[發明專利]一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機器人

有效

• 申請號: 201910156823.6
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109807908B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 張耀平;張彤;王海元;李思儀;宋宇;段金英;尚安利;萬少松;惠小健;藺國民;申卯興;李勝善
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B61B13/10;B62D57/024
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機器人，包括支撐在管墩上的管道，管道的內部設有軌道，軌道上設有車輛，管道的內部設有隔離門，管道的側壁設有待避室，管道的內外通過一個以上的機器人進行檢查維修；管道為鐵磁性管道或復合結構管道，機器人為人形機器人，兩只腳底設置電磁鐵，在電磁吸引作用下，機器人能夠“站立”在管道外壁或管道內壁表面；機器人兩只腳底的電磁鐵能夠交替通電、斷電，從而使機器人像人一樣實現跨步行走，能夠彎腰、伸臂進行各種檢查維修作業，同時能做到自然人無法做到的腳抵管壁的側立、倒立；本發明通過機器人能夠高效、快捷、省時、省力地對真空管道進行檢查、維修。

技術領域

本發明屬于真空管道交通與機器人技術領域，具體涉及一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機器人。

背景技術

真空管道高速交通是一種能達到超高速度，且能耗很低、環境影響很小的交通模式，這種交通方式由管道、磁懸浮車輛、驅動與控制、真空泵、真空測量、遠程監控系統等部分組成。運行時，管道內抽成一定真空，然后車輛在其中行駛。由于同時消除了機械摩擦和空氣阻力，不僅所需驅動力很小，而且速度能夠很快。

真空管道高速磁浮交通可以建在陸地上，也可建在海底；可以在地面，也可在地下。類似于高鐵，地面管道線路將以高架為主。這是一項綜合性系統工程，涉及眾多子項目和研究課題，其中對管道的檢查、維修是重要的工作內容之一。

巡道工是鐵路最古老和最典型的檢查維修方式之一，基本特征是，巡道工沿鐵路線路行走，當發現鋼軌變形、斷裂時發出警報，鐵路臨時停運，由工務部門對軌道進行維修或更換；當發現道釘松動或缺失時，則直接使用隨身攜帶的工具進行緊固或補充。這種傳統的檢修方法顯然不適用于內部為真空、管道高架且外壁為圓柱的真空管道交通。

隨著高鐵的普及和鐵路養護維修現代化水平的提高，鐵路線路越來越多地以軌檢車或巡道車進行檢修。對于真空管道，管道內部軌道和基礎的檢查、維修，可借鑒傳統鐵路的軌檢車檢修方式和經驗，而對于管道本身的檢查維修，則需要考慮新的方法和途徑。

真空管道交通之管道檢修既有管道內部檢修，也有管道外部檢修。如何對管道高效、快捷，省時省力地進行檢修，則需要研究探索新的技術與方法，最理想的方法是用自動化機器人代替人工。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機器人，能夠高效、快捷、省時、省力地對真空管道進行檢查、維修。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種用于真空管道檢查維修的磁吸式步行機器人，包括支撐在管墩5上的管道1，管道1的內部設有軌道4，軌道4上設有車輛3，管道1的內部設有隔離門6，管道1的側壁設有待避室7，管道1的內外通過一個以上的機器人2進行檢查維修。

所述的管道1為鐵磁性管道或復合結構管道，鐵磁性管道接觸磁極時能夠產生吸力；復合結構管道要求管道內壁和外壁為鐵磁性材料。

所述的機器人2為人形機器人，兩只腳底設置電磁鐵，在電磁吸引作用下，機器人2能夠“站立”在管道1外壁或管道1內壁表面；機器人2兩只腳底的電磁鐵能夠交替通電、斷電，從而使機器人2像人一樣實現跨步行走，能夠彎腰、伸臂進行各種檢查維修作業，同時能做到自然人無法做到的腳抵管壁的側立、倒立。

所述的機器人2的手掌上設置電磁鐵，以便機器人2在匍匐貼壁時具有足夠的附著力和穩定性；當在管道1外壁進行檢修時，當遇到臨時大風，機器人2則匍匐緊貼管壁，等待大風停止；當沿內壁行走檢修，有車輛要通過時，臨時匍匐緊貼管壁，等待車輛通過。

所述的機器人2能夠執行搶險、救援作業；當車輛3故障無法行駛時，機器人2推動車輛3離開故障區域，或者把車輛3推回到臨近的車站；若一個機器人2推力不足，其他機器人2前往增援，由多個機器人2完成推動車輛3的工作。