一种应用在管廊内的巡检机器人巡检轨道的制作方法

实用新型涉及一种应用在管廊内的巡检机器人巡检轨道，属于管廊巡检设备领域。

背景技术：

随着城市经济的快速发展，综合管线建设规模不足，管理水平不高等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响着生命、财产安全和城市运行秩序。面对当前现状，中央适时提出新型城镇化和现代化城市建设的要求，把地下综合管廊建设作为履行政府职能、完善城市基础设施的重要内容。

城市管廊，尤其是地下管线综合管廊是城市建设现代化、科技化、集约化的标志之一，也是城市地下空间充分利用的象征，更是城市公用管线建设综合化、管廊化的发展趋势。建设综合管廊可有效避免道路重复开挖，减少城市视觉污染，保护城市市容环境，提高城市能源供给，确保城市安全运转而产生的新兴市政基础设施。

随着综合管廊的发展，城市综合管廊使用的智能巡检机器人也随之得到了越来越多的应用。目前，各大城市综合管廊巡检机器人都采用轨道行走方式。

由于综合管廊内部各个舱体中设计了功能出口，功能出口可作为工作人员出入的逃生口，也可作为物品运输的出口，每个分区都设计了该功能出口。但是由于管廊环境受限，当巡检机器人的巡检轨道铺设完成后，巡检轨道阻挡住功能出口，从而可能造成人员生命安全的风险。如何保证巡检机器人的轨道安装不影响功能出口的逃生和运输功能，给广大用户及设计院提出了很大的难题。

技术实现要素：

实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种应用在管廊内的巡检机器人巡检轨道，让巡检机器人的巡检轨道不影响功能出口的逃生和运输功能。

解决上述技术问题，实用新型采用如下技术方案：

一种应用在管廊内的巡检机器人巡检轨道，巡检轨道横穿管廊的功能出口，所述巡检轨道包括定位在所述功能出口两侧的主体段轨道以及用于连通所述两侧的主体段轨道的活动段轨道，所述活动段轨道相对于所述主体段轨道活动设置，在功能出口贯通状态下，所述活动段轨道与主体段轨道分离，在巡检轨道贯通状态下，所述活动段轨道与两侧的主体段轨道对接连通。

采用实用新型的有益效果：

实用新型中，巡检轨道包括了主体段轨道和活动段轨道，其中主体段轨道分布在功能出口的两侧，相当于主体段轨道在功能出口下方的中间呈断开状态，而活动段轨道相对于主体段轨道活动设置，这样设计的目的，可以让巡检轨道在两种状态之间切换，第一种状态是巡检轨道贯通状态，在这种状态下，活动段轨道位于主体段轨道中间实现正常对接，这样可以保证巡检机器人就顺利通过，不影响巡检机器人的正常巡检，而当有人员进入管廊内时；第二种状态是功能口贯通状态，在这种状态下，活动段轨道从主体段轨道中间分离，这样可以保证管廊的内部与功能出口之间不被阻挡，保证功能出口是处于贯通状态，使得人或货物可以顺利从逃生口处爬出或运输出去，实用新型在结构上较为简单，但是产生的实用价值非常高。

此外，对于巡检机器人而言，有时候需要对巡检机器人本身进行维修或检查时，工作人员只需要在功能出口处将活动段轨道从主体段轨道处分离，从而将巡检机器人从主体段轨道中间滑出即可取出，而不需要再下到管廊内部取出，对于工作人员而言非常方便。

作为优选，所述巡检轨道包括切换机构，所述活动段轨道通过切换机构控制与主体段轨道的分离和对接，以实现功能出口贯通状态和巡检轨道贯通状态的切换。利用切换机构来实现两个状态间的切换，较为方便和容易控制。

作为优选，所述切换机构包括支撑框架，所述支撑框架相对于主体段轨道固定，所述活动段轨道滑动安装在支撑框架。利用滑动活动段轨道的方式来实现切换，这样的切换方式较为稳定。

作为优选，所述切换机构包括转轴，所述活动段轨道通过转轴与主体段轨道转动连接，或者，所述切换机构包括可拆卸装置，所述活动段轨道通过可拆卸装置与主体段轨道可拆连接。对于切换机构，还可以采用转动活动段轨道，或者直接将活动段轨道拆卸的方式来实现切换，也非常方便和实用。

作为优选，所述支撑框架包括滑轨，所述活动段轨道安装在滑轨上，所述滑轨与主体段轨道相交。利用滑轨与主体段轨道相交的特性，可以让滑动段轨道快速滑离。

作为优选，主体段轨道中间形成轨道缺口，所述巡检轨道还包括用于感应所述活动段轨道是否位于轨道缺口内的第一位置传感器。利用第一位置传感器的感应特性，可以提供相应的离位信号，方便进行报警提示或者发出信号通知。

作为优选，所述第一位置传感器连接有用于发送信号给巡检机器人的通讯模块。利用通讯模块可以做到实时监测并及时通知到巡检机器人的目的，保证巡检机器人不会脱轨。

作为优选，所述第一位置传感器安装在支撑框架或活动段轨道上，所述活动段轨道从轨道缺口内移出时触发所述第一位置传感器。第一位置传感器的安装位置可以选在支撑框架上，也可以选在活动段轨道上，安装位置较为灵活多变。

作为优选，所述巡检轨道还包括用于将活动段轨道与主体段轨道锁定对接的自锁机构。设置自锁机构后，可以是的活动段轨道与主体段轨道在对接时稳定性更好，减少巡检机器人脱轨几率。

作为优选，所述自锁机构包括锁销和固定锁销用的插孔座，所述活动段轨道上活动安装有把手，所述锁销设在所述把手上。优化设计了自锁机构，将自锁机构与把手有机结合，使得工作人员只需要操作把手就既能实现解锁也能实现移动活动段轨道的目的，操作上更加便利。

实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对实用新型做进一步的说明：

图1为实用新型实施例一巡检轨道在管廊中的侧向示意图；

图2为实用新型实施例一巡检轨道在管廊中的俯视示意图；

图3为实用新型实施例一中活动段轨道与主体段轨道对接时的示意图；

图4为实用新型实施例一中活动段轨道与主体段轨道分离时的示意图；

图5为图4中A-A向的剖视示意图；

图6为实用新型实施例二中活动段轨道与主体段轨道对接和分离时的示意图；

图7为实用新型实施例三中活动段轨道与主体段轨道对接和分离时的示意图；

图8为实用新型实施例四中活动段轨道与主体段轨道对接和分离时的示意图。

【具体实施方式】

下面结合实用新型实施例的附图对实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于实用新型的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。

实施例一：

如图1至图5所示，本实施例为一种应用在管廊内的巡检机器人巡检轨道，巡检轨道供巡检机器人2行走，本实施例中巡检机器人2优选是吊挂在巡检轨道下，对于管廊1而言，其顶部设置有功能出口10，巡检轨道位于功能出口10的下方，且受管廊1空间受限，一般巡检轨道与功能出口10会有重叠，即在水平投影方向巡检轨道会横穿过管廊1的功能出口10，参见图2。功能出口10可以是为人员逃生用，也可以是供货物运输用，所述巡检轨道包括定位在所述功能出口10两侧的主体段轨道31以及用于将所述两侧的主体段轨道31连通的活动段轨道32。所述活动段轨道32相对于所述主体段轨道31活动设置，本实施例中的巡检轨道包括两种状态，一种为功能出口贯通状态，另一种为巡检轨道贯通状态，在功能出口贯通状态下，所述活动段轨道32与主体段轨道31分离，在巡检轨道贯通状态下，所述活动段轨道32与两侧的主体段轨道31对接连通。

本实施例中，巡检轨道包括了主体段轨道31和活动段轨道32，其中主体段轨道31分布在功能出口10的两侧，中间呈断开状态，相当于主体段轨道31在功能出口10下方断开形成轨道缺口，而活动段轨道32则是通过一个切换机构4可以对接到主体段轨道31之间，同时也可以利用切换机构4从主体段轨道31中间分离，这样设计的目的，可以让巡检轨道在两种状态之间切换，第一种状态是巡检轨道贯通状态，在这种状态下，活动段轨道32位于主体段轨道31中间实现正常对接，这样可以保证巡检机器人2顺利通过，不影响巡检机器人2的正常巡检；第二种状态是功能出口贯通状态，在这种状态下，活动段轨道32从主体段轨道31中间分离，这样可以保证管廊1的内部与功能出口10之间不被阻挡，保证功能出口10是处于贯通状态，使得人或货物可以顺利从逃生口处爬出或运输出去，本实施例在结构上较为简单，但是产生的实用价值非常高。

此外，对于巡检机器人2而言，有时候需要对巡检机器人2本身进行维修或检查时，工作人员只需要在功能出口10处将活动段轨道32从主体段轨道31处分离，从而将巡检机器人2从主体段轨道31中间滑出即可取出，而不需要再下到管廊1内部取出，对于工作人员而言非常方便。

本实施例的具体实施方式如下：

如图2所示，本实施例中，管廊1在所述功能出口10下方安装有逃生梯11，以供人通过逃生梯11爬到功能出口10，所述活动段轨道32通过切换机构4相对于主体段轨道31活动设置，而本实施例中所述活动段轨道32的活动方向为朝向逃生梯11方向和远离逃生梯11方向。当活动段轨道32的活动方向为远离逃生梯11方向时，为人员从逃生梯11处爬出时预留出更多的空间。

如图3至图4所示，所述切换机构4包括支撑框架41，所述支撑框架41相对于主体段轨道31固定，本实施例中所述活动段轨道32优选是滑动安装在支撑框架41内。具体而言，本实施例中的支撑框架41包括外框架411和设置在外框架411内的两根滑轨412，两根滑轨412所提供给活动段轨道32的滑动方向在本实施例中为纵向方向，以图3为参照，滑动方向为中Y轴方向，而主体段轨道31的方向为横向方向，即图3中的X轴方向，相当于本实施例中所述滑轨412与主体段轨道31相交成90°，这样设计能够让活动段轨道32以最快的时间脱离到最大位置。

需要说明的是，在其他实施方式中，滑轨412与主体段轨道31之间的相交角度并不局限于90°，还可以是60°、70°、80°等等，只要是能够将活动段轨道32从主体段轨道31中间的轨道缺口内脱离的，均落入实用新型的保护范围内。

另外，对于管廊1而言，大部分时间均在巡检模式下，所以活动段轨道32与主体段轨道31对接的时间会远多于分离的时间，为了保证活动段轨道32与主体段轨道31对接的精准度，防止巡检机器人2多次经过活动段轨道32时活动段轨道32发生移动，所述巡检轨道还包括用于将活动段轨道32锁定在轨道缺口内的自锁机构，通过自锁机构可以将活动段轨道32临时锁定。

参见图3至图5所示，本实施例中的自锁机构优选包括锁销51和用于固定锁销51用的插孔座52，插孔座52上设有插孔，所述活动段轨道32上活动安装有把手321，本实施例中的把手321安装在活动段轨道32的顶部，且可上下活动按压的，把手321与活动段轨道32之间还设置有复位弹簧53，所述锁销51设在所述把手321的两端且朝上延伸，而插孔座52则固定在支撑框架41的滑轨412上，当操作人员朝下按压把手321时，将锁销51从插孔座52内脱离出来实现解锁，从而可以借助把手321将活动段轨道32从轨道缺口中分离，当需要锁定时，按压住把手321将把手321的两端的锁销51对准插孔座52，然后利用复位弹簧53的弹力将锁销51锁定在插孔座52内，从而实现活动段轨道32与支撑框架41的锁定，也就间接地实现了活动段轨道32与主体段轨道31的对接锁定。

需要说明的是，实用新型的自锁机构可以有多种实施方式，本实施例只是优选列举了其中一种自锁机构，在实用新型的其他实施方式中，自锁机构并不局限于本实施例的这种结构。

在活动段轨道32在与主体段轨道31分离的情况下，巡检机器人2如果还在继续行走，则会导致巡检机器人2从轨道缺口内掉落，为了防止这类情况的发生，所述巡检轨道还包括用于感应所述活动段轨道32是否离开轨道缺口的第一位置传感器61，所述活动段轨道32从轨道缺口内移出时触发所述第一位置传感器61。

设置第一位置传感器61后，当活动段轨道32脱离轨道缺口后，第一位置传感器61可以被触发，此时可以是以警报的方式进行提醒，也可以通过信号传输的方式以通知巡检机器人2停止行走，当然这两种情况也可以同时进行。后者的方式，可以让第一位置传感器61连接一通讯模块，优选是无线通讯模块，比如GPRS模块、wifi模块、蓝牙模块等，通过这类无线通讯模块将信号传输给巡检机器人2，具体会在下文展开阐述。

实用新型中的第一位置传感器61的具体实施方式可以有多种，比如可以是微动开关，也可以是红外传感器，本实施例中第一位置传感器61优选为微动开关，且本实施例中第一位置传感器61优选安装在支撑框架41上，同时活动段轨道32上设有用于抵触所述微动开关的触块，当活动段轨道32位于轨道缺口内时，活动段轨道32的触块与微动开关相抵，当活动段轨道32离开轨道缺口时，触块与微动开关分离，从而触发微动开关。

需要说明的是，第一位置传感器61并不局限于安装在支撑框架41上，也可以是安装在活动段轨道32上，这种情况下，触块安装在支撑框架41上，也能实现触发效果。

另外，本实施例中还优选设置了第二位置传感器62，第二位置传感器62位于活动段轨道32的最大行程处，这里所指的最大行程是指远离逃生梯11或巡检轨道的最大行程处，可参见图4中所示，当活动段轨道32滑动到最大行程处，第二位置传感器62被触发，以提示工作人员可以顺利通行，第二位置传感器62和第一位置传感器61的结构基本类似，本文不作过多阐述。

实施例二：

如图6所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例的切换机构4有所不同，本实施例中的切换机构4包括转轴42，所述活动段轨道32通过转轴42相对于所述主体段轨道31转动连接，相当于本实施例中将活动段轨道32的滑动方式改变为转动。

至于转动方向，可以有多种实施方式，比如在水平面方向内水平转动，也可以是在竖直方向内朝下转动，本实施例优选的，可以在水平方向内水平转动，以图6为参照，活动段轨道32是在X轴、Y轴所在的平面内转动，具体的，活动段轨道32一端与主体段轨道31通过转轴42铰接，同时在主体段轨道31另一侧则优选设置有自锁机构，对接时和分离时的活动段轨道分别用32和32’表示。

本实施例中的自锁机构包括插销54，插销54与把手321是一体结构，插销54延伸出活动段轨道32的端部，把手321是可以伸缩的，伸缩时可控制插销54朝内收缩，具体可参见图7中所示(本实施例中的自锁机构与实施例三中的自锁机构相同)，另一侧的主体段轨道31上设有锁孔55，当插销54插入锁孔55时，即实现活动段轨道32与主体段轨道31锁定。

实施例三：

如图7所示，本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中的活动段轨道的转动方向是竖直方向转动，以图7为参照，活动段轨道在X轴、Z轴所在的平面内转动，对接时和分离时的活动段轨道分别用32和32’表示。

同样，活动段轨道32上设置有自锁机构。活动段轨道32内设有容纳腔322，所示把手321容置在容纳腔322内，容纳腔322的一端封闭，封闭的一端内设有复位弹簧53，容纳腔322的另一端与活动段轨道32的端部连通，把手321的端部延伸出活动段轨道32的端部以形成锁插销54，主体段轨道31与活动段轨道32一端铰接，主体段轨道31的另一侧上设有锁孔55，当插销54插入锁孔55时，实现活动段轨道32与主体段轨道31的对接锁定。

实施例四：

如图8所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例的切换机构4有所不同，本实施例中的切换机构包括可拆卸装置，所述活动段轨道32通过可拆卸装置与主体段轨道31可拆连接，相当于本实施例的活动段轨道32在需要实现功能出口贯通状态时，是可以将活动段轨道32直接拆卸下来的。

由于可拆卸装置的实施方式有很多种，无法穷举，本实施例优选的可拆卸装置，可以是在主体段轨道31上设置朝轨道缺口延伸的定位凸块311，活动段轨道32的底部则设有与定位凸块311匹配的定位凹槽323，活动段轨道32放置到主体段轨道31中间，并使定位凹槽323与定位凸块311对位匹配，即实现活动段轨道32与主体段轨道31的对接连通。

本实施例五：

本实施例为一种管廊控制系统，采用了如实施例一、二、三、四或与其等同的实施例的巡检轨道，在本实施例的管廊控制系统中，所述第一位置传感器连接有通讯模块，所述第一位置传感器被触发时，通过所述通讯模块发送信号给巡检机器人。

如上文所述，通讯模块优选是无线通讯模块，比如GPRS模块、wifi模块、蓝牙模块等，通过这类无线通讯模块将信号传输给巡检机器人，巡检机器人内部设有控制单元，当巡检机器人接收到通讯模块发送的信号时，巡检机器人内部的控制单元控制巡检机器人停止行走，这样就可以保证巡检机器人不会从轨道缺口中掉落下去，真正做到实时监测。

为了更优化控制巡检机器人，本实施例中还对管廊控制系统进行了优化改进，所述巡检轨道每个功能出口对应下方均设有定位器，定位器可以定位该功能出口所在管廊中所处的位置，定位器已经是较为成熟的技术，不作过多阐述，所述定位器与所述第一位置传感器连接。

当所述第一位置传感器被触发时，定位器的定位信号和第一位置传感器触发的离位信号通过通信模块，同时直接发生给巡检机器人，巡检机器人的控制单元内设有分析模块和定位模块，巡检机器人内部的定位模块可以定位巡检机器人目前所处的位置，这是现有巡检机器人都有的，而分析模块主要是分析巡检机器人内部的定位信号是否接近定位器的定位信号，这种分析模块可采用目前导航技术中定位分析技术，即分析两个位置是否接近，当巡检机器人的定位信号与定位器所发送的定位信号接近时，控制单元控制巡检机器人停止巡检。

利用这种优化机制，其优点在于，当管廊中某一处功能出口处于功能出口贯通状态时，而这一处功能出口离巡检机器人的距离又比较远时，可以让巡检机器人继续巡检，优化好巡检时间，直到巡检机器人距离这一处功能出口较近时，才会停止巡检。

需要说明的是，上述实施例中分析模块是设置在巡检机器人内部，当然在其他实施方式中，管廊控制系统还可以包括服务端，分析模块可以设置在服务端上，当所述第一位置传感器被触发时，定位器的定位信号和第一位置传感器触发的离位信号同时发送给服务端，由服务端进行分析，然后将信号发送给巡检机器人；或者也不需要分析模块，当信号发送给服务端时，由工作人员通过人工判断的方式来判断巡检机器人内部的定位信号是否接近定位器的定位信号，然后再将信号发送给巡检机器人。这种实施方式均落入实用新型的保护范围内。

以上所述，仅为实用新型的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。