本實(shí)用新型屬于磁懸浮F軌檢測(cè)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種中低速磁懸浮F軌檢測(cè)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)列車穩(wěn)定懸浮。F軌軌縫寬度，感應(yīng)板橫向錯(cuò)位，感應(yīng)板垂直錯(cuò)位，以及F軌的平順性等影響電磁反應(yīng)，引起磁浮列車劇烈地點(diǎn)頭和浮沉振動(dòng)，甚至引起列車與軌道相互摩擦碰撞，影響磁浮列車推進(jìn)系統(tǒng)的工作，從而影響旅客乘坐列車的舒適性和安全性。因此，需對(duì)磁懸浮F軌各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

中低速磁懸浮特殊截面形狀的F型軌不同于傳統(tǒng)輪軌交通的“工”字型軌道，其截面特有的幾何形態(tài)使得現(xiàn)有動(dòng)態(tài)軌檢設(shè)備無(wú)法應(yīng)對(duì)F型軌各種特有的內(nèi)部幾何形態(tài)參數(shù)測(cè)量。現(xiàn)有輪軌軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備只能對(duì)普通“工”型軌道幾何參數(shù)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，而無(wú)法用于中低速磁懸浮特有的F型軌的測(cè)量和檢測(cè)。中低速磁懸浮的F型截面形狀與高速磁浮列車的軌道也不相同，高速磁浮列車懸浮間隙面為齒槽結(jié)構(gòu)，而中低速磁浮列車F型軌的懸浮間隙面為平面，另高速磁浮列車軌道外端面為垂直寬平板，而中低速磁浮列車F型軌的外端面為傾斜平面。因此，現(xiàn)有的高速磁浮列車軌檢設(shè)備也無(wú)法適用于中低速磁浮列車軌道的測(cè)量。

為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中研究設(shè)計(jì)了一些適用于中低速磁懸浮的F軌監(jiān)測(cè)設(shè)備，例如，CN101761004B公開(kāi)了一種用于中低速磁懸浮F型軌的軌道檢測(cè)儀，其包括可行走機(jī)架以及裝設(shè)于可行走機(jī)架上的數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)包括軌距測(cè)量機(jī)構(gòu)和F型軌幾何參數(shù)測(cè)量機(jī)構(gòu)，可行走機(jī)架包括左板式機(jī)架和右板式機(jī)架，該檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、使用方便；又如，CN201653922U公開(kāi)了一種中低速磁懸浮F型軌軌縫檢測(cè)儀，其包括T型板式機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、連接軸機(jī)構(gòu)、壓緊導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、軌縫參數(shù)測(cè)量裝置、剎車機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，該檢測(cè)儀體積小，重量輕，維護(hù)方便。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的上述F軌監(jiān)測(cè)儀雖然體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，但采用人工作業(yè)。由于中低速磁懸浮多為高架、開(kāi)放式的軌道結(jié)構(gòu)，F(xiàn)軌的軌距、線路里程、水平軌縫等幾何參數(shù)的測(cè)量采用人工作業(yè)，作業(yè)效率低、測(cè)量精度差，僅適用于線路較短的試驗(yàn)線路上，無(wú)法在運(yùn)營(yíng)線上推廣。

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)用新型提供了一種檢測(cè)機(jī)器人，其中結(jié)合中低速磁懸浮高架、開(kāi)放式的軌道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，相應(yīng)設(shè)計(jì)了適用于中低速磁懸浮F軌的檢測(cè)裝置，并對(duì)其關(guān)鍵組件如機(jī)架、折疊彎折機(jī)構(gòu)、檢測(cè)控制機(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)的可有效解決現(xiàn)有檢測(cè)裝置人工作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、測(cè)量精度低等問(wèn)題，具有檢測(cè)效率高、測(cè)量精度高等優(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F軌檢測(cè)機(jī)器人，包括機(jī)架、折疊彎折機(jī)構(gòu)、檢測(cè)控制機(jī)構(gòu)，其中：

所述機(jī)架用于安裝所述折疊彎折機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其橫跨在待檢測(cè)的中低速磁懸浮兩個(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)，其中所述行走輪對(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)與所述F軌的外側(cè)面接觸，并沿著F軌的外側(cè)面移動(dòng)；

所述檢測(cè)控制機(jī)構(gòu)包括F軌參數(shù)檢測(cè)傳感器、測(cè)距傳感器、攝像機(jī)，其中所述F軌參數(shù)檢測(cè)傳感器設(shè)在所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上，所述測(cè)距傳感器設(shè)在所述機(jī)架上并位于兩個(gè)F軌之間，所述攝像機(jī)安裝在所述機(jī)架的上方。

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)，這兩組行走輪對(duì)和這兩組卡位輪對(duì)均沿著所述F軌的延伸方向布置。

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，其中所述行走輪對(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，并位于F軌的側(cè)方，所述卡位輪對(duì)安裝在所述卡位輪折疊板下方的側(cè)面，并與所述F軌的外側(cè)面接觸。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述測(cè)距傳感器為超聲波或紅外測(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，所述攝像機(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)置有外接接口。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述檢測(cè)機(jī)器人還設(shè)置有自主巡航模塊，所述自主巡航模塊安裝在所述機(jī)架的下方。

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)用新型可完成對(duì)F軌參數(shù)的測(cè)量，具有體積小、結(jié)構(gòu)輕、攜帶方便的特點(diǎn)，同時(shí)還具有測(cè)量精度高、檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，可隨車到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)落軌即可進(jìn)行檢測(cè)，可有效用于中低速磁浮的F軌維護(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，檢測(cè)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)，檢測(cè)結(jié)束后，其離開(kāi)軌道時(shí)可向上折起，以減小機(jī)器人的整體體積，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)和卡位輪對(duì)均設(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，使檢測(cè)參數(shù)更加準(zhǔn)確。

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)用新型檢測(cè)機(jī)器人的前后均設(shè)置有測(cè)距傳感器，通過(guò)測(cè)距可使檢測(cè)機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)停車，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的防撞功能；本實(shí)用新型還設(shè)置有與遠(yuǎn)程控制臺(tái)可通信聯(lián)系的外接接口，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程交互。

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F軌檢測(cè)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F軌檢測(cè)機(jī)器人的主視圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的中低速磁懸浮F軌檢測(cè)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F軌檢測(cè)機(jī)器人，其主要包括機(jī)架11、折疊彎折機(jī)構(gòu)、檢測(cè)控制機(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)和檢測(cè)控制機(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)檢測(cè)機(jī)器人在F軌4上的移動(dòng)，所述檢測(cè)控制機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)F軌的各項(xiàng)參數(shù)，并用于自主控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)上述各個(gè)機(jī)構(gòu)的相互配合，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)F軌進(jìn)行自主檢測(cè)，機(jī)器人具有檢測(cè)精度高、效率高等優(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)的中低速磁懸浮列車的兩個(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，以減小檢測(cè)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，使檢測(cè)參數(shù)更加準(zhǔn)確。所述卡位輪對(duì)2包括一對(duì)卡位輪，其與所述F軌的外側(cè)面接觸，并沿著F軌的外側(cè)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)檢測(cè)機(jī)器人的移動(dòng)進(jìn)行可靠的導(dǎo)向。同樣，兩組卡位輪對(duì)2中的四個(gè)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)，以此可有效保證檢測(cè)機(jī)器人移動(dòng)的可靠性。

具體的，折疊彎折機(jī)構(gòu)包括行走輪安裝板和卡位輪折疊板3，其中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)安裝在行走輪安裝板的下方，所述卡位輪折疊板3通過(guò)卡位輪連接支架12安裝在所述行走輪安裝板的側(cè)面，并位于F軌的側(cè)方，所述卡位輪對(duì)安裝在卡位輪折疊板3下方的側(cè)面，并與F軌的外側(cè)面接觸，即卡位輪對(duì)位于卡位輪折疊板3下方的側(cè)面與F軌的外側(cè)面之間。折疊彎折機(jī)構(gòu)未使用時(shí)，兩組卡位輪折疊板向上折起，以減小行走裝置的整體體積，使用時(shí)，兩組卡位輪折疊板打開(kāi)，使卡位輪卡裝在F軌的外側(cè)面。

所述檢測(cè)控制機(jī)構(gòu)包括F軌參數(shù)檢測(cè)傳感器1、測(cè)距傳感器6、攝像機(jī)10，所述F軌參數(shù)檢測(cè)傳感器1設(shè)在所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上，其共設(shè)有多個(gè)，以陣列的方式排布，其用于檢測(cè)F軌的軌道參數(shù)，主要包括F軌軌縫寬度，感應(yīng)板橫向錯(cuò)位，感應(yīng)板垂直錯(cuò)位，以及F軌的平順性等，軌縫寬度采用PSD位移傳感器，位移變化的時(shí)間結(jié)合運(yùn)行的速度，即可計(jì)算出軌縫的寬度；感應(yīng)板橫向錯(cuò)位和垂直錯(cuò)位、平順性同樣可以用傳感器陣列通過(guò)位移的不同做出分析與計(jì)算。所述測(cè)距傳感器6設(shè)在所述機(jī)架上，并位于兩個(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，檢測(cè)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，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)，以此可使探傷機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)安全停車，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)檢測(cè)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類似汽車自動(dòng)駕駛儀，其驅(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F軌參數(shù)檢測(cè)傳感器1、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軌軌道參數(shù)。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)。為了實(shí)現(xiàn)將機(jī)器人測(cè)得的F軌軌道參數(shù)及時(shí)的進(jìn)行傳輸與保存，便于操作人員對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制，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。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)用新型的救援機(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。

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)。