[发明专利]一种轨道式隧道巡检机器人

说明书

本发明属于隧道病害检测领域，涉及一种轨道式隧道巡检机器人，包括轨道、沿轨道运动的行走模块、用于将行走模块压紧在轨道上的压紧模块、用于为行走模块供能的供能模块、设置在行走模块上的摄像模块、以及用于传输摄像模块数据的通信模块；所述行走模块包括行走轮。本发明通过定位模块对行走模块的位置进行校准，每隔一段距离就对行走模块校准一次，减少行走模块位置定位的累积误差；通过滑触线实现行走模块的长距离远程供电；通过压紧模块限制行走轮多个方向的自由度，使行走轮和轨道在运行过程中紧密配合，通过对控制逻辑的优化及对机械结构的优化保障整体系统的稳定运行，提高整体装置的抗干扰性。

技术领域

本发明属于隧道病害检测领域，涉及一种轨道式隧道巡检机器人。

背景技术

随着公路隧道、铁路隧道基础建设里程不断增加，隧道使用过程中伴随着大量衬砌裂缝、渗漏水等病害产生。其次，随着中国人口老龄化结构趋势，人工成本逐年增加。第三，机器人检测可以在线进行，避免掉了人工检测要求封路的问题，提高了公路运营效率。因此，隧道检测行业对隧道轨道机器人的需求日益迫切。

隧道巡检机器人的移动机构主要由三种方式：依赖于地面路径的轮式或履带式，以无人机为代表的飞行移动式，以及悬挂式轨道机器人。目前，从功能性能稳定性、成本、可靠性等角度考虑，最为可行的仍然是轨道式。

轨道式巡检机器人的开发需要解决的主要问题包括：

1、定位问题

主要指机器人在巡检时，能够明确自身的位置以及病害的位置，便于人工复核与维修；

2、供电问题

在长距离的隧道巡检过程中，频繁充电带来过多的空行程及非工作时间(充电时间)，持续供电是机器人高效、连续作业的基本保障；

3、通信问题

数据传输是指机器人将机器人自身状态及巡检数据等实时准的的传输给控制中心。

在上述问题中，定位问题是“最基本”也是“最重要”的问题，随着工业的迅速发展，传统机器人定位的精度(动态和静态的位置确定)；运动控制精准度与稳定性(移动机构设计要合理、控制方法要准确)，时性面临很大的考验。此外，供电问题也是当前悬挂式轨道机器人急需解决的问题。

国内对于悬挂式轨道机器人的研究主要集中在单一理想环境下的巡检、探测方面。在隧道环境复杂、光线不足条件下，实现轨道机器人的控制、全局定位成及实时监测成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轨道式隧道巡检机器人，以解决现有机器人的定位、供电等问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轨道式隧道巡检机器人，包括轨道、沿轨道运动的行走模块、用于将行走模块压紧在轨道上的压紧模块、用于为行走模块供能的供能模块、设置在行走模块上的摄像模块、以及用于传输摄像模块数据的通信模块；所述行走模块包括行走轮。

可选的，所述行走轮包括驱动轮与导向轮，所述驱动轮与所述供能模块相连；所述驱动轮通过机架与所述导向轮相连，带动所述导向轮同步运动。

可选的，所述轨道呈“H”形，包括顶板、底板、以及设置在顶板及底板之间的挡板；所述行走轮设置在所述挡板的一侧。

可选的，所述压紧模块与所述行走轮相连，包括第一压紧轮组与第二压紧轮组；所述第一压紧轮组用于将行走轮压紧在侧板上，所述第二压紧轮组用于将行走轮压紧在底板和/或顶板上。

可选的，供能模块包括驱动电机、滑触线、滑触线吊装架及滑触线导管，所述滑触线吊装架用于将所述滑触线导管与所述轨道同步固定，所述滑触线设置在所述滑触线导管内；所述驱动电机与所述驱动轮及滑触线相连。