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专利号: 2020220195963
申请人: 徐州工业职业技术学院
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 铁路
更新日期:2024-02-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种地铁走行轨健康状态巡检机器人,包括机器人主体,所述机器人主体包括车架、设置于车架下方的车轮以及用于驱动车轮为机器人主体提供驱动力的第一驱动装置,其特征在于,所述巡检机器人上还安装有控制单元以及与控制单元电连接的三个检测装置,三个检测装置分别为第一检测装置、第二检测装置以及第三检测装置,所述第一检测装置对称安装于车架下方、正对钢轨顶面设置,用于测量钢轨磨损信号及车辆位移信号并将信号传输至控制单元进行分析处理;所述第二检测装置安装于车体底部预设标定位上,用于测量两钢轨之间轨距信号并将信号传输至控制单元进行分析处理;所述第三检测装置安装于机器人主体顶部,可相对机器人主体进行水平方向和垂直方向旋转,用于拍摄车辆运行前方轨道图像并将图像信息传输至控制单元进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述第一检测装置和第二检测装置均为摄像式传感器,所述第三检测装置为日夜式枪式摄像机。

3.根据权利要求2所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述第一检测装置还包括加速度传感器和位移传感器,所述加速度传感器固定在所述位移传感器上方并通过螺纹连接安装在车体底部。

4.根据权利要求3所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述控制单元包括可编程控制器和无线通讯模块,当可编程控制器检测到第一检测装置采集的钢轨磨损信号、第二检测装置采集的轨距信号以及第三检测装置采集的轨道图像信号中任一信号超过预设值时,在读取位移传感器的位置信号后,通过无线通信模块将走行轨健康参数及故障位置参数发送到地面工作站。

5.根据权利要求1所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述巡检机器人还包括水平旋转装置和垂直旋转装置,所述第三检测装置通过水平旋转装置和垂直旋转装置与车架连接,并在水平旋转装置与垂直旋转装置作用下进行水平方向和垂直方向旋转,实现拍摄角度调节;

所述水平旋转装置包括支承座、轴承、传动齿轮以及第二驱动装置,所述支承座下底面与车架底面固定连接,上顶面与轴承内圈固定连接,所述传动齿轮与轴承外齿啮合,所述第二驱动装置输出轴与传动齿轮通过键连接,所述轴承在第二驱动装置的作用下旋转;

所述垂直旋转装置包括底板、支架、L型平台、L型平台翻转机构以及第三驱动装置,所述底板下底面与轴承外圈固定连接,在轴承的带动下相对车架水平旋转;

所述支架一端与底板固定连接,另一端与L型平台铰接,L型平台相对支架翻转,所述第三检测装置安装于L型平台上;所述L型平台翻转机构包括摇杆、移动滑块以及对称设置于移动滑块下表面的两个滑轨,所述滑轨与底板上表面设置的两个直线导轨匹配设置;

所述摇杆一端铰接于移动滑块的上表面,另一端铰接于L型平台的下表面;所述移动滑块的下表面固定连接有滚珠丝杠副,所述滚珠丝杠副与第三驱动装置输出轴固定连接,所述移动滑块在第三驱动装置的作用下,沿导轨往复移动,带动摇杆摆动,实现L型平台的翻转。

6.根据权利要求5所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述支架为对称设置于L型平台两侧的两个,所述L型平台相对于车架水平方向可旋转角度为0‑180度,垂直方向可旋转角度为0‑360度。

7.根据权利要求5所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述轴承为外齿式单排四点接触球转盘轴承。

8.根据权利要求5所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置均为电机,三者分别与控制单元电连接,并在控制单元的作用下启闭。

9.根据权利要求1所述的地铁走行轨健康状态巡检机器人,其特征在于,所述车轮包括前轮对和后轮对,所述前轮对和后轮对均为地铁机车轮对,所述前轮对上还设置有四连杆转向架。