轨道机器人的制作方法

本发明涉及移动机器人技术领域，特别涉及一种轨道机器人。

背景技术：

果树等农林作物很多都是种植在丘陵，山坡等地势不太平坦的地方，这些地方难以修建，或修建起来不够经济合理，上下运输来回运输物品非常不方便，因此，人们开发出了适合山地搬运使用的轨道运输装置。

山地轨道运输装置的应用越来越广泛，它可以替代人工将采摘好的水果，茶叶等产品从山上运输下来。但目前山地轨道的具体参数如长度，轨道路况等仍然需要人工上下山测量记录，需要花费大量时间精力，且人工测量的参数精确度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种轨道机器人。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

轨道机器人，包括设在轨道上的车架、设在车架上的轨道测量装置和驱动装置、设在车架上的限位装置，驱动装置包括设在车架上前驱动组件和后驱动组件，前驱动组件包括设在车架上的前驱动电机、与前驱动电机通过第一传动件连接的前滚轮、与前滚轮连接的导向结构。以上技术方案中，驱动装置用于驱动本发明的轨道机器人的运动；轨道测量装置用于测量轨道长度等轨道参数，解决了现有技术中人工测量存在的准确度不高的不足之处，且节省了劳动力，使得轨道测量更加便捷、省时省力；限位装置使得轨道机器人平稳地在轨道上移动，降低了轨道机器人脱离轨道的风险。前驱动电机通过第一传动件带动前滚轮，从而带动轨道机器人在轨道上运动，通过导向结构使得前滚轮实现转向功能。

作为优选，第一传动件包括与前驱动电机连接的第一带传动结构，第一带传动结构包括与前驱动电机连接的第一同步带轮、与前滚轮连接的第二同步带轮，第一同步带轮与第二同步带轮通过前同步带连接。以上技术方案中，前驱动电机的电机轴与第一同步带轮连接，前驱动电机通过电机轴带动第一同步带轮转动，第一同步带轮通过前同步带带动第二同步带轮转动，第二同步带轮带动前滚轮滚动，从而滚轮带动轨道机器人在轨道上移动。

作为优选，前驱动电机通过前连接架设在车架上，前滚轮通过前轮架设在车架底部，前轮架上设有用于连接第二同步带轮和前滚轮的前传送轴。以上技术方案中，前轮架为u形结构，前滚轮设在u形前轮架两侧壁之间，前传送轴穿过前轮架并与前轮架通过轴承可转动地连接，前传送轴还穿过前滚轮中心并与前滚轮固定连接，从而第二同步带轮通过前传送轴带动前滚轮转动。

作为优选，导向结构包括固定设在车架上的轴承座、与轴承座转动连接的转动轴，转动轴与前轮架连接。以上技术方案中，转动轴实现了前轮架的转向，从而使得前滚轮配合限位装置带动本发明的轨道机器人转向的功能。

作为优选，后驱动组件包括设在车架上的后驱动电机、与后驱动电机通过第二传动件连接的后滚轮；第二传动件包括与后驱动电机连接的第二带传动结构，第二带传动结构包括与后驱动电机连接的第三同步带轮、与后滚轮连接的第四同步带轮，第三同步带轮与第四同步带轮通过后同步带连接；后驱动电机通过后连接架设在车架上，后滚轮通过后轮架设在车架底部，后轮架上设有用于连接第四同步带轮和后滚轮的后传送轴。以上技术方案中，后驱动电机的电机轴与第三同步带轮连接，后驱动电机通过电机轴带动第三同步带轮转动，第三同步带轮通过后同步带带动第四同步带轮转动，第四同步带轮在动后滚轮转动，从而后滚轮配合前滚轮进一步地驱动本发明的轨道机器人运动。后轮架也为u形结构，后滚轮设在u形后轮架的两侧壁之间，后传送轴穿过后轮架并与后轮架通过轴承可转动地连接，后传送轴还穿过后滚轮中心并与后滚轮固定连接，从而第四同步带轮通过后传送轴带动后滚轮转动。后驱动组件作为跟随滚动组件，因此不需要设置导向结构，节省了成本、简化了结构。

作为优选，轨道测量装置包括支架、设在支架上的编码器、与编码器连接的摩擦轮、设在支架上的缓冲结构，缓冲结构包括设在支架上的轴承座、与轴承座滑动连接的缓冲轴、套设在缓冲轴上的弹簧，缓冲轴一端与车架固定连接，缓冲轴另一端插入轴承座并与轴承座滑动连接，弹簧一端固定套设在缓冲轴上，弹簧另一端与轴承座相抵。以上技术方案中，摩擦轮与轨道贴合，摩擦轮在轨道上滚动，通过编码器计算摩擦轮的滚动圈数即可精准计算轨道长度，从而解决了现有技术中人工测量存在的准确度不高的不足之处，且节省了劳动力，使得轨道测量更加便捷、省时省力。缓冲结构促进摩擦轮与轨道贴合，当摩擦轮遇到坑洼等情况时，弹簧的压紧力使得摩擦轮尽可能地贴合于轨道，降低了摩擦轮遇到坑洼等情况脱离轨道表面而发生空转或者打滑的概率，进一步地增加了本发明的轨道机器人测量轨道长度的精准度。支架上设有连个缓冲结构，从而使得轨道机器人具有更稳定的缓冲效果。

作为优选，限位装置包括分别通过左支板和右支板设在车架两侧的左侧限位组件和右侧限位组件。以上技术方案中，左侧限位组件与右侧限位组件相配合从而使得本发明的轨道机器人沿着轨道稳定运动，左支板和右支板分别设在车架下表面两侧。

作为优选，左支板和右支板均设有上支撑座和下支撑座，左侧限位组件和右侧限位组件均包括导向轴、导向轮、导向轮支座，导向轴依次穿过上支撑座和下支撑座并安装在上支撑座和下支撑座上，导向轮支座与导向轴转动连接，导向轮设在导向轮支座上。以上技术方案中，导向轮位于轨道侧面，当轨道机器人偏向某一侧时，该侧的导向轮受力并对轨道机器人进行限位，使得轨道机器人在轨道上稳定运动，降低轨道机器人脱离轨道的概率。上支撑座配合下支撑座使得导向轴更加稳固，导向轮支座可以通过轴承与导向轴转动连接，从而使得导向轮适用于存在弯度的轨道。作为优选，车架左侧存在两个左侧限位组件，车架右侧存在两个右侧限位组件，两个左侧限位组件与两个右侧限位组件进一步增加了轨道机器人在轨道上运动的稳定性。

作为优选，本发明的轨道机器人还包括设在车架上的保护装置，保护装置包括与导向轴连接的保护杆，保护杆包括与导向轴连接的第一杆、与第一杆垂直连接的第二杆、与第二杆垂直连接的第三杆，第一杆、第二杆、第三杆形成u形形状，轨道位于第一杆和第三杆之间。以上技术方案中，保护装置设在车架下端，轨道还位于车架与第二杆之间。保护装置预防了轨道机器人遇到严重外界干扰时偏离轨道的情况，使得轨道机器人即使偏离轨道也不至于从轨道上掉落，降低了轨道机器人掉落损坏的风险。作为优选，保护装置数量为2个，两个保护装置的第一杆之间通过连接杆连接。

作为优选，前滚轮、后滚轮均为磁轮；车架上还设有摄像头和温湿度传感器；车架下方还设有磁铁。以上技术方案中，轨道一般都会采用铁质或者其他金属，磁轮配合限位装置使得轨道机器人总体结构轻巧、简单，使得轨道机器人可以在轨道表面高速稳定地运行，也降低了轨道机器人爬坡时因动力不足而发生倒退的概率，方便了轨道机器人爬坡。摄像头可以实时采集到轨道路况以及周边环境，方便了工作人员对轨道路况和周边环境的监控。温湿度传感器可以实时采集周边温湿度信息，进一步方便了工作人员在不进入山地的情况下便知道上地环境的温湿度，若工作人员想要进入山地环境中，方便工作人员提前做好准备。可以通过在车架下方开设安装槽的方式便于磁铁的安装拆卸，磁铁位于轨道上方并与轨道产生磁力，进一步使得轨道机器人与轨道贴合，降低了轨道机器人爬坡时因动力不足而发生倒退的概率，方便了轨道机器人爬坡。磁铁可以是位于轨道正上方，也可以多个磁铁均匀位于轨道侧上方，使得轨道两个侧上方的产生的磁力合也为垂直于轨道表面。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明的轨道机器人解决了现有技术中人工测量存在的准确度不高的不足之处，且节省了劳动力，使得轨道测量更加便捷、省时省力；

2、缓冲结构降低了摩擦轮遇到坑洼等情况脱离轨道表面而发生空转或者打滑的概率，进一步地增加了本发明的轨道机器人测量轨道长度的精准度；

3、限位装置和保护装置使得轨道机器人平稳地在轨道上移动，降低了轨道机器人脱离轨道的风险。

附图说明

图1是本发明的轨道机器人的结构示意图；

图2是本发明的前驱动组件的结构示意图；

图3是本发明的后驱动组件的结构示意图；

图4是本发明的轨道测量装置的结构示意图；

图5是本发明的限位装置的结构示意图

图6是本发明的保护装置的结构示意图。

图中：1、轨道，2、车架，3、轨道测量装置，31、支架，32、编码器，33、摩擦轮，34、轴承座，35、缓冲轴，36、弹簧，4、驱动装置，41、前驱动组件，411、前驱动电机，412、前滚轮，413、第一同步带轮，414、第二同步带轮，415、前同步带，416、前连接架，417、前轮架，418、前传送轴，419、第二轴承座，4110、转动轴，42、后驱动组件，421、后驱动电机，422、后滚轮，423、第三同步带轮，424、第四同步带轮，425、后同步带，426、后连接架，427、后轮架，428、后传送轴，5、限位装置，51、左支板，52、右支板，53、上支撑座，54、下支撑座，55、导向轴，56、导向轮支座，57、导向轮，6、保护装置，61、第一杆，62、第二杆，63、第三杆，7、摄像头，8、温湿度传感器。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1-6所示，本实施例的轨道机器人，包括设在轨道1上的车架2、设在车架2上的轨道测量装置3和驱动装置4、设在车架2上的限位装置5，驱动装置4包括设在车架2上前驱动组件41和后驱动组件42，前驱动组件41包括设在车架2上的前驱动电机411、与前驱动电机411通过第一传动件连接的前滚轮412、与前滚轮412连接的导向结构。

本实施例中，第一传动件包括与前驱动电机411连接的第一带传动结构，第一带传动结构包括与前驱动电机411连接的第一同步带轮413、与前滚轮412连接的第二同步带轮414，第一同步带轮413与第二同步带轮414通过前同步带415连接。

本实施例中，前驱动电机411通过前连接架416设在车架2上，前滚轮412通过前轮架417设在车架2底部，前轮架417上设有用于连接第二同步带轮414和前滚轮412的前传送轴418。

本实施例中，导向结构包括固定设在车架2上的第一轴承座419、与第一轴承座419转动连接的转动轴4110，转动轴4110与前轮架417连接。

本实施例中，后驱动组件42包括设在车架2上的后驱动电机421、与后驱动电机421通过第二传动件连接的后滚轮422；第二传动件包括与后驱动电机421连接的第二带传动结构，第二带传动结构包括与后驱动电机421连接的第三同步带轮423、与后滚轮422连接的第四同步带轮424，第三同步带轮423与第四同步带轮424通过后同步带425连接；后驱动电机421通过后连接架426设在车架2上，后滚轮422通过后轮架427设在车架2底部，后轮架427上设有用于连接第四同步带轮424和后滚轮422的后传送轴428。

本实施例中，轨道测量装置3包括支架31、设在支架31上的编码器32、与编码器32连接的摩擦轮33、设在支架31上的缓冲结构，缓冲结构包括设在支架31上的第二轴承座34、与第二轴承座34滑动连接的缓冲轴35、套设在缓冲轴35上的弹簧36，缓冲轴35一端与车架2固定连接，缓冲轴35另一端插入第二轴承座34并与第二轴承座34滑动连接，弹簧36一端固定套设在缓冲轴35上，弹簧36另一端与第二轴承座34相抵。

本实施例中，限位装置5包括分别通过左支板51和右支板52设在车架2两侧的左侧限位组件和右侧限位组件。

本实施例中，左支板51和右支板52均设有上支撑座53和下支撑座54，左侧限位组件和右侧限位组件均包括导向轴55、导向轮57、导向轮支座56，导向轴55依次穿过上支撑座53和下支撑座54并安装在上支撑座53和下支撑座54上，导向轮支座56与导向轴55转动连接，导向轮57设在导向轮支座56上。

本实施例中，本实施例的轨道机器人还包括设在车架2上的保护装置6，保护装置6包括与导向轴55连接的保护杆，保护杆包括与导向轴55连接的第一杆61、与第一杆61垂直连接的第二杆62、与第二杆62垂直连接的第三杆63，第一杆61、第二杆62、第三杆63形成u形形状，轨道1位于位于第一杆61和第三杆63之间。

本实施例中，前滚轮412、后滚轮422均为磁轮；车架2上还设有摄像头7和温湿度传感器8；车架2下方还设有磁铁。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在不改变本发明的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。