本實用新型屬于機器人技術領域，特別涉及一種軌道式機器人行走機構。

背景技術：

巡檢機器人可用于大型超市、倉庫、農(nóng)場、工廠、配電房、變電站等場所?，F(xiàn)階段，隨著機器人技術的發(fā)展，各種智能化的巡檢監(jiān)控機器人應用越來越廣泛，其中，軌道式巡檢機器人由于運行線路穩(wěn)定可靠、不占地面空間、控制簡單方便，受到越來越多的青睞，行走機構作為巡檢機器人的重要機構，其設計也顯得尤為重要。

現(xiàn)有技術設計了一種電纜隧道巡檢機器人行走機構，參見授權公告號為“201510159496.1”的中國專利文件，具體地，請參閱圖1，該電纜隧道巡檢機器人行走機構由前后兩根可以相互擺動的橫梁做為車架，車架藏在軌道內(nèi)，導向輪和承重輪都安裝在車架上，處于軌道內(nèi)部，驅(qū)動輪130和被動輪131在軌道下方，與軌道底壁116貼合。電機帶動驅(qū)動輪130，驅(qū)動輪與軌道底壁116緊密貼合，靠摩擦力驅(qū)動。

然而，現(xiàn)有技術的巡檢機器人行走機構主要存在以下技術問題：一是受橫梁長度的限制，行走機構通過的導軌轉彎半徑過大；二是機器人在運行的過程中，尤其是在轉彎的時候，運行不平穩(wěn)、易搖晃。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種軌道式機器人行走機構，旨在解決傳統(tǒng)機器人存在的導軌轉彎半徑過大、運行不平穩(wěn)的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種軌道式機器人行走機構，包括：

具有中空內(nèi)腔的導軌、置于所述內(nèi)腔中且用于頂緊所述導軌以使得巡檢機器人在所述導軌上平穩(wěn)運行的自適應頂緊導向機構、置于所述自適應頂緊導向機構的下方且與所述導軌滾動配合的自適應主動機構、與所述自適應主動機構配合以使得巡檢機器人在所述導軌上前行的自適應從動機構以及與所述巡檢機器人連接且用于支撐所述自適應主動機構和所述自適應從動機構的骨架。

作為本實用新型的優(yōu)選技術方案：

進一步地，所述自適應頂緊導向機構包括與所述骨架相連的導向固定架、置于所述導向固定架的側部且用于頂緊所述導軌的內(nèi)側面的側頂緊導向輪以及置于所述導向固定架的上方且用于頂緊所述導軌的內(nèi)頂面的上頂緊導向輪。

進一步地，所述側頂緊導向輪包括固定安裝在所述導向固定架的一側且用于頂緊所述導軌的一內(nèi)側面的第一頂緊導向輪以及轉動連接在所述導向固定架的另一側且用于頂緊所述導軌的另一內(nèi)側面的第二頂緊導向輪；所述第二頂緊導向輪通過設置的側擺架與所述導向固定架轉動連接，所述側擺架上設有用于頂緊所述第二頂緊導向輪的第一扭簧。

進一步地，所述上頂緊導向輪轉動連接有上擺架，所述上擺架的另一端與所述導向固定架的上端轉動連接，所述上擺架上設有用于頂緊所述上頂緊導向輪的第二扭簧。

進一步地，所述自適應主動機構包括與巡檢機器人連接的主動固定架、置于所述主動固定架上的主動軸、置于所述主動軸的兩端且與所述內(nèi)腔的內(nèi)側面滾動配合的主動輪以及與所述主動軸驅(qū)動連接的驅(qū)動組件。

進一步地，所述驅(qū)動組件包括與所述主動輪配合的同步帶、與所述同步帶配合的同步帶輪、置于所述主動固定架內(nèi)且與所述同步帶輪配合的第一軸承以及用于驅(qū)動所述同步帶輪轉動的驅(qū)動電機。

進一步地，所述自適應從動機構包括與巡檢機器人連接的從動固定架、置于所述從動固定架上的擺動軸、置于所述從動固定架上且與所述擺動軸的軸線方向相垂直的中心軸、置于所述擺動軸的兩端且與所述內(nèi)腔的內(nèi)側面滾動配合的從動輪以及置于所述從動固定架的底部的第二軸承。

進一步地，所述導軌包括第一導軌段以及與所述第一導軌段拼接成所述中空內(nèi)腔的第二導軌段；所述第一導軌段的內(nèi)側壁上形成有安裝槽，所述安裝槽中設有用于給巡檢機器人供電的滑觸線，所述安裝槽和所述滑觸線均沿所述導軌的長度方向延伸。

進一步地，所述骨架上設有用于從導軌中取電的集電器，所述集電器包括集電支架以及置于所述集電支架上的電刷，所述電刷與巡檢機器人電性連接；所述集電支架設為順次鉸接成四邊形的四連桿機構，所述四連桿機構上設有通過彈性力以使得所述電刷與所述滑觸線緊密貼合的拉伸彈簧。

進一步地，行走機構還包括與所述自適應主動機構和所述自適應從動機構的下部相連以保護所述自適應主動機構和所述自適應從動機構的機殼。

本實用新型提供的軌道式機器人行走機構，通過設置的自適應主動機構以及與自適應主動機構配合的自適應從動機構的作用，巡檢機器人在導軌上前行，同時，通過在導軌的內(nèi)腔中設置的自適應頂緊導向機構，頂緊導軌以使得巡檢機器人在導軌上平穩(wěn)運行。與現(xiàn)有技術相比，行走機構在轉彎時不受橫梁長度的限制，在自適應主動機構、自適應從動機構以及自適應頂緊導向機構的共同作用下進行轉彎，使得行走機構能通過的導軌轉彎半徑小，且轉彎的時候，自適應頂緊導向機構頂緊導軌，以保證巡檢機器人運行平穩(wěn)，過彎穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術的軌道式機器人行走機構的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的立體圖；

圖4是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的局部結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的導軌的立體圖；

圖6是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的導軌的主視圖；

圖7是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的自適應從動機構與第一集電器的結構示意圖；

圖8是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的自適應主動機構與第二集電器的結構示意圖；

圖9是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構的自適應頂緊導向機構的結構示意圖；

圖10是本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構一部分設置于機殼內(nèi)的結構示意圖。

圖中：1-導軌，11-第一導軌段，111-安裝槽，112-滑觸線，113-吊掛槽，12-第二導軌段，2-自適應頂緊導向機構，21-第一頂緊導向輪，211-側連接架，22-第二頂緊導向輪，221-側擺架，2211-第一扭簧，23-上頂緊導向輪，231-上擺架，2311-第二扭簧，3-自適應從動機構，31-從動固定架，311-擺動軸，312-中心軸，313-從動輪，32-第二軸承，4-骨架，5-自適應主動機構，51-主動固定架，511-主動軸，512-主動輪，52-驅(qū)動組件，521-同步帶，522-同步帶輪，523-第一軸承，524-驅(qū)動電機，6-集電器，61-第一集電器，611-第一集電支架，6111-第一電刷，62-第二集電器，621-第二集電支架，6211-第二電刷，7-機殼，130-驅(qū)動輪，131-被動輪，116-軌道底壁。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在該另一個元件上。當一個元件被稱為“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或間接連接至該另一個元件。

本實用新型提供一種軌道式機器人行走機構，通過設置的自適應主動機構5、自適應從動機構3以及自適應頂緊導向機構2，使得行走機構能通過的導軌轉彎半徑小，且轉彎的時候，以保證巡檢機器人運行平穩(wěn)，過彎穩(wěn)定。

請參閱附圖2～圖10，該軌道式機器人行走機構包括：具有中空內(nèi)腔的導軌1、置于內(nèi)腔中且用于頂緊導軌1以使得巡檢機器人在導軌1上平穩(wěn)運行的自適應頂緊導向機構2、置于自適應頂緊導向機構2的下方且與導軌1滾動配合的自適應主動機構5、與自適應主動機構5配合以使得巡檢機器人在導軌1上前行的自適應從動機構3以及與巡檢機器人連接且用于支撐自適應主動機構5和自適應從動機構3的骨架4。

本實用新型實施例提供的軌道式機器人行走機構，通過設置的自適應主動機構5以及與自適應主動機構5配合的自適應從動機構3的作用，巡檢機器人在導軌1上前行，同時，通過在導軌1的內(nèi)腔中設置的自適應頂緊導向機構2，頂緊導軌1以使得巡檢機器人在導軌1上平穩(wěn)運行。與現(xiàn)有技術的圖1相比，行走機構在轉彎時不受橫梁長度的限制，在自適應主動機構5、自適應從動機構3以及自適應頂緊導向機構2的共同作用下進行轉彎，使得行走機構能通過的導軌轉彎半徑小，且轉彎的時候，自適應頂緊導向機構2頂緊導軌1，以保證巡檢機器人運行平穩(wěn)，過彎穩(wěn)定。且由于在導軌1的內(nèi)腔中設置自適應頂緊導向機構2，有助于防水防塵。還需說明的是，由于自適應主動機構5以及自適應從動機構3設置在自適應頂緊導向機構2的下方，可以使得行走機構一部分設置在導軌1內(nèi)，進而有助于防水防塵。

進一步地，請參閱圖2、圖3、圖5和圖6，導軌1包括第一導軌段11以及與第一導軌段11拼接成中空內(nèi)腔的第二導軌段12；第一導軌段11的內(nèi)側壁上形成有安裝槽111，安裝槽111中設有用于給巡檢機器人供電的滑觸線112，安裝槽111和滑觸線112均沿導軌1的長度方向延伸。具體地，滑觸線112采用PVC銅條進行導電。此外，第一導軌段11和/或第二導軌段12上設置便于吊掛導軌的吊掛槽113。如圖所示，吊掛槽113包括兩個T形的支耳。具體地，第一導軌段11和第二導軌段12設為截面呈C形狀。此外，在導軌1的底壁還可以設置RFID卡，便于讀取行走機構的信息。需說明的是，RFID也稱電子標簽，它是Radio Frequency Identification的縮寫，術語為射頻識別。

進一步地，請參閱圖2、圖3、圖4和圖7，自適應從動機構3包括與巡檢機器人連接的從動固定架31、置于所述從動固定架31上的擺動軸311、置于從動固定架31上且與擺動軸311的軸線方向相垂直的中心軸312、置于擺動軸311的兩端且與內(nèi)腔的內(nèi)側面滾動配合的從動輪313以及置于從動固定架31的底部的第二軸承32。值得說明的是，自適應從動機構3與自適應主動機構5配合以使得巡檢機器人在導軌1上前行，同時，自適應從動機構3作為承力機構，通過設置的擺動軸311，進一步保證兩個主動輪512和兩個從動輪313同時接觸到導軌1面上，全部起到承力支撐的作用，進而保證四個輪子受力一致，磨損一致。

進一步地，請參閱圖2、圖3、圖4和圖8，自適應主動機構5包括與巡檢機器人連接的主動固定架51、置于主動固定架51上的主動軸511、置于主動軸511的兩端且與內(nèi)腔的內(nèi)側面滾動配合的主動輪512以及與主動軸511驅(qū)動連接的驅(qū)動組件52。進一步地，驅(qū)動組件52包括與主動輪512配合的同步帶521、與同步帶521配合的同步帶輪522、置于主動固定架51內(nèi)且與同步帶輪522配合的第一軸承523以及用于驅(qū)動同步帶輪522轉動的驅(qū)動電機524。通過驅(qū)動電機524驅(qū)動主動輪512，通過同步帶521傳動到主動輪512上，主動輪512與導軌1產(chǎn)生的摩擦力進而推動行走結構運行。自適應主動機構5的底部設置的第一軸承523安裝到機構的橫梁內(nèi)，需說明的是，自適應主動機構5在自適應頂緊導向機構2的作用下還可以圍繞第一軸承523做來回旋轉運動。

進一步地，請參閱圖2、圖4和圖9，自適應頂緊導向機構2包括與骨架4相連的導向固定架、置于導向固定架的側部且用于頂緊導軌1的內(nèi)側面的側頂緊導向輪以及置于導向固定架的上方且用于頂緊導軌1的內(nèi)頂面的上頂緊導向輪23。進一步地，側頂緊導向輪包括固定安裝在導向固定架的一側且用于頂緊導軌1的一內(nèi)側面的第一頂緊導向輪21以及轉動連接在導向固定架的另一側且用于頂緊導軌1的另一內(nèi)側面的第二頂緊導向輪22；第二頂緊導向輪22通過設置的側擺架221與導向固定架轉動連接，側擺架221上設有用于頂緊第二頂緊導向輪22的第一扭簧2211。具體地，第一頂緊導向輪21轉動連接有側連接架211，側連接架211的另一端與導向固定架的一側固定。進一步地，上頂緊導向輪23轉動連接有上擺架231，上擺架231的另一端與導向固定架的上端轉動連接，上擺架231上設有用于頂緊上頂緊導向輪23的第二扭簧2311。自適應頂緊導向機構2起頂緊和適應導向的作用，自適應頂緊導向機構2的頂部的上頂緊導向輪23采用第二扭簧2311頂緊，使上頂緊導向輪23與導軌1的內(nèi)頂面接觸，第二扭簧2311反作用力將自適應頂緊導向機構2向下壓，使得自適應頂緊導向機構2在運行中不能向上跳起。通過在自適應頂緊導向機構2的側部設置的第一頂緊導向輪21和第二頂緊導向輪22。具體地，第一頂緊導向輪21和第二頂緊導向輪22各設置為兩個，分別接觸導軌1的兩個側面。由于第一頂緊導向輪21固定安裝在導向固定架的一側且用于頂緊導軌1的一內(nèi)側面，第二頂緊導向輪22轉動連接在導向固定架的另一側且用于頂緊導軌1的另一內(nèi)側面，第二頂緊導向輪22的轉動連接使得其為有位置限制的擺動形式，第一扭簧2211控制擺動的角度及扭矩的大小，進一步使得第一頂緊導向輪21、第二頂緊導向輪22同時頂緊導軌1的內(nèi)側面，沿側面運行。當遇到彎道時，可擺動的第二頂緊導向輪22根據(jù)軌道側面的變化自動調(diào)整擺動角度，保證第一頂緊導向輪21和第二頂緊導向輪22同時緊壓導軌1的側面過彎，進一步使得行走機構運行穩(wěn)定。同時，由于自適應頂緊導向機構2可以在彎道中自適應，無需借助輔助裝置進行轉彎，結構簡單、輕巧。

進一步地，請參閱圖4、圖7、圖8和圖10，骨架4上設有用于從導軌1中取電的集電器6，集電器6包括集電支架以及置于集電支架上的電刷，電刷與巡檢機器人電性連接。具體地，集電器6包括第一集電器61和第二集電器62，第一集電器61包括第一集電支架611以及置于第一集電支架611上的第一電刷6111；第二集電器62包括第二集電支架621以及置于第二集電支架621上的第二電刷6211。具體地，第一集電器61設在自適應從動機構3的從動固定架31上，第二集電器62設在自適應主動機的主動固定架51上。需說明的是，骨架4包括主動固定架51、從動固定架31以及用于連接主動固定架51和從動固定架31的橫梁。進一步地，第一集電支架611和第二集電支架621均設為順次鉸接成四邊形的四連桿機構，四連桿機構上設有通過彈性力以使得電刷與滑觸線112緊密貼合的拉伸彈簧。由于四連桿機構上安裝有拉伸彈簧，拉伸彈簧一直處于拉伸狀態(tài)，其收縮力保證電刷在直線運行與過彎時一直與滑觸線112緊密貼合，通過雙重電刷設計，進一步保證取電不會中斷。行走機構能通過導軌1從外部電網(wǎng)取電。此外，需說明的是，在行走機構上還可以設置內(nèi)置電池，當外部網(wǎng)斷電時，也能靠內(nèi)置電池進行驅(qū)動，可邊驅(qū)動邊給電池充電，從而為巡檢機器人的不間斷運行提供保障。此外，請參閱圖2、圖3和圖10，行走機構還包括與自適應主動機構5和自適應從動機構3的下部相連以保護自適應主動機構5和自適應從動機構3的機殼7。使得行走機構一部分設置在導軌1內(nèi)，一部分設置在機殼7內(nèi)，防護等級高，可達IP34。需說明的是，IP34指代防水防塵的程度。I代表防止固體異物進入的等級，最高級別是6。第二個數(shù)字表明設備防水的程度。P代表防止進水的等級，最高級別是8。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。