一种柔性轨道系统论文和设计-王泽

全文摘要

本实用新型技术方案公开了一种柔性轨道系统，应用于地下管道的智能巡检机器人轨道中，包括一个主轨、多个副轨以及连接所述主轨、任一所述副轨的柔性轨道，所述柔性轨道包括多个柔性连接的轨道段首尾连接而形成。本实用新型通过在主轨和副轨之间设置可扭动旋转的柔性轨道，使得柔性轨道能够任意方向的扭转并对接到对应的副轨中，使得副轨可以转动至多个方向，并供机器人进行移动，实现机器人一对多的方向的移动，大幅度地节省了地下管道的安装空间，简化了移动路线。

主设计要求

1.一种柔性轨道系统，应用于地下管道的智能巡检机器人轨道中，其特征在于，包括一个主轨、多个副轨以及连接所述主轨、任一所述副轨的柔性轨道，所述柔性轨道包括多个柔性连接的轨道段首尾连接而形成。

设计方案

1.一种柔性轨道系统，应用于地下管道的智能巡检机器人轨道中，其特征在于，包括一个主轨、多个副轨以及连接所述主轨、任一所述副轨的柔性轨道，所述柔性轨道包括多个柔性连接的轨道段首尾连接而形成。

2.根据权利要求1所述的柔性轨道系统，其特征在于，所述柔性轨道的一端与所述主轨固定，另一端与任一所述副轨靠近。

3.根据权利要求1所述的柔性轨道系统，其特征在于，还包括旋转结构，所述旋转结构连接所述柔性轨道的一端，所述旋转结构控制所述柔性轨道旋转并与任一所述副轨对接。

4.根据权利要求3所述的柔性轨道系统，其特征在于，所述旋转结构包括电机和连杆，所述连杆的一端固定于所述电机的电机轴中，另一端可活动地与所述柔性轨道连接。

5.根据权利要求1所述的柔性轨道系统，其特征在于，多个所述轨道段之间通过连接件实现柔性连接，每两个所述轨道段之间均具有间隙。

6.根据权利要求5所述的柔性轨道系统，其特征在于，靠近所述主轨一端的所述轨道段与所述主轨通过所述连接件实现柔性连接。

7.根据权利要求5所述的柔性轨道系统，其特征在于，靠近所述副轨一端的所述轨道段与所述副轨之间具有间隙。

8.根据权利要求1所述的柔性轨道系统，其特征在于，多个所述副轨围绕所述主轨并呈扇形排布。

9.根据权利要求1所述的柔性轨道系统，其特征在于，多个所述副轨和所述主轨处于同一水平面。

10.根据权利要求1所述的柔性轨道系统，其特征在于，多个所述副轨所在的平面与所述主轨所在的水平面呈角度设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及智能巡检机器人技术领域，尤其是涉及一种柔性轨道系统。

背景技术

市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种线路设施均一同埋设在地下管道中，而地下管道需要进行定时的监测，以便及时的发现意外出现的问题。目前，大多数领域的管道安全均通过人工巡检来完成监测工作。

智能巡检机器人是相对较新的地下管道内设备监测技术，其特点在于可以完全代替人工在狭小的工作空间里进行监测工作，但地下管道的走向错综复杂，特别是机器人在轨道中移动时通常需要向左、或向右、或向上、或向下、或其他方向地进行换向，甚至由于地下管道内轨道的排布方式需要在一个点上向多个方向进行移动，则需要在一个轨道的转接点上增加不同方向的过渡轨，而过多的轨道结构在装配时非常麻烦，同时地下管道内的安装空间本就非常有限。因此本申请通过设计一种柔性变轨系统，大幅度地节省了并且合理地运用了地下管道中的安装空间。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是地下管道的安装空间有限且狭小，不容易安装供机器人进行多个方向移动的多个轨道。

为解决上述的技术问题，本实用新型技术方案提供一种柔性轨道系统，应用于地下管道的智能巡检机器人轨道中，其中，包括一个主轨、多个副轨以及连接所述主轨、任一所述副轨的柔性轨道，所述柔性轨道包括多个柔性连接的轨道段首尾连接而形成。

可选地，所述柔性轨道的一端与所述主轨固定，另一端与任一所述副轨靠近。

可选地，还包括旋转结构，所述旋转结构连接所述柔性轨道的一端，所述旋转机构控制所述柔性轨道旋转并与任一所述副轨对接。

可选地，所述旋转机构包括电机和连杆，所述连杆的一端固定于所述电机的电机轴中，另一端可活动地与所述柔性轨道连接。

可选地，多个所述轨道段之间通过连接件实现柔性连接，每两个所述轨道段之间均具有间隙。

可选地，靠近所述主轨一端的所述轨道段与所述主轨通过所述连接件实现柔性连接。

可选地，靠近所述副轨一端的所述轨道段与所述副轨之间具有间隙。

可选地，多个所述副轨围绕所述主轨并呈扇形排布。

可选地，多个所述副轨和所述主轨处于同一水平面。

可选地，多个所述副轨所在的平面与所述主轨所在的水平面呈角度设置。

本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型通过在主轨和副轨之间设置可扭动旋转的柔性轨道，使得柔性轨道能够任意方向的扭转并对接到对应的副轨中，使得副轨可以转动至多个方向，并供机器人进行移动，实现机器人一对多的方向的移动，大幅度地节省了地下管道的安装空间，简化了移动路线。

附图说明

图1为本实用新型实施例中柔性轨道的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中柔性轨道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中轨道和机器人的装配示意图；

图4为本实用新型实施例中轨道和固定件的装配示意图。

具体实施方式：<\/u>

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1、图2和图3所示，示出了一种实施例的柔性轨道系统，应用于地下管道的智能巡检机器人200轨道100中，其中，包括一个主轨1、多个副轨3\/4\/5\/6\/7以及连接主轨1、任一副轨的柔性轨道2，柔性轨道2包括多个柔性连接的轨道段21首尾连接而形成。如图1所示，柔性轨道2以“多节虫”的样式实现来回扭动旋转（旋转方向如图1中箭头方向所示）以对接到任一副轨3\/4\/5\/6\/7中。

本实施例中，柔性轨道2的一端与主轨1固定，另一端与任一副轨3\/4\/5\/6\/7靠近。还包括旋转结构8，旋转结构8连接柔性轨道2的一端，旋转机构8控制柔性轨道2旋转并与任一副轨3\/4\/5\/6\/7对接。旋转机构8包括电机9和连杆10，连杆10的一端固定于电机9的电机轴中，另一端可活动地与柔性轨道2连接。当然，在其他实施例中，柔性轨道2的两端都可以呈活动状态，既可以与主轨1活动对接，又可以与副轨3\/4\/5\/6\/7活动对接，形成双向活动柔性结构，以形成更多轨道路线，此时只需要在柔性轨道2的两端均设置旋转机构8即可，在此不赘述。

本实施例中，多个轨道段21之间通过连接件22实现柔性连接，每两个轨道段21之间均具有间隙23。靠近主轨1一端的轨道段21与主轨1通过连接件22实现柔性连接。靠近副轨3\/4\/5\/6\/7一端的轨道段21与副轨3\/4\/5\/6\/7之间具有间隙24。间隙23、24使得每两个轨道段22之间均可以在一定的范围内进行相对的旋转，理论上间隙23、24越大，柔性轨道2的扭转角度越大，扭转角度越大，可操作性越高。

本实施例中，多个副轨3\/4\/5\/6\/7围绕主轨1并呈扇形排布，多个副轨3\/4\/5\/6\/7和主轨1处于同一水平面，当然多个副轨3\/4\/5\/6\/7所在的平面也可以与主轨1所在的水平面呈角度设置而实现空间内更多元化的轨道路线，即例如主轨1和副轨5之间具有夹角，则柔性轨道2可以在上下方向上做扭转（即与如图1中箭头方向垂直的方向）以与副轨5对接，当然进一步地，柔性轨道2可以以多样曲线方式进行扭转，即不限制于仅仅通过一段弧线的方式进行扭转，可以将柔性轨道2形成为多段曲线连接的样式，当然多段曲线方式需要更为复杂的本领域技术人员能够理解的旋转机构配合实现，在此不赘述。

另外，如图4所示，主轨1、副轨3\/4\/5\/6\/7和柔性轨道2均为全对称轨道结构，主轨1、副轨3\/4\/5\/6\/7和柔性轨道2的截面均为正八边形，且主轨1、副轨3\/4\/5\/6\/7和柔性轨道2的尺寸一致。轨道100（包括主轨1和\/或副轨3\/4\/5\/6\/7）通过固定件11固定于地下管道（未示出，地下管道结构为本领域技术人员可理解的管状结构，在此不示出且管道形状不做限制）中

根据以下说明进一步地认识本实用新型的特性及功能。

请继续参见图1至图4所示，地下管道中的智能巡检机器人200在设于地下管道中的轨道100中移动，当遇到在一个轨道位置向多个轨道位置随机移动时，通过副轨2的角度变换以实现与不同位置处的其他外部轨道对接，便于机器人200通过，实现一对多的位置的移动。

例如，如图1中所示，当机器人200在主轨1上，需要向副轨3的方向移动时，则旋转机构8通过电机9旋转带动连杆10转动，同时靠近副轨一端的轨道段21转动直至轨道段21靠近副轨3，使得机器人200通过主轨1、柔性轨道2进入到副轨3中完成移动。

当机器人200在主轨1上，需要向副轨4的方向移动时，则旋转机构8通过电机9旋转带动连杆10转动，同时靠近副轨一端的轨道段21转动直至轨道段21靠近副轨4，使得机器人200通过主轨1、柔性轨道2进入到副轨4中完成移动。

当机器人200在主轨1上，需要向副轨5的方向移动时，则旋转机构8通过电机9旋转带动连杆10转动，同时靠近副轨一端的轨道段21转动直至轨道段21靠近副轨5，使得机器人200通过主轨1、柔性轨道2进入到副轨5中完成移动。

当机器人200在主轨1上，需要向副轨6的方向移动时，则旋转机构8通过电机9旋转带动连杆10转动，同时靠近副轨一端的轨道段21转动直至轨道段21靠近副轨6，使得机器人200通过主轨1、柔性轨道2进入到副轨6中完成移动。

当机器人200在主轨1上，需要向副轨7的方向移动时，则旋转机构8通过电机9旋转带动连杆10转动，同时靠近副轨一端的轨道段21转动直至轨道段21靠近副轨7，使得机器人200通过主轨1、柔性轨道2进入到副轨7中完成移动。

综上所述，本实用新型通过在主轨和副轨之间设置可扭动旋转的柔性轨道，使得柔性轨道能够任意方向的扭转并对接到对应的副轨中，使得副轨可以转动至多个方向，并供机器人进行移动，实现机器人一对多的方向的移动，大幅度地节省了地下管道的安装空间，简化了移动路线。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

设计图