[发明专利]一种模块化的轨道式巡检机器人系统

说明书

本发明公开了一种模块化的轨道式巡检机器人系统，其特征在于：包括数个模块化的巡检机器人，各巡检机器人通过通用的可装配连接单元前后串联，包括钢轨内部伤损和表面伤损检测小车、隧道病害及限界检测小车、接触轨几何检测小车、接触网几何检测小车、钢轨焊缝及几何辅助检测小车，至少一个具有动力系统，作为串联后整个巡检机器人系统行走的牵引动力，其余为随动小车；集环境感知、隧道病害检测、轨道几何参数和缺陷检测、扣件和焊缝检测、电气化设备和通信信号设备检测等检测功能于一体，可根据检测任务的需要合理搭建模块小车。通过多模块的装配，协同巡检，提高城市地铁环境下的巡检作业效率和质量。

技术领域

本发明属于轨道交通轨道巡检领域，具体涉及一种模块化的轨道式巡检机器人系统。

背景技术

目前高铁、地铁、城市轻轨等高时效、高容积率、低污染的交通工具已经成为人们出行的首选。随着对城市轨道交通需求的增加，其建设里程、运输任务、行车密度和运行速度都在不断增加。轨道线路设备常年裸露在自然中，受人为因素和恶劣环境因素的影响，轨道线路经常发生损坏，如钢轨、联结零件及轨枕不断磨损等。因此及时检测轨道线路状态、加强线路检测管理，将事故隐患消除在萌芽状态成为确保线路质量、保证运输安全的重要工作。

然而，目前轨道交通的轨道检测基本是以人工检查为主，存在劳动强度大、精度低、可靠性差和存在巡检盲区等缺点。此外，该方法只能在没有列车荷载的情况下完成，使用不便。随着机器人技术的发展，利用移动机器人完成轨道巡检已经成为轨道巡检方法中越来越重要的一个分支。该方法可有效降低人工的劳动强度和安全风险，提高巡检效率，达到巡检无盲区的目的，成为轨道巡检中的一个重要的技术手段，因此，研究轨道巡检机器人具有重大的现实意义。同时针对轨道交通的各种病害检测，开发一种可装配各种不同检测设备的巡检机器人，并通过机器人上搭载的GPS/北斗定位模块以及编码器计量模块，精准定位出缺陷位置。

目前，国内的轨道式综合巡检机器人均采用的是轨道车的方式，价格昂贵，检测数据虽然可以自动采集，但是不能实时分析，无法满足小型化、全自动化和智能化要求。

而小型轨检车只能针对轨道检测、接触网检测和隧道限界检测功能中的一种进行检测，但是不能满足不同的病害检测，而且针对地铁、高铁等不同的环境和检测标准，也需要不同的巡检机器人。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种模块化的轨道式巡检机器人系统，包括数个模块化的巡检机器人，各巡检机器人通过通用的可装配连接单元前后串联，包括钢轨内部伤损和表面伤损检测小车、隧道病害及限界检测小车、接触轨几何检测小车、接触网几何检测小车、钢轨焊缝及几何辅助检测小车，至少一个具有动力系统，作为串联后整个巡检机器人系统行走的牵引动力，其余为随动小车；集环境感知、隧道病害检测、轨道几何参数和缺陷检测、扣件和焊缝检测、电气化设备和通信信号设备检测等检测功能于一体，可根据检测任务的需要合理搭建模块小车。通过多模块的装配，协同巡检，提高城市地铁环境下的巡检作业效率和质量。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种模块化的轨道式巡检机器人系统，其特征在于：包括数个模块化的巡检机器人，各巡检机器人通过通用的可装配连接单元前后串联；

所述模块化的巡检机器人包括钢轨内部伤损和表面伤损检测小车、隧道病害及限界检测小车、接触轨几何检测小车、接触网几何检测小车、钢轨焊缝及几何辅助检测小车；

所述钢轨内部伤损和表面伤损检测小车具有动力系统，作为串联后整个巡检机器人系统行走的牵引动力，所述隧道病害及限界检测小车、接触轨几何检测小车接触网几何检测小车、钢轨焊缝及几何辅助检测小车至少部分为随动小车。

优选地，所述钢轨内部伤损和表面伤损检测小车安装有超声波检测装置；