[发明专利]一种轨道式自主移动机器人

说明书

技术领域

本发明属于特种机器人领域，具体地说是一种轨道式自主移动机器人。

背景技术

变电站设备巡检对于保证电力系统的安全生产和可靠运行具有极其重要的作用。传统的人工巡检方式由于人为因素的影响，有时难以及时发现设备异常和潜在的故障隐患。应用智能移动机器人进行变电站设备巡检，可以充分发挥机器人的技术优势，完成一些人工巡检难以完成的任务，从而提高巡检质量，加速推进变电站无人值守化的进程。

当前移动机器人的行走机构有轮式、履带式或是轮履结合式等多种形式，它们移动灵活，越障能力强；但此种机器人在预定轨迹的行走、定位等功能上的误差大，很难实现对多目标的连续定点观察。且移动机器人本体的能源无外乎充电电池和内燃机两种方式，采用内燃机，机器人的结构要复杂得多；而充电电池又要考虑机器人的工作时间和电池充电的问题。

发明内容

为了解决现有移动机器人巡检时很难连续定点观察以及充电电池对工作时间影响的问题，本发明的目的在于提供一种轨道式自主移动机器人。该自主移动机器人可应用于变电站设备的探测巡检。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括转向架、底盘、集电器、行程开关、云台、控制系统、滑线及定位块，其中转向架为两个，相互独立，结构相同，分别在轨道上运行，在轨道上设有连接外接电源的滑线，滑线的两侧对称设有多组定位块；所述底盘分别与两个转向架相连，在底盘的上表面分别安装有云台及控制系统，底盘的下表面分别连接有集电器及行程开关，该集电器在滑线上滑行、为机器人供电，所述行程开关位于集电器的两侧，行程开关的运行轨迹与定位块的安装位置相对应，集电器及行程开关分别与控制系统电连接。

其中：所述滑线通过滑线固定架固定在轨道上，滑线由铜芯及绝缘护套组成，所述集电器的一端固接在底盘的下表面，另一端与铜芯接触；所述行程开关与集电器前后设置，行程开关为两个，对称设置在轨道的两侧，集电器位于两行程开关的中间；

所述转向架包括驱动电机、固定架、主动行走轮、从动行走轮、导向轮及转盘，其中主动行走轮及从动行走轮相互独立、分别可转动地安装在固定架上，驱动电机固接在固定架上，所述主动行走轮与驱动电机的输出轴相连；在固定架的顶部设有转盘，底盘置于转盘上，所述转盘相对于底盘可转动，固定架的底部安装有多个导向轮；固定架为长方体，长度方向的两端均为“凹”形，在每个“凹”形的两个分支上均设有可转动的导向轮，两端的导向轮分别位于轨道的外侧、与轨道的两个侧面滚动接触；各导向轮的中心轴线相平行，并垂直于主动行走轮及从动行走轮的中心轴线；所述固定架上对称开有两个通孔，主动行走轮及从动行走轮分别容置于两个通孔内，主动行走轮及从动行走轮均与轨道的上表面接触；所述主动行走轮的中心轴线与从动行走轮的中心轴线在水平面内相互平行；固定架的中间部位为中空结构，向上延伸形成一支撑架，所述转盘可转动地安装在该支撑架的顶部；所述驱动电机上带有编码器，该编码器与控制系统电连接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明通过集电器与滑线的接触摩擦，将电能传递到控制系统，并由行程开关与定位块的碰撞，在数字编码器的作用下，可以实现在规划的轨道路径上的精确行走、定位等控制，能够实现对多目标的连续定点观察。

2.本发明采用轨道滑线方式取电，可使移动机器人连续长时间工作，不受时间因素的制约，无需考虑电池充电以及电池的寿命问题，解决了移动机器人能量的来源，连续工作时间任意，稳定可靠。

3.本发明通过轨道上的滑线采用电力载波通信技术，工作人员可远距离对移动机器人进行视频、通讯信号的控制，结构简单方便，稳定可靠，既解决了无线通讯的图像不稳定，信号滞后等问题，又解决了有线通讯的线缆问题。

4.本发明采用双转向架结构，适合各种弯轨形状，转弯半径小而灵活，转盘可相对于底盘有角度上的变化，避免移动机器人自身干涉，实现了移动机器人在各种弯道上的平稳运行。

5.本发明的转向架重心稳定，承载能力高，在轨道上运动平稳。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的结构主视图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明供电方式结构示意图；

图5为本发明转向架的结构示意图；