一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115816419A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211511500.2(22)申请日2022.11.29(71)申请人中煤科工集团重庆研究院有限公司地址400039重庆市九龙坡区二郎科城路6号(72)发明人张海峰李一文秦伟佘影朱兴林陈雨罗明华方崇全黄春周斌向兆军张先锋游磊孙柳军刘晏驰饶俊宏(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275专利代理师李弱萱(51)Int.Cl.B25J5/02(2006.01)B25J11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构(57)摘要本发明属于煤矿机器人技术领域。涉及一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构，包括机架、安装在机架上并设于轨道两侧翼板上的用以带动机器人沿轨道移动的驱动轮、驱动所述驱动轮转动的驱动装置、设于机架上与轨道底部相抵以调节所述驱动轮与轨道之间正压力的压紧轮，还包括用以调节压紧轮与轨道之间压力大小的调节装置。通过在巡检机器人上设置压紧轮和由齿轮齿条带动的升降筒，在不同坡度轨道上设置不同长度的齿条以调整压簧的压缩量，实现在不同坡道上对压紧轮提供的压紧力进行调节，达到巡检机器人在不同坡道具有不同压紧力，进而形成不同驱动力，并尽可能减少阻力损耗。CN115816419ACN115816419A权利要求书1/1页1.一种矿用轨道式巡检机器人爬坡机构，包括机架、安装在机架上并设于轨道两侧翼板上的用以带动机器人沿轨道移动的驱动轮、驱动所述驱动轮转动的驱动装置、设于机架上与轨道底部相抵以调节所述驱动轮与轨道之间正压力的压紧轮，其特征在于：还包括用以调节压紧轮与轨道之间压力大小的调节装置，所述调节装置包括螺杆、升降筒、压簧、齿条、支撑杆；所述螺杆固定设于所述机架上，所述升降筒套装于所述螺杆上，并与螺杆通过螺纹连接；所述升降筒外圆上设有外齿轮；所述压紧轮转动设于所述支撑杆上，所述螺杆为中空结构，所述支撑杆滑动设于所述螺杆内；所述压簧套装于所述支撑杆上，压簧一端与所述升降筒端面相抵，另一端与所述支撑杆相抵，所述压紧轮在压簧的作用下压紧轨道；所述齿条固定设于轨道的坡度变化处，并位于所述外齿轮的左侧或右侧；当机器人经过时，外齿轮与齿条啮合，驱动升降筒在螺杆上转动而上升或下降，从而改变压簧的压缩量，实现压紧轮与轨道之间的压力调整。2.根据权利要求1所述的矿用轨道式巡检机器人爬坡机构，其特征在于：所述轨道的每个坡度变化处均设有齿条；齿条的位置根据轨道坡度变化率进行设置，即当齿条位于外齿轮的两侧中的一侧时，用以驱动升降筒上升，增大压紧轮与轨道之间的压力，则齿条位于外齿轮的另一侧时，用以驱动升降筒下降，减小压紧轮与轨道之间的压力。3.根据权利要求1所述的矿用轨道式巡检机器人爬坡机构，其特征在于：所述齿条的高度大于所述外齿轮与其啮合时的高度位移，并通过齿条上的齿数来调整升降筒的升降高度。4.根据权利要求1所述的矿用轨道式巡检机器人爬坡机构，其特征在于：所述螺杆内设有扁方孔，所述支撑杆上设有与所述扁方孔相匹配的扁方，并滑动设于所述扁方孔中，通过扁方孔进行转动限位。5.根据权利要求1所述的矿用轨道式巡检机器人爬坡机构，其特征在于：所述压簧靠近升降筒的一端设有垫板，所述升降筒与所述垫板之间平面滑动接触。6.一种矿用轨道式巡检机器人，其特征在于：包括如权利要求1～5任一项所述的矿用轨道式巡检机器人爬坡机构。2CN115816419A说明书1/4页一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构技术领域[0001]本发明属于煤矿机器人技术领域，涉及一种矿用轨道式巡检机器人及其爬坡机构。背景技术[0002]矿用轨道式巡检机器人通常以吊挂方式沿行走轨道巡检，行走轨道通常为架设在巷道顶部的H型钢或者工字钢；而由于矿山巷道起伏多变，经常有上下坡道，故行走轨道通常随着巷道起伏变化而变化，巡检爬坡机器人在行走轨道上具有水平行走、爬坡以及下坡多种行走工况；由于矿山内环境较为恶劣，当矿山井下粉尘、水汽积聚在斜坡行走轨道上时，容易造成行走轨道摩擦系数减小，进而导致巡检机器人在爬坡或下坡过程中打滑，影响正常巡检，严重时还会造成溜车事故。[0003]现有技术中，如公开号为CN111216743A的中国专利，公开了一种矿用轨道式巡检机器人爬坡辅助装置，包括用于安装于机器人机架上与机器人行走轮配套使用的压紧轮以及用于调节压紧轮的调节装置，所述调节装置在机器人爬坡或下坡时使压紧轮靠近轨道并压紧于轨道翼板底部，在机器人水平行走时使压紧轮远离轨道以解除对轨道翼板底部的压紧力；其爬坡辅助装置可依据机器人行走的路况自适应改变行走轮的压于轨道的正压力，当机器人爬坡或下坡时，通过压紧轮可增大行走轮与