本實(shí)用新型屬于磁懸浮工務(wù)維護(hù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

磁懸浮交通是一種低噪聲無碳交通，是未來城市交通發(fā)展的重要方向之一。中低速磁浮技術(shù)是通過安裝在車體上的電磁鐵與F型軌道相互構(gòu)成磁場(chǎng)閉合磁路，通過氣隙感應(yīng)器裝置調(diào)節(jié)電磁鐵的勵(lì)磁電流，調(diào)整電磁鐵與軌道之間的吸力(使磁浮間隙保持在8～10mm)，以保持電磁鐵與軌道之間的距離穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)列車穩(wěn)定懸浮。因此，軌道維護(hù)是工務(wù)作業(yè)的重要內(nèi)容。

由于中低速磁懸浮多為高架、開放式的軌道結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)過程中，需配合進(jìn)行輔助作業(yè)，例如當(dāng)監(jiān)測(cè)到F軌存在裂紋時(shí)，需實(shí)行焊接操作，在實(shí)行焊接及檢修過程中需從地面吊裝材料或設(shè)備至軌道上，以及在夜間操作時(shí)，需提供照明等輔助作業(yè)。為完成上述各項(xiàng)輔助作業(yè)，需研究設(shè)計(jì)一種可適用于中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人，以配合完成各種輔助作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種輔助作業(yè)機(jī)器人，其中結(jié)合中低速磁懸浮列車自身的特點(diǎn)，相應(yīng)設(shè)計(jì)了適用于中低速磁懸浮輔助設(shè)備，并對(duì)其關(guān)鍵組件如機(jī)架、折疊彎折機(jī)構(gòu)、輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其具體設(shè)置方式進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，相應(yīng)的可有效實(shí)現(xiàn)工務(wù)維護(hù)輔助作業(yè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人，包括機(jī)架、折疊彎折機(jī)構(gòu)、輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)，其中：

所述機(jī)架用于安裝所述折疊彎折機(jī)構(gòu)和輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)，其橫跨在中低速磁懸浮兩個(gè)F軌之間；

所述折疊彎折機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，其分設(shè)于所述機(jī)架的兩端，并位于F軌的上方，每組所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有行走輪對(duì)和卡位輪對(duì)，其中行走輪對(duì)與所述F軌的上表面接觸，并沿著F軌的上表面移動(dòng)，所述卡位輪對(duì)的兩個(gè)卡位輪分別與所述F軌的外側(cè)面和下表面接觸，并沿著F軌的外側(cè)面和下表面移動(dòng)；

所述輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)包括輔助作業(yè)平臺(tái)和輔助作業(yè)設(shè)備，其中所述輔助作業(yè)平臺(tái)安裝在所述機(jī)架上，所述輔助作業(yè)設(shè)備安裝在該輔助作業(yè)平臺(tái)上，用于完成輔助作業(yè)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述機(jī)架上還設(shè)置有攝像機(jī)，該攝像機(jī)通過伸縮桿安裝在所述機(jī)架的上方。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述機(jī)架上還設(shè)置有測(cè)距傳感器，該測(cè)距傳感器具體為超聲波或紅外測(cè)距傳感器，其布置在所述機(jī)架的前后側(cè)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，每組所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有兩組行走輪對(duì)和兩組卡位輪對(duì)，兩組行走輪對(duì)沿著所述F軌的延伸方向布置，并與F軌的上表面接觸，兩組卡位輪對(duì)同樣沿著所述F軌的延伸方向布置，并與F軌的外側(cè)面和下表面接觸。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述折疊彎折機(jī)構(gòu)包括行走輪安裝板和卡位輪折疊板，所述行走輪安裝板豎直設(shè)置并安裝在所述機(jī)架上，所述行走輪對(duì)安裝在所述行走輪安裝板的下方，所述卡位輪折疊板通過卡位輪連接支架安裝在所述行走輪安裝板的側(cè)面，所述卡位輪對(duì)安裝在所述卡位輪折疊板上，并與所述F軌的外側(cè)面和下表面接觸。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述輔助作業(yè)設(shè)備包括照明設(shè)備、起重設(shè)備、焊接設(shè)備和發(fā)電機(jī)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述起重設(shè)備設(shè)于所述輔助作業(yè)平臺(tái)的一側(cè)，所述起重設(shè)備設(shè)于所述輔助作業(yè)平臺(tái)的另一側(cè)，所述發(fā)電機(jī)設(shè)于所述輔助作業(yè)平臺(tái)的下方。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述照明設(shè)備包括燈頭組件和升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)采用四節(jié)伸縮氣缸作為升降調(diào)節(jié)方式，最大調(diào)節(jié)高度為3米，所述燈頭組件由4盞5W高效率LED燈條組成，其燈光覆蓋半徑達(dá)15米-35米。

總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)在F軌上行走，以完成對(duì)F軌的焊接操作、設(shè)備吊裝、夜間照明等輔助作業(yè)，具有體積小、結(jié)構(gòu)輕、攜帶方便的特點(diǎn)，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，可隨車到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)落軌即可進(jìn)行使用，可有效用于中低速磁浮的工務(wù)維護(hù)和安全運(yùn)營。

2.本實(shí)用新型的折疊彎折機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，分設(shè)于機(jī)架的兩端，使用時(shí)卡位輪折疊板可在軌道落軌時(shí)向下打開以扣住F軌的側(cè)沿，并沿著F軌運(yùn)動(dòng)，使用結(jié)束后，其離開軌道時(shí)可向上折起，以減小行走裝置的整體體積，具有攜帶方便、落軌即可工作的特點(diǎn)。

3.本實(shí)用新型的折疊彎折機(jī)構(gòu)上的行走輪對(duì)設(shè)計(jì)成雙輪結(jié)構(gòu)，可有效防止機(jī)器人通過F軌與軌枕連接的螺栓時(shí)產(chǎn)生顛簸，使探傷更加準(zhǔn)確，卡位輪對(duì)采用抱卡的方式卡裝在F軌上，可有效防止機(jī)器人脫軌。

4.本實(shí)用新型的機(jī)架的上方設(shè)置有攝像機(jī)，該攝像機(jī)可實(shí)現(xiàn)軌道及軌道沿線的圖像采集，并且其可升降的安裝在機(jī)架上，可實(shí)現(xiàn)多方位、多角度的圖像拍攝。

5.本實(shí)用新型輔助作業(yè)機(jī)器人的前后均設(shè)置有測(cè)距傳感器，通過測(cè)距可使輔助作業(yè)機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)停車，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的防撞功能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人的后視圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人的左視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種中低速磁懸浮輔助作業(yè)機(jī)器人，其主要包括機(jī)架11、折疊彎折機(jī)構(gòu)、輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)，其中，機(jī)架11作為支撐機(jī)構(gòu)，用于固定安裝折疊彎折機(jī)構(gòu)和輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)，所述折疊彎折機(jī)構(gòu)用于安裝輪對(duì)，以實(shí)現(xiàn)輔助作業(yè)機(jī)器人在F軌4上的移動(dòng)，所述輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)用于完成各種輔助作業(yè)。通過上述各個(gè)機(jī)構(gòu)的相互配合，可實(shí)現(xiàn)F軌監(jiān)測(cè)過程中的各類輔助操作，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

下面將對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)和部件進(jìn)行詳細(xì)的說明和描述。

如圖1所示，機(jī)架11作為其他部件的支撐部件，其水平設(shè)置，并且橫跨在待檢測(cè)的中低速磁懸浮兩個(gè)F軌之間，其布置方向與F軌的延伸方向垂直。

如圖1-3所示，折疊彎折機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，其分設(shè)于所述機(jī)架的兩端，并且與機(jī)架可折疊的相連。未使用時(shí)，兩組折疊彎折機(jī)構(gòu)向上折起，以減小輔助作業(yè)機(jī)器人的整體體積，使用時(shí)，兩組折疊彎折機(jī)構(gòu)打開，正好位于兩個(gè)F軌的上方。具體的，每組所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有行走輪對(duì)5和卡位輪對(duì)。其中，行走輪對(duì)5包括一對(duì)行走輪，其與所述F軌的上表面接觸，并沿著F軌的上表面移動(dòng)，其中一個(gè)是被動(dòng)輪一個(gè)是主動(dòng)輪，主動(dòng)輪對(duì)是電機(jī)輪。該行走輪對(duì)設(shè)計(jì)成雙輪結(jié)構(gòu)，可有效防止機(jī)器人通過F軌與軌枕連接的螺栓時(shí)產(chǎn)生顛簸，使探傷結(jié)果更加準(zhǔn)確。所述卡位輪對(duì)2包括一對(duì)卡位輪，兩個(gè)卡位輪分別與所述F軌的外側(cè)面和下表面接觸，并沿著F軌的外側(cè)面和下表面移動(dòng)，該卡位輪對(duì)可保證機(jī)器人沿著軌道行走，并且在彎道處可提供差速功能?？ㄎ惠唽?duì)2是沒有動(dòng)力的被動(dòng)輪，起卡位、限位以及防脫軌的作用。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的實(shí)施例中每組折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有兩組行走輪對(duì)5和兩組卡位輪對(duì)2，由此兩組行走輪對(duì)5中的四個(gè)行走輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并可沿著F軌運(yùn)動(dòng)，對(duì)輔助作業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)進(jìn)行可靠的導(dǎo)向，而兩組卡位輪對(duì)2中的與F軌側(cè)面接觸的卡位輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并沿著F軌的外側(cè)面運(yùn)動(dòng)，兩組卡位輪對(duì)2中的與F軌下表面接觸的卡位輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并沿著F軌的下表面運(yùn)動(dòng)，以此可有效保證輔助作業(yè)機(jī)器人移動(dòng)的可靠性。

具體的，折疊彎折機(jī)構(gòu)包括行走輪安裝板12和卡位輪折疊板3，其中行走輪安裝板12豎直設(shè)置并安裝在所述機(jī)架上，所述行走輪對(duì)安裝在行走輪安裝板12的下方，所述卡位輪折疊板3通過卡位輪連接支架安裝在所述行走輪安裝板的側(cè)面，并包覆在F軌的外圍，然后將卡位輪對(duì)安裝在卡位輪折疊板3上，以使其中一個(gè)卡位輪與F軌的外側(cè)面接觸，另一個(gè)卡位輪與F軌的下表面接觸，以此卡位輪對(duì)采用抱卡方式卡裝在F軌上，可有效的防止救援機(jī)器人脫軌。折疊彎折機(jī)構(gòu)未使用時(shí)，兩組卡位輪折疊板3向上折起，以減小行走裝置的整體體積，使用時(shí)，兩組卡位輪折疊板3打開，使卡位輪卡裝在F軌的外側(cè)面和下表面，實(shí)現(xiàn)外側(cè)抱軌和內(nèi)側(cè)向上抱軌。

所述輔助作業(yè)機(jī)構(gòu)包括輔助作業(yè)平臺(tái)14和輔助作業(yè)設(shè)備，其中輔助作業(yè)平臺(tái)14作為輔助作業(yè)設(shè)備的安裝平臺(tái)，其設(shè)于機(jī)架11的上方，所述輔助作業(yè)設(shè)備安裝在該輔助作業(yè)平臺(tái)14上，用于完成輔助作業(yè)，該輔助作業(yè)設(shè)備包括照明設(shè)備、起重設(shè)備、焊接設(shè)備和發(fā)電機(jī)。

照明設(shè)備安裝在輔助作業(yè)平臺(tái)14，用于為輔助作業(yè)提供照明，包括燈頭組件16和升降機(jī)構(gòu)15，升降機(jī)構(gòu)15選用四節(jié)伸縮氣缸作為升降調(diào)節(jié)方式，最大高度為3米，上下轉(zhuǎn)動(dòng)燈頭組件16可調(diào)節(jié)光束照射角度，燈光覆蓋半徑達(dá)到15-35米，燈頭組件16由4盞5W高效率LED燈條組成，按現(xiàn)場(chǎng)需要將每個(gè)燈頭單獨(dú)做上下左右角調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)360度全方位照明，也可將燈頭在燈盤均勻布向四個(gè)方向照明。

起重設(shè)備安裝在輔助作業(yè)平臺(tái)的一側(cè)，其用于吊裝地面的材料、操作工具、設(shè)備等到軌道上，主要包括起重裝置和具有自由落鉤功能的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，起重裝置安裝于機(jī)器人支架上部，四周固定，伸縮的吊裝線纜從中部伸出，實(shí)現(xiàn)吊裝設(shè)備從橋底到橋上的吊裝，而吊裝物品的裝卸主要由人工完成。操作時(shí)，機(jī)器人根據(jù)指令通過控制器操作控制閥，使得在操作起重裝置帶載自由落鉤時(shí)，落鉤距離由控制系統(tǒng)指定，等到操作人員掛上額定載荷內(nèi)的重物后，遠(yuǎn)程通知機(jī)器人起吊作業(yè)，機(jī)器人控制卷揚(yáng)液壓控制器，起動(dòng)重物，起動(dòng)重物的停止由遠(yuǎn)程控制，最后的距離為傳感器檢測(cè)到位與收繩長(zhǎng)度共同判斷停止。

焊接設(shè)備是機(jī)器人運(yùn)載的內(nèi)容，用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)需焊接作業(yè)時(shí)執(zhí)行焊接操作，方便現(xiàn)場(chǎng)施工人員的使用，焊接相關(guān)的設(shè)備，也由機(jī)器人運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，相關(guān)人員也可以在輔助作業(yè)機(jī)器人的上面實(shí)現(xiàn)焊接的操作。發(fā)電機(jī)安裝在輔助作業(yè)平臺(tái)14的下方，其為機(jī)器人上的用電設(shè)備提供應(yīng)急用電。

所述機(jī)架上還設(shè)置有測(cè)距傳感器6和攝像機(jī)10，所述測(cè)距傳感器6位于兩個(gè)F軌之間，其具體為超聲波或紅外測(cè)距傳感器，并以陣列的方式排布，輔助作業(yè)機(jī)器人的前后均布置該測(cè)距傳感器。具體的，在安全距離范圍內(nèi)，檢測(cè)到行進(jìn)線路有障礙，機(jī)器人控制電控驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)x車，根據(jù)速度的不同設(shè)定安全距離不同，速度越快，安全距離越遠(yuǎn)，可使探傷機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)安全停車，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的防撞功能。所述攝像機(jī)10安裝在所述機(jī)架的上方，其用于對(duì)軌道及軌道的沿線進(jìn)行圖像采集，可對(duì)異物入侵、侵限越界等情況進(jìn)行觀測(cè)，圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸或存儲(chǔ)本地，攝像機(jī)類型具體可為2D或3D攝像機(jī)，其具體通過伸縮桿9安裝在機(jī)架的上方，可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的升降，實(shí)現(xiàn)多方位多角度的拍攝。

具體的，本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)輔助作業(yè)機(jī)器人的自由控制，其還設(shè)置有自主巡航模塊7，自主巡航模塊7類似汽車自動(dòng)駕駛儀，模塊7的驅(qū)動(dòng)控制部分可控制行走輪對(duì)5的主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)即可帶動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人沿著F軌移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主行走控制，所述自主巡航模塊7安裝在所述機(jī)架的下方。自主巡航模塊7可接收測(cè)距傳感器6和攝像機(jī)10的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得所需的F軌數(shù)據(jù)。自主巡航模塊7內(nèi)設(shè)有導(dǎo)航系統(tǒng)，機(jī)器人可根據(jù)導(dǎo)航的規(guī)劃進(jìn)行行走和檢測(cè)，其主要是以GPS以及慣性導(dǎo)航為主，以里程標(biāo)定為輔助的導(dǎo)航系統(tǒng)。所述機(jī)架上還設(shè)置有為自主巡航模塊7提供電源的電池8，然而自主巡航模塊7也可通過電纜與外部電源相連，通過外部電源提供巡航模塊巡航所需的動(dòng)力。當(dāng)然，本實(shí)用新型的輔助作業(yè)機(jī)器人也可以采用其他控制與驅(qū)動(dòng)方式，例如由人工操作，或通過電纜與遠(yuǎn)程控制中心相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等等。

為了實(shí)現(xiàn)將機(jī)器人測(cè)得的F軌數(shù)據(jù)及時(shí)的進(jìn)行傳輸與保存，在所述機(jī)架上還設(shè)置有外接接口13，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與遠(yuǎn)程控制臺(tái)的通信聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程交互。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。