送链装置2与驱动装置1均能拆装地安装于竖井管廊的内部，具体为输送链装置2的上端能拆装地安装于竖井管廊的侧壁上，且靠近竖井管廊的顶部，输送链装置2的下端向下延伸并能拆装地安装于竖井管廊的底部，也可以看作是连接在第二水平管廊的内壁上，输送链装置2与驱动装置1连接，驱动装置1也安装于竖井管廊的内壁上，平台3与输送链装置2连接，驱动装置1能驱动输送链装置2带动平台3沿竖井管廊的轴向上下往复运动，如此通过平台3可以将巡检机器人由第一水平管廊带至第二水平管廊，或将巡检机器人由第二水平管廊带至第一水平管廊，实现巡检机器人在竖井管廊中顺利、安全、无障碍的升降。平台3上设有检测元件，检测元件能检测巡检机器人进入及离开平台3，以确保巡检机器人顺利安全的进入或驶离平台。

进一步地，如图1～图3所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，输送链装置2包括主动轴21、从动轴22及至少一组链组件23，主动轴21与驱动装置1连接，主动轴21通过上部安装支架能转动的安装在竖井管廊的侧壁上，从动轴22安装于主动轴21的下方，且从动轴22与主动轴21平行设置，从动轴22通过底部安装支架或其他结构(例如下文中记载的弹性张紧组件235)安装在竖井管廊的底部表面(即第二水平管廊的内壁)上，从动轴22可以是能转动地安装于底部安装支架上或者也可以是以无法转动的固定安装的方式安装于底部安装支架，本实用新型并不以此为限；链组件23分别与主动轴21、从动轴22连接，主动轴21与从动轴22共同对链组件23进行支撑，平台3与链组件23连接，驱动装置1能驱动主动轴21转动并通过链组件23带动平台3沿竖井管廊的轴向上下往复运动。

更进一步地，如图1～图3所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，链组件23包括主动链轮231、从动链轮232和链条233，主动链轮231套设安装于主动轴21上，且主动链轮231与主动轴21保持周向静止，在驱动装置1带动主动轴21转动的过程中，主动链轮231与主动轴21同步转动，其中，主动链轮231与主动轴21之间可以设置键来保证周向静止，如此才能保证主动轴21在转动过程中能顺利驱动主动链轮231转动，避免出现主动链轮231与主动轴21之间发生相对转动而无法正常驱动平台3升降的情况发生；从动链轮232能转动地套设安装于从动轴22上，从动链轮232的转动可以是通过从动轴22与底部安装支架之间的转动来实现，也可以是通过从动链轮232与从动轴22之间的转动来实现，或者同时通过上述两种转动来实现，本实用新型并不以此为限；链条233绕设主动链轮231与从动链轮232，驱动装置1能驱动主动轴21带动主动链轮231转动，主动链轮231带动链条233环绕主动链轮231及从动链轮232往复运动。

作为优选，如图1所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，链组件23设有两组，两组链组件23平行设置，两主动链轮231均套设安装于主动轴21上，两主动链轮231间隔设置，主动轴21带动两主动链轮231同步转动，两从动链轮232均能转动地套设安装于从动轴22上，两链条233分别绕设对应的主动链轮231与从动链轮232，且两链条233相互平行，平台3分别与两链条233连接，驱动装置1通过主动轴21及两主动链轮231驱动两链条233同步运动并带动平台3上升及下降，通过将链组件23设置为两组，能够从平台3的两侧对其进行支撑，使平台3保持平稳，防止出现平台3倾斜而导致巡检机器人跌落的情况发生，同时减少单个链条233的受力，保证链条233的使用寿命。

作为优选，如图2所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，链组件23还包括链条护板234，链条护板234由安装平台3的一侧扣设安装在链条233上，链条护板234上开设有纵向延伸的条形孔，条形孔可以理解为一个供平台3上下移动的导槽，平台3贯穿条形孔与链条233连接，且链条233带动平台3沿条形孔上下往复运动，以防止链条233因悬挂平台3而发生曲翘，同时也可保护平台3上的巡检机器人或其他载物不被卷入链条233内。

进一步地，如图1、图2及图5～图7所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，链组件23还包括弹性张紧组件235，弹性张紧组件235包括基柱2351、两横梁2352、摆杆2353、第一连接轴2354及第二连接轴2355，基柱2351纵向设置于竖井管廊的底面上，摆杆2353的下端通过转接座转动连接于竖井管廊的底面上，第一连接轴2354能转动地贯穿基柱2351的上端，两横梁2352的一端分别与第一连接轴2354的两端固定连接，两横梁2352的另一端分别与第二连接轴2355的两端转动连接，第二连接轴2355的中部开设有通孔，摆杆2353贯穿通孔与第二连接轴2355滑动套接(第二连接轴2355也可以看作是一个套设在摆杆2353上的滑块)，摆杆2353的上端位于第二连接轴2355的上方由下至上顺序设有弹簧2356、限位套筒2357和限位螺母2358，弹簧2356以被压缩的状态安装于限位套筒2357与第二连接轴2355之间，弹簧2356的两端分别抵靠在第二连接轴2355的上表面与限位套筒2357的下端面上，限位套筒2357的上端面抵靠在限位螺母2358的下表面上，两横梁2352的中部均开设枢接孔，从动轴22分别贯穿两横梁2352上的枢接孔并与两横梁2352转动连接。安装完成后，由于弹簧2356是以被压缩的状态安装于限位套筒2357与第二连接轴2355之间，所以，在弹簧2356自身弹性回复力的作用下，弹簧2356的两端始终推抵第二连接轴2355与限位套筒2357，由于限位螺母2358的作用，弹簧2356无法推动限位套筒2357朝向远离弹簧2356的方向移动，故在弹簧2356的推抵下，只能第二连接轴2355朝向远离限位套筒2357的方向移动，从而带动横梁2352向下摆动并拉动链条233，使链条233保持张紧状态，当链条233松懈较多时，可以向下调整限位螺母2358在摆杆2353上的位置，从而保证弹簧2356能始终保持弹性推抵第二连接轴2355的状态，从而保证链条233处于张紧状态，保证链条233输送的可靠性，同时由于是弹性推抵，为链条233提供了缓冲空间，不会出现过于张紧而导致链条233崩断的情况。其中，需要说明的是，上述弹性张紧组件235的结构组成仅为本实用新型较佳实施例，本领域技术人员还可以采用其他结构部件来使链条233处于张紧状态，本实用新型并不以此为限。

进一步地，如图1～图3所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，平台3包括两端(即图2中箱体结构31的左右两端)开口的箱体结构31及连接板，箱体结构31的内部形成水平通道，箱体结构31的一端开口朝向输送链装置2，连接板固定连接于箱体结构31的朝向输送链装置2的一端端面的顶部位置，具体可以为，连接板平行于箱体结构31的端面，且连接板的下边缘处与箱体结构31的朝向输送链装置2的一端的端面的上边缘处连接，以保证连接板的设置不会阻挡箱体结构31的朝向输送链装置2的一端的开口，以保证巡检机器人能顺利穿过箱体结构31的朝向输送链装置2的一端的开口而驶离箱体结构31；且连接板与输送链装置2能拆装地连接。箱体结构31可以看作是由底板、顶板及两侧板围合形成的两端开口的矩形箱体，矩形箱体的内部形成水平通道，水平通道的延伸方向与第一水平管廊及第二水平管廊的延伸方向相同，以便于巡检机器人从第一水平管廊及第二水平管廊中顺利直接地进入箱体结构31中，并从箱体结构31中顺利进入第一水平管廊及第二水平管廊中，不需要拐弯；其中在设置箱体结构31时，应注意保证箱体结构31的底板呈水平状态，以防止由于底板倾斜而导致巡检机器人从箱体结构31内部掉落的情况发生。

更进一步地，如图1所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，底板上设有导轨311，导轨311的延伸方向与通道的连通方向相同。巡检机器人的底部设有与导轨311相配合的导槽，通过设置导轨311能在巡检机器人进入箱体结构31时有效对巡检机器人的位置进行引导，以保证巡检机器人停泊在底板的中央位置，能有效避免箱体结构31的底板受力不均而倾斜的情况发生，同时防止巡检机器人与箱体结构31的两侧板之间发生摩擦而受到磨损。

作为优选，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，沿通道的连通方向，箱体结构31的底板上间隔设有两停车挡，两停车挡分别靠近箱体结构31的两端(即图2中箱体结构31的左右两端)。通过设置停车挡能在巡检机器人进入箱体结构31后，在箱体结构31的两端开口处对巡检机器人进行限位，以防止在升降过程中巡检机器人从箱体结构31的两端开口掉落。其中，在平台3未使用时，停车挡缩入平台3(箱体结构31的底板)的内部，以供巡检机器人进入箱体结构31的内部，当巡检机器人完全进入箱体结构31后，停车挡自动升起，而在平台3通过升降到达指定位置后，停车挡再次缩入平台3的内部，以供巡检机器人驶离平台3。其中停车挡可以通过采用电控的方式来控制，或者停车挡也可以是采用浮动连杆结构来实现，只要能保证在巡检机器人完全进入平台3后自动升起，并在巡检机器人需要进入或离开平台3时自动缩回即可，本实用新型并不以此为限。

进一步地，如图4所示，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，驱动装置1包括电机11和制动器12，电机11与输送链装置2分别与制动器12连接。电机11为输送链装置2提供动力，制动器12电机11运行或停止，从而控制输送链装置2的运行与停止，具体为，在巡检机器人进入或驶离平台3的过程中控制输送链装置2的停止，而在巡检机器人未进入平台3之前以及完全进入平台3之后控制输送链装置2运行实现升降。

作为优选，本实用新型提供了一种地下综合管廊巡检机器人升降平台，其中，地下综合管廊巡检机器人升降平台还包括位置检测装置，位置检测装置包括第一位置传感器与第二位置传感器，第一位置传感器设于与竖井管廊的上端连通的第一水平管廊中靠近竖井管廊的位置处，第二位置传感器设于与竖井管廊的下端连通的第二水平管廊中靠近竖井管廊的位置处，第一位置传感器与第二位置传感器分别与驱动装置1电连接。第一位置传感器与第二位置传感器用于检测巡检机器人在第一水平管廊及第二水平管廊中的位置。

本实用新型还包括控制系统，第一位置传感器、第二位置传感器及制动器12均与控制系统电连接，第一位置传感器与第二位置传感器在检测到巡检机器人的位置后将信号反馈给控制系统，控制系统根据检测到的巡检机器人的位置控制制动器12运行，使平台3移动至与巡检机器人相对应的位置，以便于巡检机器人进入平台3。

作为优选，竖井管廊的顶部与底部分别设有用于检测平台3位置的顶部位置传感器与底部位置传感器，顶部位置传感器与底部位置传感器也分别与控制系统电连接，顶部位置传感器与底部位置传感器用于检测平台3的位置，当顶部位置传感器检测到平台3后，巡检机器人受控进入平台3，而在顶部位置传感器无法检测到平台3时，巡检机器人受控停泊在第一水平管廊中，如此能有效防止巡检机器人在平台3未上升到位时进入竖井管廊而发生跌落损坏的情况；同样地，底部位置传感器的原理与顶部位置传感器大致相同，均为保证巡检机器人顺利安全进入平台3，在此不再赘述。

另外，作为优选，检测元件设有两个，两个检测元件分别设在箱体结构31的两端开口处，具体可以为光电传感器，光电传感器发出横跨箱体结构31端部开口(即沿垂直于水平通道的轴线的方向设于箱体结构31的端部开口)的光线，当巡检机器人或巡检人员穿过开口时，光电传感器发出的光线被阻断，如此通过光电传感器检测巡检机器人或巡检人员是否穿过该开口，来判断巡检人员或巡检机器人进入或离开平台3；或者，检测元件也可以设在箱体结构31的底板上表面上，具体可以为压力传感器，通过箱体结构31的底板上的压力变化来判断巡检人员或巡检机器人进入或离开平台3。

如图8所示，本实用新型提供的一种地下综合管廊巡检机器人升降平台的控制方法包括：

步骤1：检测巡检机器人的位置，控制平台移动至与巡检机器人的位置相对应的高度；

步骤2：驱动巡检机器人移动并停泊在平台上；

步骤3：控制平台移动至巡检机器人的目标位置并停止移动；

步骤4：控制巡检机器人移动并离开平台。

具体实施过程为：

当巡检机器人从竖井管廊的高处要到竖井管廊的低处进行巡检任务时，巡检机器人由第一水平管廊中接近平台，第一位置传感器检测有巡检机器人通过的位置信号，说明巡检机器人或巡检人员即将进入竖井管廊区域，制动器控制平台上升；

当平台上升到达竖井管廊的高位后，顶部位置传感器检测到平台，制动器平安制动，平台保持不动，等待巡检机器人或巡检人员进入平台；

在第一位置传感器检测到巡检机器人通过的位置信号之后，在预定时间内，若顶部位置传感器未检测到平台，则开启灯光报警提示巡检人员，同时制动巡检机器人刹车等待；

巡检机器人或巡检人员进入平台后，箱体结构内部设置的压力传感器检测到压力增大至预定值时，则控制巡检机器人刹车制动，且停车挡立起，在箱体结构的两端开口处对巡检机器人进行限位阻挡，平台准备下降；

平台开始下降运行，搭载巡检机器人或其他载物进入竖井管廊，平台的下降速度由变频电机及编码器控制，以满足巡检机器人对竖井管廊空间环境及管线的巡检要求；

巡检机器人在平台下降过程中，完成对竖井管廊空间环境及管线的巡检任务；其他载物随平台下降到竖井管廊中的预定位置，进行维护更换等操作；

平台下降到竖井管廊的低位时，底部位置传感器检测到信号，制动器平安制动，平台保持静止，停车挡回落，等待巡检机器人或巡检人员离开平台；

巡检机器人或巡检人员离开平台后，箱体结构内部的压力传感器检测到压力变小恢复至初始值，说明巡检机器人或巡检人员离开平台，对竖井管廊的低处空间或第二水平管廊进行巡检。

而当巡检机器人从竖井管廊低处要到竖井管廊高处进行巡检任务时，与上述过程相反。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的地下综合管廊巡检机器人升降平台能有效实现巡检机器人顺利、安全无障碍的通过竖井管廊。

在巡检阶段，本实用新型能协助轮式巡检机器人或其他载物顺利、平安、无障碍地在竖井管廊内升降通过地下综合管廊垂直竖井管廊空间，与巡检机器人形成一套体系，克服现有巡检机器人在垂直空间上的巡检盲区，完成对地下综合管廊垂直竖井管廊空间及复杂立体空间的环境及管线的巡检任务，突破了巡检机器人在垂直竖井管廊空间的实际运行困难；

在检修阶段，本实用新型能协助人工，快速、高效、定位准确地在竖井管廊内运送物料，节省人力，使得在狭长的地下空间内具有可操作性，工作更高效。

本实用新型可以根据地下综合管廊垂直竖井管廊的空间尺寸进行适应性尺寸调节，具有极强的适用性。

本实用新型可以完成在地下综合管廊垂直竖井管廊空间内的上升与下降，具有双向性。

本实用新型可以应用在其他有机器人在垂直空间的巡检场合，适用范围广泛。

本实用新型地下综合管廊巡检机器人升降平台与巡检机器人的联合控制系统，使得地下综合管廊巡检机器人升降平台与巡检机器人更能高效、安全的配合进行巡检工作。

本实用新型具有双制动、双控制等安全保证，使得地下综合管廊内的巡检设备更安全，控制系统更智慧。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。