本實(shí)用新型涉及高壓配電室智能巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)，具體地說(shuō)是一種軌道式機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

高壓配電室是生產(chǎn)、輸送、分配三大系統(tǒng)的核心之一，變電系統(tǒng)可以說(shuō)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠都起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的巡檢方式是依靠巡檢人員每天采集大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，由于巡檢人員素質(zhì)、技術(shù)水平等因素會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題；而且這種方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性高。現(xiàn)有的巡檢方式和技術(shù)與電力生產(chǎn)的安全性要求相比仍有相當(dāng)大的差距。在無(wú)人值班高壓配電室中，設(shè)備巡檢和安防工作僅由固定攝像機(jī)代替，不但不能檢測(cè)站內(nèi)全部設(shè)備和儀表，更不能發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的熱缺陷，這些都會(huì)留下故障隱患。機(jī)器人代替人工完成高壓配電室巡檢任務(wù)的優(yōu)勢(shì)越實(shí)用新型顯。機(jī)器人需要在高壓室內(nèi)對(duì)所有的開關(guān)柜進(jìn)行檢測(cè)和操作，采用固定式的機(jī)器人根本無(wú)法完成這項(xiàng)任務(wù)。因此必須設(shè)計(jì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，將機(jī)器人本體放在移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，從而完成對(duì)所有開關(guān)柜的檢測(cè)和操作任務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了滿足高壓配電室巡檢任務(wù)的要求，本實(shí)用新型的目的在于提供一種軌道式機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)。該軌道式機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，負(fù)載能力強(qiáng)。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型包括移動(dòng)車體底盤及分別固定在該移動(dòng)車體底盤上的前萬(wàn)向輪、后萬(wàn)向輪和分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述移動(dòng)車體底盤上的前轉(zhuǎn)向架、后轉(zhuǎn)向架，其中前轉(zhuǎn)向架與后轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)相同，均包括固定架、行走輪、行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一導(dǎo)向輪及第二導(dǎo)向輪，所述固定架與移動(dòng)車體底盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述行走輪的行走輪輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定架上，并與安裝在固定架上的所述行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，由該行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)所述行走輪旋轉(zhuǎn)；所述第一導(dǎo)向輪與第二導(dǎo)向輪對(duì)稱設(shè)置于行走輪的兩側(cè)，該第一導(dǎo)向輪的第一導(dǎo)向輪輪軸及第二導(dǎo)向輪的第二導(dǎo)向輪輪軸分別與所述固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

其中：所述固定架包括橫梁、第一連接桿、第二連接桿、第一輪架及第二輪架，該橫梁通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)C與所述移動(dòng)車體底盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一連接桿及第二連接桿分別與橫梁的兩端固連，所述第一連接桿上固連有第一輪架，所述第二連接桿上固連有第二輪架；所述第一導(dǎo)向輪輪軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)D與第一輪架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一導(dǎo)向輪與該第一導(dǎo)向輪輪軸連動(dòng)；所述第二導(dǎo)向輪輪軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)D與第二輪架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二導(dǎo)向輪與該第二導(dǎo)向輪輪軸連動(dòng)；

所述行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、減速器及聯(lián)軸器，該電機(jī)及減速器分別安裝在所述固定架上，所述行走輪輪軸通過(guò)聯(lián)軸器與所述減速器的輸出軸相連；所述行走輪輪軸為階梯軸，兩端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)B與所述固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述行走輪通過(guò)平鍵與行走輪輪軸連動(dòng)；

所述前轉(zhuǎn)向架和移動(dòng)車體底盤的連接處與后轉(zhuǎn)向架和移動(dòng)車體底盤的連接處之間的直線與所述前萬(wàn)向輪和移動(dòng)車體底盤的連接處與后萬(wàn)向輪和移動(dòng)車體底盤的連接處之間的直線相平行；

所述前萬(wàn)向輪與后萬(wàn)向輪結(jié)構(gòu)相同，均包括第一連接件、第二連接件、輪軸及輪子，該第一連接件與所述移動(dòng)車體底盤固連，所述第二連接件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)A與第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，輪軸通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)A與該第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述輪子與輪軸連動(dòng)；

所述前萬(wàn)向輪及后萬(wàn)向輪位于前轉(zhuǎn)向架和后轉(zhuǎn)向架的同一側(cè)，該前萬(wàn)向輪和移動(dòng)車體底盤的連接處與前轉(zhuǎn)向架和移動(dòng)車體底盤的連接處之間的直線與所述后萬(wàn)向輪和移動(dòng)車體底盤的連接處與后萬(wàn)向輪后轉(zhuǎn)向架和移動(dòng)車體底盤的連接處之間的的直線相平行。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

1.本實(shí)用新型可以在弧度較大的彎曲軌道上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪位于軌道前進(jìn)方向的左右兩側(cè)，當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)偏離軌道時(shí)，導(dǎo)向輪與軌道之間產(chǎn)生壓力，這種壓力迫使移動(dòng)機(jī)構(gòu)回到平衡位置。

2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，前、后轉(zhuǎn)向架和前、后萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)支撐，可以防止移動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生傾覆。

3.本實(shí)用新型運(yùn)動(dòng)速度快，前、后轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)跨騎在軌道上，行走輪與軌道上表面接觸，在行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，支撐移動(dòng)機(jī)構(gòu)在軌道上行走，由于采用輪式行走機(jī)構(gòu)，因此速度較快。

4.本實(shí)用新型承載能力高，由于移動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了四點(diǎn)支撐，四點(diǎn)共同承受載荷，因此承載能力高且結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

5.本實(shí)用新型便于拆裝組合，固定架設(shè)計(jì)成組裝式的結(jié)構(gòu)，便于將固定架騎跨在導(dǎo)軌上。

6.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，導(dǎo)向輪置于工字鋼軌道上表面下方的中間位置，由于工字鋼軌道的上表面與地面平行重合，因此軌道槽的設(shè)計(jì)寬度相比于將導(dǎo)向輪置于工字鋼軌道上方側(cè)邊的軌道槽寬度小。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型萬(wàn)向輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中固定架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向架騎跨在軌道上的工作狀態(tài)圖；

圖6為本實(shí)用新型在彎曲軌道上的運(yùn)行視圖；

其中：1為移動(dòng)車體底盤，2為前萬(wàn)向輪，201為第一連接件，202為第二連接件，203為萬(wàn)向輪輪軸，204為輪子，205為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)A，3為后萬(wàn)向輪，4為前轉(zhuǎn)向架，401為固定架，4011為橫梁，4012為第一連接桿，4013為第二連接桿，4014為第一輪架，4015為第二輪架，402為行走輪轉(zhuǎn)軸，403為行走輪，404為電機(jī)，405為減速器，406為聯(lián)軸器，407為第一導(dǎo)向輪輪軸，408為第二導(dǎo)向輪輪軸，409為第一導(dǎo)向輪，410為第二導(dǎo)向輪，411為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)B，412為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)C，413為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)D，5為后轉(zhuǎn)向架，6為地面，7為軌道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括移動(dòng)車體底盤1、前萬(wàn)向輪2、后萬(wàn)向輪3、前轉(zhuǎn)向架4及后轉(zhuǎn)向架5，其中前萬(wàn)向輪2和后萬(wàn)向輪3分別與移動(dòng)車體底盤1固連，前轉(zhuǎn)向架4和后轉(zhuǎn)向架5分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與移動(dòng)車體底盤1連接。前轉(zhuǎn)向架4和后轉(zhuǎn)向架5跨騎在軌道7上，用于提供支撐力并且保證移動(dòng)車體不脫離軌道。前萬(wàn)向輪2和后萬(wàn)向輪3用于提供支撐力，增加移動(dòng)車體的穩(wěn)定性。

移動(dòng)車體底盤1呈方形，前、后萬(wàn)向輪2、3與前、后轉(zhuǎn)向架4、5分別位于方形移動(dòng)車體底盤1的四角。前萬(wàn)向輪2及后萬(wàn)向輪3位于前轉(zhuǎn)向架4和后轉(zhuǎn)向架5的同一側(cè)，該前萬(wàn)向輪2和移動(dòng)車體底盤1的連接處與前轉(zhuǎn)向架4和移動(dòng)車體底盤1的連接處之間的直線與后萬(wàn)向輪3和移動(dòng)車體底盤1的連接處與后萬(wàn)向輪3后轉(zhuǎn)向架5和移動(dòng)車體底盤1的連接處之間的的直線相平行。前轉(zhuǎn)向架4和移動(dòng)車體底盤1的連接處與后轉(zhuǎn)向架5和移動(dòng)車體底盤1的連接處之間的直線與所述前萬(wàn)向輪2和移動(dòng)車體底盤1的連接處與后萬(wàn)向輪3和移動(dòng)車體底盤1的連接處之間的直線相平行。

如圖2所示，前萬(wàn)向輪2與后萬(wàn)向輪3結(jié)構(gòu)相同，均包括第一連接件201、第二連接件202、輪軸203及輪子204，該第一連接件201與移動(dòng)車體底盤1固連，第二連接件202通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)A205與第一連接件201轉(zhuǎn)動(dòng)連接，輪軸203通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)A205與該第二連接件202轉(zhuǎn)動(dòng)連接，輪子204與輪軸203連動(dòng)。

如圖3所示，前轉(zhuǎn)向架4與后轉(zhuǎn)向架5結(jié)構(gòu)相同，均包括固定架401、行走輪輪軸402、行走輪403、行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一導(dǎo)向輪輪軸407、第二導(dǎo)向輪輪軸408、第一導(dǎo)向輪409及第二導(dǎo)向輪410，固定架401與移動(dòng)車體底盤1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，行走輪403的行走輪輪軸402通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)B411轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定架401上，并與安裝在固定架401上的行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，由該行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)行走輪403旋轉(zhuǎn)。第一導(dǎo)向輪409與第二導(dǎo)向輪410對(duì)稱設(shè)置于行走輪403的兩側(cè)，該第一導(dǎo)向輪409的第一導(dǎo)向輪輪軸407及第二導(dǎo)向輪410的第二導(dǎo)向輪輪軸408分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)D413與固定架401轉(zhuǎn)動(dòng)連接。行走輪輪軸402為階梯軸，兩端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)B411(本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)B可為角接觸球軸承)與固定架401轉(zhuǎn)動(dòng)連接，行走輪403通過(guò)平鍵與行走輪輪軸402連動(dòng)。行走輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)404、減速器405及聯(lián)軸器406，該電機(jī)404及減速器405分別安裝在固定架401上，行走輪輪軸402通過(guò)聯(lián)軸器406與減速器405的輸出軸相連。

如圖4所示，固定架401包括橫梁4011、第一連接桿4012、第二連接桿4013、第一輪架4014及第二輪架4015，該橫梁4011通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)C412(本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)C可為向心推力組合軸承)與移動(dòng)車體底盤1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一連接桿4012及第二連接桿4013分別與橫梁4011的兩端固連，第一連接桿4012上固連有第一輪架4014，第二連接桿4013上固連有第二輪架4015。第一導(dǎo)向輪輪軸407通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)D413與第一輪架4014轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一導(dǎo)向輪409與該第一導(dǎo)向輪輪軸407連動(dòng)；第二導(dǎo)向輪輪軸408通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)D413與第二輪架4015轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二導(dǎo)向輪410與該第二導(dǎo)向輪輪軸408連動(dòng)。

本實(shí)用新型的工作原理為：

如圖5所示，前轉(zhuǎn)向架4跨騎在工字鋼軌道7上(即第一導(dǎo)向輪409與第二導(dǎo)向輪410位于工字鋼軌道7前進(jìn)方向的左右兩側(cè)、并分別與工字鋼軌道7的兩側(cè)抵接)，其中工字鋼軌道7的上表面與地面6重合，行走輪403與工字鋼軌道7的上表面接觸；行走輪403在伺服電機(jī)404的驅(qū)動(dòng)下與工字鋼軌道7的上表面之間產(chǎn)生摩擦力，從而驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。后轉(zhuǎn)向架5和前轉(zhuǎn)向架4一樣跨騎在工字鋼軌道7上，后轉(zhuǎn)向架5的行走輪403也會(huì)與工字鋼軌道7的上表面之間產(chǎn)生摩擦力，為移動(dòng)機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力。前萬(wàn)向輪2和后萬(wàn)向輪3都具有被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(即轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)A205)，兩個(gè)萬(wàn)向輪都可以相對(duì)于移動(dòng)車體底盤1自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而兩個(gè)萬(wàn)向輪起到輔助支撐和穩(wěn)定的作用。

如圖6所示，當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)行走至軌道7彎曲處時(shí)，前轉(zhuǎn)向架4的第一、二導(dǎo)向輪409、410與軌道7之間產(chǎn)生壓力，前轉(zhuǎn)向架4隨著軌道7發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)的方向發(fā)生改變，驅(qū)使移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿著軌道行走；同時(shí)，前轉(zhuǎn)向架4和后轉(zhuǎn)向架5與移動(dòng)機(jī)構(gòu)底盤1之間均發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿著軌道7繼續(xù)行走，后轉(zhuǎn)向架5的第一、二導(dǎo)向輪409、410與軌道7之間產(chǎn)生壓力，后轉(zhuǎn)向架5隨著軌道7發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。不管移動(dòng)機(jī)構(gòu)在軌道7上移動(dòng)至何處，都能保證前轉(zhuǎn)向架4和移動(dòng)機(jī)構(gòu)底盤1連接處與后轉(zhuǎn)向架5和移動(dòng)機(jī)構(gòu)底盤1連接處之間的距離保持不變，從而避免移動(dòng)機(jī)構(gòu)在軌道上發(fā)生卡死現(xiàn)象。