[发明专利]一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人及其工作方法

说明书

本发明涉及一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人，包括可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体、轨道垃圾清理回收装置、能源采集与存储装置、异物判别与警示机构、传感机构、控制和通讯机构、辅助机构。实现了与列车的串行和并行工作模式的并发多工作模式；使用锂电池、太阳能发电装置和风能捕获三种获取模式实现机器人的持续分时复用供电；实现对铁路轨道的清洁、垃圾清理和垃圾回收工作；对入侵的异物进行警告、驱逐，保障列车高速有序运行；准确对铁路系统沿线的气象预测和预报；对铁路轨道的检测，提前发现铁轨存在的问题并发生异常警告；将携带基站发射设备作为基站间的过渡带实现基站路由功能，从而提高高速列车运行时的通信体验。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人及其工作方法。

背景技术

随着高铁和动车速度的提升，列车及乘客面临的风险也越来越大，这些风险主要来自驾驶员、调度员、铁路轨道环境和外部运行环境等。比如驾驶员失误、调度员失职等行为，但是这些风险因素均为可通过严谨的职业培训和调度制度减少甚至避免。但由于铁路轨道环境及列车外部运行环境造成的风险却较难解决。铁路垃圾的清理效果不明显，原因主要来自客观因素：有些垃圾来自防护网外部，受到风、雨等自然因素的影响，垃圾极易进入防护网内部的铁路轨道上，会将外部垃圾引入铁路轨道上，垃圾进入轨道后会产生很严重的后果：当垃圾落在轨道上，列车经过时会将垃圾卷入铁车车轮中，轻则对列车造成运动阻力，增加能耗；重则会对列车轮系产生抱紧风险，使车轮与轨道之间的滚动摩擦变为滑动摩擦，损伤车轮和轨道，若严重时甚至可发生倾覆的风险。另外，垃圾进入列车轮系系统既不没美观，并且清理也极为困难。

现有的铁路轨道机器人功能极为有限，主要侧重某一方面的性能，例如底盘运动性能、垃圾清理功能、铁轨探伤功能等。同时，绝大多数专利技术均未考虑机器人与列车并行或串行运行的问题；另外，机器人由于需要长时间运行在铁轨上，能源的供给问题也是实际应用中要考虑的问题，这些难题都为机器人在铁轨上的实际应用带来巨大挑战和障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人及其工作方法，解决铁轨垃圾清理机器人工作时与列车的串行还是并行模式、铁轨垃圾清理机器人工作时的电源供给、铁轨垃圾清理机器人的垃圾清理和回收、铁路系统异物入侵提前识别、判定、警告甚至驱逐等问题，实现对铁路轨道、铁路上部的供电线缆的垃圾清理和回收工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人，包括可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体、轨道垃圾清理回收装置、能源采集与存储装置、异物判别与警示机构、传感机构、控制和通讯机构、辅助机构，轨道垃圾清理回收装置、能源采集与存储装置、异物判别与警示机构、传感机构、控制和通讯机构、辅助机构均安装于可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体上。