一种用于挂轨机器人的导向机构和挂轨机器人的制作方法

[0001]
本实用新型涉及轨道机器人领域，并且特别涉及一种用于挂轨机器人的导向机构和挂轨机器人。


背景技术：

[0002]
目前国家电网公司正在大力推广智能变电站和无人值守变电站，设备巡检人员减少了，但是设备巡检质量却不能降低，如何在少人或者无人的状态下对变电站设备进行及时有效的巡检并及时准确掌握变电站设备的运行状态成为了我们必须要面对的问题。
[0003]
采用变电站智能机器人巡检系统进行变电站日常巡检能很好的解决这个问题，变电站智能机器人巡检系统既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能变电站和无人值守变电站巡检技术的发展方向。
[0004]
在机器人自动巡检技术中，为便于巡检机器人在轨道上的行走，需要在挂轨机器人上设置导向机构，用以保证挂轨机器人在轨道上的稳定行走，目前的导向机构的自由度不高，尤其是在挂轨机器人进入转弯轨道时，容易因导向机构的自由度问题导致挂轨机器人不能稳定转弯甚至卡死，导致挂轨机器人的驱动系统故障等严重问题。


技术实现要素：

[0005]
为了解决现有技术中导向机构的自由度不高容易使挂轨机器人无法平稳的实现转弯的技术问题，本实用新型提出了一种用于挂轨机器人的导向机构和挂轨机器人，解决了现有技术中挂轨机器人的行走轨道转弯时因导向机构自由度的问题造成的影响挂轨机器人正常运行的问题。
[0006]
根据本实用新型的一方面，提出了一种用于挂轨机器人的导向机构，包括第一连接板、第二连接板、连接柱和导向轮，第二连接板可旋转的与挂轨机器人的上盖板连接，第一连接板可旋转地设置于第二连接板的上表面，连接柱固定设置于第一连接板的两端，导向轮可旋转地设置于连接柱上。通过挂轨机器人的上盖板与两连接板之间的相互可旋转连接的方式，挂轨机器人与导向轮之间存在两处可360度旋转的自由度，使得挂轨机器人在行进过程中能够更加平稳的通过各种结构的弯轨，不会因自由度不够而卡死或者影响挂轨机器人的驱动系统工作。
[0007]
优选的，第一连接板的两端的导向轮之间的距离等于挂轨机器人的轨道的宽度。凭借该设置能够保证导向轮有效的与轨道两侧接触，实现导向作用。
[0008]
优选的，第二连接板与挂轨机器人的上盖板之间、第一连接板和第二连接板之间设置有第一轴承。凭借第一轴承的设置，可以使第二连接板与挂轨机器人的上盖板之间、第一连接板和第二连接板之间的转动更加平滑。
[0009]
进一步优选的，第一连接板和第二连接板的连接处、第二连接板和上盖板的连接处均设置有与轴承相耦合的环形凹槽。环形凹槽的设置可以将第一轴承固定于连接处实现
旋转配合连接。
[0010]
进一步优选的，第一连接板和第二连接板的连接处、第二连接板和上盖板的连接处上的环形凹槽的深度之和小于轴承的高度。凭借该设置可以将轴承隐藏于环形凹槽中，结构更加合理简单。
[0011]
进一步优选的，第一轴承为滚动轴承。滚动轴承可以将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减少摩擦损失。
[0012]
进一步优选的，第一连接板和第二连接板在环形凹槽的圆心处开设有连接孔。凭借该设置可以将第一连接板和第二连接板固定连接，防止脱落。
[0013]
优选的，导向轮的中部设置有第二轴承，第二轴承固定于连接柱的上端。
[0014]
优选的，连接柱的底部设置有固定座，固定座与第一连接板固定连接。利用固定座能够更加方便的将连接柱固定在第一连接板上，便于安装或拆卸。
[0015]
根据本实用新型的另一方面，提出了一种挂轨机器人，挂轨机器人的上表面沿轨道方向前后各设置有一个如上述的导向机构。凭借前后设置的结构，进一步提高了挂轨机器人的导向通行能力。
[0016]
本实用新型的用于挂轨机器人的导向机构通过第二连接板可旋转的与挂轨机器人的上盖板连接，第一连接板可旋转地设置于第二连接板的上表面，以此实现了两个360度旋转的自由度，通过轴承的方式实现的旋转能够减少摩擦损失，相较于其他的旋转结构更不容易出现在挂轨机器人过弯时因导向机构卡死导致挂轨机器人无法正常行进的情况，极大的提升了挂轨机器人在导向机构的作用下的通行能力。
附图说明
[0017]
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
[0018]
图1是根据本实用新型的一个实施例的一种用于挂轨巡检机器人的导向机构的立体图；
[0019]
图2是根据本实用新型的一个具体的实施例的一种用于挂轨机器人的导向机构的爆炸图；
[0020]
图3是根据本实用新型的一个具体的实施例的一种用于挂轨机器人的导向机构的剖面图；
[0021]
图4是根据本实用新型的一个实施例的一种挂轨机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0022]
在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本实用新型的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本实用新型的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意
义上被采用，并且本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
[0023]
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种用于挂轨巡检机器人的导向机构的立体图。如图1所示，该导向机构包括第一连接板1、第二连接板2、固定座3、连接柱4、导向轮5、轴承6、螺栓7和螺栓8。第一连接板1通过螺栓7与第二连接板2配合连接，两个固定座3分别安装于第一连接板1的两端，固定座3上设置有连接柱4，导向轮5安装于连接柱4的顶端，第二连接板2的底部设置有轴承6使得第二连接板2可以绕轴承6的中心自由旋转。第二连接板2用于与挂轨机器人的上盖板连接，通过轴承6的可旋转配合连接，使得该导向机构具有一定的自由度。
[0024]
在具体的实施例中，第一连接板1和第二连接板2为矩形块状结构，第二连接板2与第一连接板1垂直连接，两个固定座3之间的距离满足装配后两导向轮5能够与挂轨机器人的轨道接触，优选的，可以在第二连接板2上根据不同的轨道尺寸开设不同位置的固定孔，根据实际的轨道尺寸将固定座3固定于相应的固定孔上，能够满足不同规格的轨道应用中。连接柱的上端具有较小的直径，用于与导向轮5的内径紧配连接，连接柱的上端上还设置有卡槽，可以利用卡环固定于卡槽上实现对导向轮5的限位，防止导向轮5脱落，导向轮5中包括一个轴承，用以保证导向轮5的能够顺畅的在轨道上滚动。
[0025]
继续参考图2，图2示出了根据本实用新型的一个具体的实施例的一种用于挂轨机器人的导向机构的爆炸图，如图2所示，第一连接板1和第二连接板2之间也设置有轴承9，轴承9安装于第一连接板1和第二连接板2之间的环形凹槽10内，使得第一连接板1能够绕轴承9的中心自由旋转，额外增加了一个360度旋转的自由度，进一步提升了该导向机构的自由度，保证导向机构在挂轨机器人行进过程中的流畅转动。
[0026]
在具体的实施例中，第一连接板1在轴承9的中心位置开设有通孔11，第二连接板2在轴承6的中心位置开设有通孔12，利用螺栓7将第一连接板1和第二连接板2连接并使其可以基于轴承9自由旋转，利用螺栓8将第二连接板2和挂轨机器人的上盖板连接并使得第二连接板2可以基于轴承6自由旋转。
[0027]
在优选的实施例中，图3示出了根据本实用新型的一个具体的实施例的一种用于挂轨机器人的导向机构的剖面图，如图3所示，第一连接板1和第二连接板2上的环形凹槽的高度尺寸满足设置于第一连接板1上的环形凹槽的深度与第二连接板2上的环形凹槽的深度之和小于轴承9的高度尺寸，第二连接板2上的环形凹槽的深度与对应的挂轨机器人的上盖板上的环形凹槽的深度尺寸之和小于轴承6的高度尺寸，保证第一连接板1与第二连接板2之间、第二连接板2和上盖板之间不存在摩擦阻力，仅存在轴承的摩擦力，进一步提高导向机构的自由转动能力，有效避免摩擦造成的卡顿等情况，使得导向机构的导向通行能力进一步提高。优选的，轴承6和轴承9可以为滚动轴承，滚动轴承可以将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减少摩擦损失。可替代的，除了采用滚动轴承之外，还可以针对不同的应用场景选择其他的轴承，例如滑动轴承等，同样可以实现本实用新型的技术效果。
[0028]
图4示出了根据本实用新型的一个实施例的一种挂轨机器人的结构示意图。如图4所示，在挂轨机器人的框架14的上盖板处设置了两个导向机构，导向机构具体如图1-图3中的详细结构，导向机构的沿轨道13的长度方向一前一后设置，导向机构的第二连接板2与框架14的上盖板连接，导向轮5与轨道13的侧面接触。通过前后的导向机构的设置，利用第一连接板1和第二连接板2之间的可自由旋转以及第二连接板2和上盖板之间的可自由旋转的
特性，使得挂轨机器人可以平稳的通过较大的弯轨，不会因自由度的问题造成卡顿无法转弯或者转弯时不平稳而影响挂轨机器人的正常工作。
[0029]
本实用新型的用于挂轨机器人的导向机构通过第二连接板可旋转的与挂轨机器人的上盖板连接，第一连接板可旋转地设置于第二连接板的上表面，以此实现了第一连接板的360度旋转的自由度以及第二连接板的360度旋转的自由度，使挂轨机器人可以利用该导向机构通过较大的弯道，且基于该导向机构能够更加平稳的行进，保证挂轨机器人的正常工作。另外，通过轴承的方式实现的旋转能够减少摩擦损失，相较于其他的旋转结构更不容易出现在挂轨机器人过弯时因导向机构卡死导致挂轨机器人无法正常行进的情况，极大的提升了挂轨机器人在导向机构的作用下的通行能力，可将其应用于各类的轨道机器人上，具有广泛的应用价值。
[0030]
显然，本领域技术人员在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出对本实用新型的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本实用新型的权利要求及其等同形式的范围内，则本实用新型还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。