[發明專利]一種單軌吊裝巡檢機器人的運動系統

有效

• 申請號: 201810272027.4
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108563148B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 文建平;趙陸;莫為;張傳偉;楊滿芝;宗守超
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 田黎絨

1.一種單軌吊裝巡檢機器人的運動系統，其特征在于：包括電動機驅動單元、線控制動單元、運動控制系統、制動控制系統和使用步驟，電動機驅動單元包括永磁同步伺服電動機(12)、前驅動輪(4)、后驅動輪(7)、電動機齒輪(5)、前驅動齒輪(3)、后驅動齒輪(6)，所述永磁同步伺服電動機(12)與控制器(15)通過三相電纜連接，此外，轉子位置信號通過信號線輸入控制器(15)，在永磁同步伺服電動機(12)與電動機齒輪(5)之間安裝有電磁離合器(13)，所述電磁離合器(13)與控制器(15)通過控制信號線連接，一端與永磁同步伺服電動機(12)機械連接，另一端與電動機齒輪(5)機械連接，所述電動機齒輪(5)安裝在機器人支架上，軸向固定，在永磁同步伺服電動機的驅動下，沿圓周方向正反向旋轉，所述前驅動齒輪(3)與電動機齒輪(5)嚙合，組成齒輪傳動結構，所述后驅動齒輪(6)與電動機齒輪(5)嚙合，組成齒輪傳動機構，所述前驅動輪(4)與前驅動齒輪(3)機械連接，同步旋轉，與軌道(1)接觸，通過滾動摩擦驅動巡檢機器人運動，所述后驅動輪(7)與后驅動齒輪(6)機械連接，同步旋轉，與軌道(1)接觸，通過滾動摩擦驅動巡檢機器人運動，所述線控制動單元包括制動盤(8)、制動卡鉗(9)、制動電動機(11)、轉換機構(10)，所述制動電動機(11)與制動控制器(17)通過電纜連接，與轉換機構(10)機械連接，所述轉換機構(10)將制動電動機(11)的旋轉運動轉換為直線位移，驅動制動卡鉗(9)夾緊制動盤(8)，所述制動卡鉗(9)包括兩個位于制動盤(8)兩邊的剎車片，在轉換機構的驅動下，實現相向運動，所述制動盤(8)與前驅動齒輪(3)機械連接，保持同步運轉；所述制動控制系統包括控制器(15)、制動控制器(17)、蓄電池(16)、姿態傳感器(14)，所述控制器(15)的輸入端接有安裝在機器人支架上部的檢測機器人運行狀態的姿態傳感器(14)、永磁同步伺服電動機(12)的轉子位置信號和蓄電池(16)，輸出端連接有永磁同步伺服電機(12)、電磁離合器(13)和制動控制器(17)，所述制動控制器(17)連接有制動電動機(11)。

2.按照權利要求1所述的一種單軌吊裝巡檢機器人的運動系統，其特征在于：在永磁同步伺服電動機(12)與電動機齒輪(5)之間安裝有電磁離合器(13)，通過控制電磁離合器(13)，方便電動機動力的結合與斷開；所述姿態傳感器(14)，布置于機器人支架的上部，以保證能夠更好的檢測到機器人在制動過程的姿態變化。

3.按照權利要求1所述的一種單軌吊裝巡檢機器人的運動系統，其特征在于，使用步驟：

當巡檢機器人在單軌道上需要勻速運行，進行正常的設備巡檢的時候，控制器(15)輸出信號給電磁離合器(13)，使其接通，經驅動力傳遞給電動機齒輪(5)，實施讀取永磁同步伺服電動機(12)的轉子位置信號和姿態傳感器(14)信號，計算機器人的行進速度和行駛穩定性，通過接通與關斷蓄電池(16)與永磁同步伺服電動機(12)之間的回路，控制機器人按照給定速度穩定運行；

當巡檢機器人運行在下降的軌道段時，控制器(15)實施讀取永磁同步伺服電動機(12)的轉子位置信號和姿態傳感器(14)信號，計算機器人的行進速度和行駛穩定性，當速度超過給定運動速度時，斷開電磁離合器(13)，并輸出控制信號到制動控制器(17)，制動控制器(17)控制制動電動機(11)開始工作，經過轉換機構(10)、制動卡鉗(9)和制動盤的作用，產生制動力，實現巡檢機器人勻速運行；

當巡檢機器人需要停止運行時，控制器(15)輸出信號，斷開電磁離合器(13)，并輸出控制信號到制動控制器(17)，制動控制器(17)控制制動電動機(11)開始工作，經過轉換機構(10)、制動卡鉗(9)和制動盤的作用，產生制動力，使巡檢機器人停止運行。