[發明專利]一種綜合管廊巡檢機器人行走驅動機構

在審

• 申請號: 201710435025.8
• 申請日: 2017-06-10
• 公開（公告）號: CN107139949A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 裴文良;張樹生;朱宇昌;李軍偉;岑強;嚴海鵬;馬銘洋;周明靜;何曉輝
• 申請（專利權）人: 中信重工開誠智能裝備有限公司
• 主分類號: B61C13/04
• 分類號: B61C13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種綜合管廊巡檢機器人行走驅動機構。

背景技術

綜合管廊，就是城市地下管道綜合走廊，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通訊、燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。

目前綜合管廊的巡檢工作為人工巡檢，基于綜合管廊內部的復雜環境，內部會存在有毒氣體、氧氣含量低，人工巡檢難度大，不能實時對管廊進行巡檢，發生火災時不能及時發現和撲救，有毒氣體也會對人產生危害。

利用綜合管廊巡檢機器人可代替人工完成綜合管廊設備的所有巡檢作業。管廊巡檢機器人系統采用自主或遙控的方式，在無人值守的綜合管廊內對所有設備進行巡檢，可以根據操作人員在基站的操作或預先設定的任務，通過攜帶各種傳感器，完成綜合管廊內設備的巡檢和環境監測，真正起到減員增效的作用，同時可以避免由于有毒有害氣體對巡檢人員造成的危害。

綜合管廊巡檢機器人一般都是在固定的軌道上行走完成環境監測。由于管廊內地形復雜，機器人運行軌道存在轉彎、上下坡等情況，為了使巡檢機器人在各種情況下都能平穩行走，需要有較好適應能力的行走機構。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種綜合管廊巡檢機器人行走驅動機構，本機構作為巡檢機器人的行走載體，以工字型型材為導軌，具有小半徑轉彎和爬坡能力，適應各種復雜環境的巡檢任務，兼容性強。

本發明采用的技術方案是：一種綜合管廊巡檢機器人行走驅動機構，由前導向機構（1）、左驅動機構（5）、驅動力壓緊機構（6）、驅動電機（7）、右驅動機構（8）、后導向機構（9）、導軌（12）、主支撐部件（13）、銷軸（14）、驅動輪（16）和壓臂（17）組成。

所述前導向機構（1）包括：前上支撐輪（2）、后上支撐輪（24）、前下支撐輪（3）、垂直旋轉軸（4）、橫向旋轉軸（10）、角接觸軸承（23）、圓錐滾子軸承（18）、十字連接架（15）、后下支撐輪（11）、導向輪（19）、旋轉支架（20）、導向架（21）和夾塊（22）。橫向旋轉軸（10）通過圓錐滾子軸承（18）與十字連接架（15）固定連接，十字連接架（15）可沿橫向旋轉軸（10）軸向旋轉。導向輪（19）與前上支撐輪（2）、后上支撐輪（24）固定在導向架（21）上。前下支撐輪（3）與后下支撐輪（11）通過夾塊（22）固定在導向架（21）上；導向架（21）與旋轉支架（20）固定連接。旋轉支架（20）通過角接觸軸承（23）、垂直旋轉軸（4）與十字連接架（15）固定連接。

后導向機構（9）和前導向機構（1）具有完全相同的組成結構和連接方式。

驅動機構整體依靠前上支撐輪（2）、后上支撐輪（24）、前下支撐輪（3）、圓錐滾子軸承（18）和后下支撐輪（11）與導軌（12）固定，由于有前導向機構（1）和后導向機構（9）兩組導向機構，所以前導向機構（1）的垂直旋轉軸（4）和后導向機構（9）的垂直旋轉軸（4）形成了固定的兩點，將主支撐部件（13）水平固定。前導向機構（1）的垂直旋轉軸（4）和后導向機構（9）的垂直旋轉軸（4）依靠兩組角接觸軸承（23）固定，可沿橫向旋轉軸（10）垂直方向旋轉。前上支撐輪（2）、后上支撐輪（24）、前下支撐輪（3）、后下支撐輪（11）和導向輪（19）既起到驅動機構與導軌（12）的支撐作用，又在爬坡時起到導向作用。

左驅動機構（5）和右驅動機構（8）分別為獨立的電機和減速器驅動，保證機器人行走時提供足夠的動力，尤其是在水平轉彎時兩個驅動輪（16）會有速度差，兩個驅動輪（16）有各自獨立的電機、減速器，確保行走穩定、可靠。當一側驅動輪（16）打滑時，另一側驅動輪（16）可提供驅動力。驅動力壓緊機構（6）與主支撐部件（13）通過螺母連接可保證驅動輪（16）與工字型導軌（12）的接觸面積和壓緊力，以提供摩擦力。壓臂（17）一端由銷軸（14）固定在主支撐部件（13），可自由旋轉，另一端由驅動力壓緊機構（6）壓緊。

前導向機構（1）與后導向機構（9）共同作用，通過垂直旋轉軸（4）、圓錐滾子軸承（18）與主支撐部件（13）的固定連接，通過前上支撐輪（2）、后上支撐輪（24）可垂直方向、水平方向旋轉，來適應水平轉彎和垂直方向爬坡。

前導向機構（1）、后導向機構（9）與主支撐部件（13）通過橫向旋轉軸（10）、圓錐滾子軸承（18）柔性連接，在機構行走過程中適應軌道轉彎處的不同轉彎半徑和爬坡時軌道的不同坡度變化。