[发明专利]一种挂轨式机器人的行走机构和轨道机器人

说明书

本申请提供了一种挂轨式机器人的行走机构和轨道机器人，所述行走机构包括：机架(10)，用于与机器人本体连接并安装于轨道上，以带动所述机器人本体沿轨道移动；行走轮(20)，设于所述机架(10)上，用于沿轨道行走，所述行走轮(20)能够在轨道的周向上摆动，进而当轨道的截面形状改变时，所述行走轮(20)能够始终保持贴合于轨道的表面。本申请提供的挂轨式机器人的行走机构能够适配于不同截面形状的轨道，灵活性高，应用更加广泛。

技术领域

本申请属于轨道机器人技术领域，特别涉及一种挂轨式机器人的行走机构和轨道机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人逐渐可以代替人类执行一些重复性高、强度大、具有一定危险的工作，尤其是在巡检监控方面，极大的提高了工作效率。轨道机器人是一种能够沿着高空轨道行进的机器人，其具有运行轨迹确定、不占用地面空间等优点，在空间受限和对安全性要求较高的场合有广泛的应用，例如应用在电力电缆隧道、煤矿巷道、城市管廊等场合中。

轨道机器人通常包括行走机构和安装在行走机构上的机器人本体，行走机构沿轨道移动从而带动机器人本体移动，进而机器人本体可以完成视频监控巡检等工作。供机器人行走的轨道具有多种不同的截面形状，不同截面形状的轨道各有优点，通常会根据实际的应用场景选择适合的轨道。而现有的轨道机器人的行走机构只能适配某一种特定截面形状的轨道，通用性、灵活性都较差。

发明内容

本申请提供了一种挂轨式机器人的行走机构和轨道机器人，行走机构可以适配不同截面形状的轨道，灵活性高，应用更加广泛。

第一方面，本申请提供一种挂轨式机器人的行走机构，包括：机架，用于与机器人本体连接并安装于轨道上，以带动所述机器人本体沿轨道移动；行走轮，设于所述机架上，用于沿轨道行走，所述行走轮能够在轨道的周向上摆动，进而当轨道的截面形状改变时，所述行走轮能够始终保持贴合于轨道的表面。

根据本申请提供的行走机构，当行走机构在轨道上移动时，行走轮可以在轨道的周向上摆动，也即行走轮可以根据其接触的轨道表面的形状调整自身的位置，进而始终保持贴合于轨道表面，保证行走机构平稳地在轨道上移动。本申请提供的行走机构可以自适应圆弧面、平面、斜面等形状的轨道表面，可以实现在矩形管轨道、圆管轨道或工字形轨道等不同类型的轨道上行走，而无需对轨道或行走机构做任何的调整，行走机构的灵活性、通用性都得到了提升，可以应用的范围更加广泛；由于无需针对不同类型的轨道设计不同的行走机构，减少了轨道适配工作，同时也降低了成本。并且在一定的情况下，本申请提供的行走机构可以在行进的过程中切换到截面形状不同的轨道上，如此，可以充分利用不同截面形状的轨道各自具有的优点混合使用，实用性大大地提升。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述机架呈开口向上的“U”形结构，所述“U”形结构用于将轨道容纳在内，所述“U”形结构开口的两侧各设有至少一个所述行走轮。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述机架包括用于设置所述行走轮的水平臂，所述水平臂由所述“U”形结构开口处的两端向内侧延伸形成且位于轨道上方，所述水平臂上设有“T”形轮轴，所述“T”形轮轴包括平行于所述机架的移动方向设置的摆动轴以及与所述摆动轴垂直设置的滚动轴；其中，所述摆动轴的一端与所述水平臂转动连接，另一端固定连接有所述滚动轴，所述行走轮包括第一行走轮和第二行走轮，所述第一行走轮和所述第二行走轮转动设置于所述滚动轴的两端。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述行走机构还包括可转动地设于所述“U”形结构内侧的导向轮，所述导向轮用于贴合于轨道的侧表面；

所述机架可转动地连接于转动件，从而能够在所述导向轮的作用下相对于所述转动件旋转以适应弯曲的轨道，且所述机架的转动轴线与所述导向轮的转动轴线平行。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述“U”形结构包括位于轨道两侧的立臂以及连接两个所述立臂的横梁，所述转动件包括设于所述横梁上的轴承，所述机架的转动轴线位于所述横梁的中垂线上。