[发明专利]一种电缆隧道巡检机器人行走机构

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种电缆隧道巡检机器人行走机构。

背景技术

电缆隧道巡检机器人已经广泛运用于电力行业，其能够对电缆隧道内的电力电缆及各种电力设施进行巡检，从而保障供电系统的可靠性和稳定性。

一般而言，电缆隧道巡检机器人在行走机构的设计上，主要采用轨道式行走方式。中国专利文件CN102841604A《面向隧道电缆巡检机器人的轨道系统及测试方法》中给出了一种隧道电缆巡检机器人导轨系统设计方法，其轨道采用悬挂于隧道顶部，轨道本身包含吊杆、T型凹槽导轨、充电线路和通信线路、无线传感器等。由于只采用一对T型凹槽导轨同时承担承重和导向功能，当机器人重负载时导向摩擦增大，需要驱动的力矩增加，此种设备方法对于负重较大采用电池供电的电缆隧道巡检机器人不太实用。同时，导轨中设置了充电线路和通信线路增加的安装维护的工作量。

中国专利文件CN103802086A《巡检机器人》也公开了一种驱动行走机构，其技术方案将驱动导向机构设置于轨道外壁两侧，这种设计方法将导向机构暴露在隧道环境中，长期运行机构的清洁维护是一个问题。同时，驱动导向机构只设置了水平导向轮组，对垂直方向的摩擦没有做充分考虑。

中国专利文件203186345U《一种电力隧道无线移动视频巡检机器人结构》也公开了一种电缆隧道巡检机器人行走机构，其轨道部分主要结构由中空的铝合金导轨组成，前车架和后车架藏于其中，前驱动轮组和后驱动轮组安装在前车架和后车架，在铝合金导轨的支撑面上行驶。前车架与后车架前后分别装有一对可水平方向上能左右浮动的前导向轮组和后导向轮组。该技术方案的主要问题在于前驱动轮组和后驱动轮组在铝合金导轨的支撑面上行驶，既要起驱动作用，也要起承重作用，从而加重了驱动机构的压力，降低了整个行走机构负载能力。同时，该合金导轨为中空的矩形结构，从结构上而言不够稳固。

发明内容

本发明目的是：为了克服上述电缆隧道巡检机器人行走机构存在的种种问题，提出一种新的电缆隧道巡检机器人行走机构，该机构具有较强的负载能力，且结构简单，重量较轻，易于运输、安装、调试。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括导轨和驱动导向机构，所述导轨具有中空的腔室，所述驱动导向机构包括安装在导轨的中空腔室内的车架，车架设有水平导向轮组，水平导向轮组在导轨的中空腔室内起水平导向作用，机器人悬挂在车架下方，车架设有承重轮组，导轨的中空腔室内设有承重轨道用于支撑承重轮组，车架下方设有驱动轮组，驱动轮组在导轨的下方与导轨的下表面滚动配合。

由于在车架上设置了承重轮组，使得承重轮组和驱动轮组而分离，驱动轮组在导轨的下方与导轨的下表面滚动配合从而不需要起承重作用，这样的结构既可以有效承载车架和机器人的重量，又减轻了驱动机构的压力，提高了整个行走机构负载能力。

本发明的导轨可以为铝合金制成的圆弧边倒梯形形状，导轨的中空腔室两侧设有减重孔。这样使得导轨的结构既美观大方，又稳固轻便，易于运输、安装、调试。

进一步而言，减重孔有4个，导轨的中空腔室的每侧各有2个。这样能够起到更好的减重效果。

进一步而言，承重轮组包括前承重轮对和后承重轮对，前承重轮对和后承重轮对分别位于车架的前部和后部。

进一步而言，所述驱动轮组包括主驱动轮和从驱动轮，主驱动轮和电机相连、在电机的驱动下转动以驱动车架行走，从驱动轮起平衡作用。

进一步而言，所述水平导向轮组包括水平设置的前端导向轮、前部导向轮、中部导向轮和后部导向轮，前端导向轮位于车架前端，前部导向轮、中部导向轮和后部导向轮分别位于车架的前部、中部和后部。