一种吊轨式巡检机器人的主动轮组及吊轨式巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检设备的技术领域，尤其涉及能够对厂房、隧道等区域进行巡检的巡检设备，具体的，本发明涉及一种吊轨式巡检机器人的主动轮组、一种吊轨式巡检机器人。

背景技术

吊轨式巡检机器人可以用于对厂房、隧道等多种区域或场景。尤其，吊轨式巡检机器人可以作为管廊机，在需要进行管廊巡检的场景中进行应用。

在采用吊轨式巡检机器人作为管廊机的情况下，管廊机的运行轨道在铺设的过程中会随着地势以及其他的实际情况出现高低起伏，在管廊机的运动过程中，在遇到上坡的轨道时，则现有的管廊机的容易出现上坡吃力，或者上不去坡的现象，且可能出现主动轮打滑等问题，导致管廊机难以前进。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种吊轨式巡检机器人的主动轮组，以及一种吊轨式巡检机器人，通过对主动轮组进行改进，克服现有技术中，吊轨式巡检机器人爬坡困难的问题。

一方面，本发明提供一种吊轨式巡检机器人的主动轮组，包括：驱动组件，为主动轮组提供动力，设有动力输出轴；行走组件，连接在驱动组件的动力输出轴上；行走组件包括：行走部，设置在动力输出轴上；爬坡部，与动力输出轴传动连接；其中，驱动组件可驱动行走部与爬坡部转动。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：针对现有技术中吊轨式巡检机器人爬坡困难的问题，在其主动轮组中设置了行走部和爬坡部，在水平前景的情况下，由行走部带动吊轨式巡检机器人前进；而针对需要上下坡的情况，需要依靠爬坡部前进，一方面，爬坡部可以在吊轨式巡检机器人需要上坡的时候提供动力，克服行走部上升动力不足的缺陷；另一方面，爬坡部也可以在下坡的时候，匀速下降，避免由重力导致吊轨式巡检机器人的下降速度过快而产生不利的影响，例如，吊轨式巡检机器人运行速度过快会导致其监控不到位，或者，在快速运动的时候主动轮组遇到障碍物，会产生较为强烈震动，由此可能使吊轨式巡检机器人内部的零件或零件之间的连接受到损伤。

在一个具体实例中，行走部包括两个滚轮，动力输出轴设有两个输出端；两个滚轮分别套设在两个输出端上。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：驱动组件给主动轮组提供动力，驱动组件设有动力输出轴，动力输出轴包括两个输出端，两个滚轮套设在输出端上，跟随输出端一起转动，实现动力的传递，从而带动吊轨式巡检机器人前进。

在一个具体实例中，滚轮设有异形孔，输出端设有异形轴；滚轮的异形孔与输出端的异形轴配合连接。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：滚轮和输出端配合连接，为了使滚轮和输出端连接稳定且不发生相对的转动，在二者的连接处设置异形结构，配合固定；具体而言，异形结构可以是三角形，方形，也可以是不规则的形状，只要是非圆形的结构就可以。

在一个具体实例中，主动轮组还包括：两个固定板，分别安装在两个滚轮远离驱动组件的一侧；每个固定板设有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔与输出端连接固定，第二安装孔与滚轮连接固定。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：两个滚轮在运动的时候，和吊轨式巡检机器人的滑轨部配合，在实际的工作过程中，如果滚轮沿着传动的轴向移动，则导致和滑轨部之间的配合关系不稳定，容易脱轨。为了防止滚轮相对于输出端的轴向产生移动，因而在滚轮远离驱动组件的一侧设置了固定板。固定板上设置了两种安装孔，分别用于和输出端以及滚轮连接固定；连接的方式可以是螺纹也可以是卡扣连接。

在一个具体实例中，爬坡部包括行走齿轮，当主动轮组行走在水平轨道上时，行走齿轮处于空转状态；当主动轮组行走在爬坡轨道上时，行走齿轮处于啮合转动状态。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：为了实现爬坡部可以在上坡的过程中稳步前进，设置了行走齿轮；通过齿轮的啮合转动，防止了打滑的现象出现。虽然齿轮啮合的结构有着这样的好处，但是如果全路段设置也会产生更多的成本费用，因而只在非水平的路段采用爬坡部驱动；因而，行走部和爬坡部在不同的工作情况中发挥自己的作用，具体来说，水平路段下，行走齿轮处于空转状态，滚轮驱动前进；在爬坡轨道上，行走齿轮啮合转动，滚轮处于空转状态。

在一个具体实例中，爬坡部还包括：输出齿轮，套设在动力输出轴上；传动齿轮，与输出齿轮传动连接；行走齿轮与传动齿轮传动连接。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：驱动组件在驱动爬坡部运动的时候，速度过快会损伤吊轨式巡检机器人，同时也会影响吊轨式巡检机器人的监控效率。因而，为了保持吊轨式巡检机器人的匀速运动，同时避免在爬坡的过程中上升速度过快，设置了输出齿轮和传动齿轮。上述方案可以增加齿轮传动的传动比，使得行走齿轮以一个相对于驱动组件而言较慢的速度匀速前进。

在一个具体实例中，传动齿轮包括：第一传动齿轮，与输出齿轮传动连接；第二传动齿轮，与第一传动齿轮同轴设置，第二传动齿轮与行走齿轮传动连接。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：在齿轮传动的系统中，齿轮的数量越多，传动比越大，因此在具体的实施过程中，可以设置一对传动齿轮，包括第一传动齿轮和第二转动齿轮，二者同轴设置，且分别和输出齿轮以及行走齿轮传动连接。经过多级传动，行走齿轮的转动速度降低，从而保持稳定。

在一个具体实例中，第一传动齿轮的齿数大于输出齿轮的齿数；和/或，第二传动齿轮的齿数小于等于行走齿轮的齿数。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一传动齿轮于输出齿轮传动连接，且齿数大于输出齿轮，因此，第一传动齿轮的转速小于输出齿轮；第一传动齿轮和第二传动齿轮同轴设置，二者的转动速度相同；第二传动齿轮和行走齿轮传动连接，且齿数小于等于行走齿轮，因而行走齿轮的转速小于第二传动齿轮。由此可见，经过多级传动，行走齿轮的转速大大降低，提高了整个系统的稳定性。

另一方面，本发明还提供一种吊轨式巡检机器人，包括上述任一实例提供的主动轮组。因而吊轨式巡检机器人具有上述任一实例的有益效果，再次不作赘述。

在一个具体实例中，吊轨式巡检机器人还包括：行走轨道，行走轨道包括滑轨部与齿条部，其中，滑轨部与行走部配合连接，齿条部与爬坡部配合连接。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：吊轨式巡检机器人设置滑轨部和齿条部，分别对应主动轮组中的行走部和爬坡部；根据不同的实际情况采用不同的轨道，更具有针对性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种主动轮组100的结构示意图。

图2为图1中行走部21的爆炸示意图。

图3为图1中爬坡部22的结构示意图。

图4为图3中爬坡部22的爆炸示意图。

图5为本发明实施例9提供的吊轨式巡检机器人200结构示意图。

图6为本发明实施例10提供的吊轨式巡检机器人200的结构示意图。

附图标记说明：

200-吊轨式巡检机器人；100-主动轮组；10-驱动组件；11-动力输出轴；12-输出端；20-行走组件；21-行走部；211-滚轮；212-异形孔；22-爬坡部；221-行走齿轮；222-输出齿轮；223-传动齿轮；224-第一传动齿轮；225-第二传动齿轮；23-固定板；231-第一安装孔；232-第二安装孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明解决的问题是，在现有技术中，吊轨式巡检机器人在行走的时候，爬坡能力不足，容易打滑。

参见图1，针对上述问题，本实施例提供一种吊轨式巡检机器人的主动轮组100，包括驱动组件10和行走组件20；其中，驱动组件10为主动轮组100提供动力，并且设有动力输出轴11；行走组件连接在驱动组件10的动力输出轴11上。具体的，行走组件20还包括行走部21和爬坡部22；其中，行走部21设置在动力输出轴11上，爬坡部22和动力输出轴11传动连接。驱动组件10还包括驱动电机，通过动力输出轴11输出动力；从而带动行走部21和爬坡部22传动，进一步带动吊轨式巡检机器人200前进。

在本实施例中，行走部21主要用于在水平路段的行走，此外，设置了爬坡部22，在上坡的路段带动吊轨式巡检机器人200前进，克服其前进动力不足的问题；在爬坡部22的带动下，吊轨式巡检机器人200面对上坡路段可以平稳地匀速上升。另一方面，在下坡的时候由于爬坡部22的设置，吊轨式巡检机器人200也可以保持稳定的速度下降；这样的好处在于，有效避免了重力作用下，吊轨式巡检机器人200在下坡的过程中前进速度越来越快的问题；同时也避免了因前进速度太快而出现吊轨式巡检机器人200内部受损的情况，进一步使得吊轨式巡检机器人的监控更加稳定和完善。

实施例2

参见图1和图2，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，包括驱动组件10和行走组件20；区别在于，驱动组件10的动力输出轴11包括两个输出端12，行走部包括两个滚轮211，两个滚轮211分别套设在两个输出端12上。在本实施例中，驱动组件10将动力传输到输出端12，带动输出端12转动；滚轮211套设在输出端12上，随着输出端12的转动一起转动，实现动力的传递，进一步带动吊轨式巡检机器人200前进。

实施例3

参见图2，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，滚轮211设有异形孔212，输出端12设有异形轴，滚轮211的异形孔212和输出端12的异形轴配合连接。本实施例解决的问题是，在滚轮211和输出端12配合转动的时候，容易产生相对转动，从而导致输出端12和滚轮211之间的传动效率降低。因此在滚轮211和输出端12之间设置异形结构，使得二者配合固定，稳定连接且不会发生相对转动。设置异性结构的目的在于防止滚轮211和输出端12发生相对转动，因此，异形轴只要是非圆柱的结构即可。具体的，在本实施例中，异形轴包括圆柱形转轴，以及凸出设置在圆柱形转轴外侧的定位部；相对应的，异形孔212包括和圆柱形转轴配合的圆形通孔，以及设置在圆形通孔边缘且与定位部配合的定位孔。当然，具体的实施方式不仅局限于上述的方案，定位部和或定位孔也可以设置多组。在一个具体的实施例中，异形轴的横截面也可以是椭圆形、三角形、矩形、或者其他的不规则形状；而异形孔212的形状只需与异形轴配合即可。

实施例4

继续参见图2，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，主动轮组还包括两个固定板23，分别安装在两个滚轮211远离驱动组件10的一侧；每个固定板23设有第一安装孔231和第二安装孔232，第一安装孔231与输出端12连接固定，第二安装孔232与滚轮211连接固定。本实施例解决的问题是：滚轮211在转动的时候有可能沿着输出端12的轴线方向移动，导致行走组件20不稳定。吊轨式巡检机器人200设有滑轨部，滚轮211与滑轨部配合，在滚轮211沿着远离驱动组件10的方向移动的时候，容易导致滚轮211脱轨；当滚轮211沿着靠近驱动组件10的方向移动的时候，可能会使滚轮211和滑轨部产生摩擦，从而影响滚轮211的使用寿命。因此，针对上述问题，本实施例设置了两个固定板23，用于将滚轮211和输出端12连接固定，因而本实施例中的滚轮211和输出端12之间不会发生轴向的相对移动。固定板23上设置两种安装孔，分别用于和输出端12以及滚轮211连接，因而输出端12和滚轮211分别设有相应的配合孔；其具体的连接方式可以是螺纹连接，也可以是卡扣连接，只要能将二者固定即可。

实施例5

参见图3，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，爬坡部22包括行走齿轮221，当主动轮组100行走在水平轨道上时，行走齿轮221处于空转状态；当主动轮组100行走在爬坡轨道上时，行走齿轮221处于啮合转动状态。在本实施例中，为了实现爬坡部22在上坡和下坡的时候都可以稳定匀速地运动，设置了行走齿轮221，通过齿轮传动带动吊轨式巡检机器人200前进，可以防止打滑，同时有效解决了吊轨式巡检机器人200爬坡动力不足的问题。吊轨式巡检机器人200运行的轨道可以分为水平的，以及非水平的两种，非水平的轨道包括上坡轨道和下坡的轨道，全路段都采用齿轮传动的话，成本过高，因而进行区分，仅在非水平的路段使用齿轮驱动前进，行走部21和爬坡部22在不同的轨道中各自起作用。在一个具体实施例中，当吊轨式巡检机器人200在水平轨道上运行时，由滚轮211驱动前进，行走齿轮221处于空转的状态；当吊轨式巡检机器人200在非水平的轨道上运行的时候，由行走齿轮啮合转动，驱动前进，滚轮211处于空转的状态。

在一个具体实施例中，行走齿轮221可以直接套设在输出端12上，由输出端12带动转动，同样地，行走齿轮221也设有异形孔，与输出端12的异形轴配合固定。

实施例6

继续参见图3，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，爬坡部22还包括：输出齿轮222，套设在动力输出轴11上；传动齿轮223，与输出齿轮222传动连接；行走齿轮221与传动齿轮223传动连接。基于实施例5中的一个具体实施例，当行走齿轮221直接套设在输出端12上，由于驱动组件10的输出端12的转速非常快，可能会导致吊轨式巡检机器人200在爬坡的时候速度过快而受到损伤，另一方面，吊轨式巡检机器人200的行走速度太快也会监控不到位，不能发挥其原有的作用。因此，本实施例设置了输出齿轮222，套设在输出端12上；输出齿轮222上设有异形孔，与输出端12的异形轴配合，不会产生相对转动；传动齿轮223用于连接输出齿轮222和行走齿轮221。其具体的传动方式如下：输出端12由驱动组件10驱动而开始转动；输出齿轮222套设在输出端12，由输出端12带动而进行转动；然后经过传动齿轮223的带动，动力传递到行走齿轮221，行走齿轮211和行走轨道的齿条部啮合转动，带动吊轨式巡检机器人200前进。本实施例通过设置输出齿轮222和传动齿轮223，增加了齿轮传动过程中的传动比，可以使行走齿轮以一个相对缓慢且稳定的速度前进。

实施例7

参见图3和图4，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，传动齿轮223包括：第一传动齿轮224，与输出齿轮222传动连接；第二传动齿轮225，与第一传动齿轮224同轴设置，第二传动齿轮225与行走齿轮221传动连接。本实施例为基于实施例6的一个优选实施例，通过设置第一传动齿轮224和第二传动齿轮225增加传动比，齿轮的数量越多，传动比就越大。具体地，在本实施例中，输出齿轮222套设在输出端12上，同时输出齿轮222和第一传动齿轮224啮合，第一传动齿轮224与第二传动齿轮225同轴设置，第二传动齿轮225与行走齿轮221啮合；驱动组件10的动力经输出端12依次传递至输出齿轮222、第一传动齿轮224、第二传动齿轮225和行走齿轮221，并且行走齿轮221与吊轨式巡检机器人200的齿条部啮合转动前进。

实施例8

参见图4，本实施例提供的主动轮组100在上述实施例的基础上，进一步的，第一传动齿轮224的齿数大于输出齿轮222的齿数；和/或，第二传动齿轮225的齿数小于等于行走齿轮221的齿数。本实施例设置多级传动的目的在于降低行走齿轮221的转速，因此，需要对每个不同的齿轮齿数进行限定；具体的，第一传动齿轮224的齿数大于输出齿轮222的齿数，因而第一传动齿轮224的转速小于输出齿轮222的转速；第一传动齿轮224和第二传动齿轮225同轴设置，二者的转速相同；第二传动齿轮225的齿数小于等于行走齿轮221的齿数，因此行走齿轮221的转速小于等于第二传动齿轮225的转速。在本实施例中，输出端12的转速经过多级的传动，当传递到行走齿轮221时已经明显减小，提高了整个主动轮组100的稳定性。

实施例9

参见图5，本实施例提供一种吊轨式巡检机器人200，包括实施例1-8中任一项提供的主动轮组100。

实施例10

参见图6，本实施例提供的吊轨式巡检机器人300在上述实施例的基础上，进一步的，吊轨式巡检机器人200还包括：行走轨道，行走轨道包括滑轨部与齿条部，其中，滑轨部与行走部配合连接，齿条部与爬坡部配合连接。

优选的，齿条部选用柔性材料，具备一定的弹性，可以在行走齿轮啮合转动的时候提供缓冲力，保持系统的稳定；同时，在齿条部损坏的时候也可以随时更换。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。