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(wú)碳交通，是未來(lái)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(guò)安裝在車(chē)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(guò)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(chē)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(kāi)放式的軌道結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)過(guò)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(guò)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(chē)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(guò)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(guò)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(guò)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(chē)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(yíng)。

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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)測(cè)距可使輔助作業(yè)機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)停車(chē)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的防撞功能。

附圖說(shuō)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(shuō)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(guò)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(guò)程中的各類(lèi)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(shuō)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(kāi)，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(guò)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(méi)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(guò)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(kāi)，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(pán)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?yè)P(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(guò)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?yè)P(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(chē)，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(chē)，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(lèi)型具體可為2D或3D攝像機(jī)，其具體通過(guò)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(lèi)似汽車(chē)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(guò)電纜與外部電源相連，通過(guò)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(guò)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)。