一种全对称自对心机器人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全对称自对心机器人轨道系统，所述轨道系统为包括多个依次首尾连接导轨，以及可移动地安装于所述导轨上的机器人，所述机器人通过四个滚轮与所述导轨接触，其中，导轨的截面形状为正八边形，所述机器人的四个所述滚轮分别与所述导轨的四个斜侧面接触。本实用新型通过截面为正八边形的导轨结构，使得与导轨通过滚轮连接的机器人能够在上、下、前、后、左、右六个方向上做无阻碍移动，相对于现有的智能巡检机器人的运动方向至少多了上下两个方向，大幅度地拓展了智能巡检机器人的应用范围，有效地提高了智能巡检机器人的工作效率。

主设计要求

1.一种全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述轨道系统为包括多个依次首尾连接导轨，以及可移动地安装于所述导轨上的机器人，所述机器人通过四个滚轮与所述导轨接触，其中，导轨的截面形状为正八边形，所述机器人的四个所述滚轮分别与所述导轨的四个斜侧面接触。

设计方案

1.一种全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述轨道系统为包括多个依次首尾连接导轨，以及可移动地安装于所述导轨上的机器人，所述机器人通过四个滚轮与所述导轨接触，其中，导轨的截面形状为正八边形，所述机器人的四个所述滚轮分别与所述导轨的四个斜侧面接触。

2.根据权利要求1所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述导轨具有两组位置相对的斜侧面，且每一组斜侧面的中线重合，两组斜侧面的中线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，与所述导轨接触的两组共四个所述滚轮中的每一组位置相对的所述滚轮的旋转轴相互平行。

4.根据权利要求1所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，四个所述滚轮对所述机器人相对于所述导轨的上、下、左、右四个方向上的自由度进行限制。

5.根据权利要求1所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述轨道系统中至少一个所述导轨形成为在向上、或向下、或向左、或向右方向上弯曲的结构。

6.根据权利要求5所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述机器人在所述轨道系统中的上、下、左、右中的任一方向进行移动。

7.根据权利要求1所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述导轨的截面形状为倍数关系的正八边形。

8.根据权利要求1所述的全对称自对心机器人轨道系统，其特征在于，所述导轨的截面形状为八边形与正八边形之间的过渡八边形。

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，尤其是涉及一种全对称自对心机器人轨道系统。

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。

然而，采用人工巡检的方式有以下缺点：一、地下管道环境恶劣危险，需要工人具有强大的心理素质，因此很难招人；二、人工巡检检测质量依赖于工人经验以及责任心、细心程度；三、人很难检测和判断出管道中例如危险气体超标等情况，管道内设备局部过热等安全隐患；四、一旦发生事故，人很难第一时间到达现场，即使第一时间到达事故现场，也会冒着巨大的生命危险。所以，采用人工巡检人工检测存在着结果不稳定、人工成本高以及工人人身安全得不到保障的问题。

因此，现有技术开始初步采用智能巡检机器人代替人工巡检，但现有的智能巡检机器人几乎只能实现在前进、后退、左转和右转的方向移动，而不能实现向上或向下的方向上的移动，限制了智能巡检机器人的应用范围。因而，本申请提出一种全对称自对心的机器人轨道系统，使得智能巡检机器人能够在更多的空间方向上移动，拓展了智能巡检机器人的工作空间，并有效提高了智能巡检机器人的工作效率。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是现有的智能巡检机器人只能在前后左右四个方向上移动，限制了智能巡检机器人的应用范围。

为解决上述的技术问题，本实用新型技术方案提供一种全对称自对心机器人轨道系统，其中，所述轨道系统为包括多个依次首尾连接导轨，以及可移动地安装于所述导轨上的机器人，所述机器人通过四个滚轮与所述导轨接触，其中，导轨的截面形状为正八边形，所述机器人的四个所述滚轮分别与所述导轨的四个斜侧面接触。

可选地，所述导轨具有两组位置相对的斜侧面，且每一组斜侧面的中线重合，两组斜侧面的中线相互垂直。

可选地，与所述导轨接触的两组共四个所述滚轮中的每一组位置相对的所述滚轮的旋转轴相互平行。

可选地，四个所述滚轮对所述机器人相对于所述导轨的上、下、左、右四个方向上的自由度进行限制。

可选地，所述轨道系统中至少一个所述导轨形成为在向上、或向下、或向左、或向右方向上弯曲的结构。

可选地，所述机器人在所述轨道系统中的上、下、左、右中的任一方向进行移动。

可选地，所述导轨的截面形状为倍数关系的正八边形。

可选地，所述导轨的截面形状为八边形与正八边形之间的过渡八边形。

本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型通过截面为正八边形的导轨结构，使得与导轨通过滚轮连接的机器人能够在上、下、前、后、左、右六个方向上做无阻碍移动，相对于现有的智能巡检机器人的运动方向至少多了上下两个方向，大幅度地拓展了智能巡检机器人的应用范围，有效地提高了智能巡检机器人的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中全对称自对心机器人轨道系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中机器人的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中导轨和滚轮的连接结构示意图。

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全对称自对心机器人轨道系统，其中，轨道系统1为包括多个依次首尾连接导轨11，以及可移动地安装于导轨11上的机器人2，机器人2通过四个滚轮3与导轨11接触，其中，导轨11的截面形状为正八边形，机器人2的四个滚轮3分别与导轨11的四个斜侧面111接触。

本实施例中，导轨11具有两组位置相对的斜侧面111，且每一组斜侧面111的中线重合（如图3中虚线段a或虚线段b所示），两组斜侧面111的中线相互垂直（如图3中虚线段a和虚线段b所示，虚线段a垂直于虚线段b）。

本实施例中，与导轨11接触的两组共四个滚轮3中的每一组位置相对的滚轮3的旋转轴相互平行（如图3中虚线段c和虚线段d所示，虚线段c垂直于虚线段d）。

本实施例中，四个滚轮3对机器人2相对于导轨11的上、下、左、右四个方向上的自由度进行限制，轨道系统1中至少一个导轨11形成为在向上、或向下、或向左、或向右方向上弯曲的结构，机器人2在轨道系统1中的上、下、左、右中的任一方向进行移动。

当然在其他实施例中，导轨11的截面形状可以呈倍数关系的正八边形，例如正十六边行、正二十四边形等，呈倍数关系的正八边形的变形体同样具有每一对斜侧面呈全对称结构，与斜侧面接触的每一对滚轮也都具有自对心功能（自对心功能是指，如图3所示，四个滚轮3对机器人2相对于导轨11的上、下、左、右四个方向上的自由度进行限制，即当机器人2和导轨11连接后，机器人2在上、下、左、右方向上都无法进行移动）。

另外，导轨11的截面形状呈八边形与正八边形之间的过渡八边形，具体的说即是正八边形中的任意一条边或者任意条边的长度在允许范围内进行减小或增加，也都在本实用新型的保护范围内。例如一种八边形或倍数八边形仅仅在正八边形或倍数正八边形的基础上，将一条边或多条边或不同位置处的边的长度增加或减小0.1毫米或厘米或其他的肉眼不可见的数量单位的，或者将一条边或多条边或不同位置处的边的长度增加或减小人体肉眼可见的、本领域技术人员能够容易联想到的尺寸单位的，而经过变形后的该八边形或倍数八边形结构所在的导轨同样能够实现与正八边形的导轨同样的功能的，该八边形的变形体或变异体的八边形结构所在的导轨的结构同样在本实用新型的保护范围之内。

如图2所示，机器人2包括移动机构21、控制机构22和工作机构23（工作机构23为摄像头，用于获取设备的工作状态的图像信息）。移动机构21又包括移动架211和安装在移动架211上的滚轮3，滚轮3与导轨11接触，滚轮3转动产生动力使得机器人2能够在导轨11上进行移动，在转弯过程中旋转架211可做针对旋转方向所在方向的旋转，保证了机器人2的灵活性，不至于在导轨11弯曲处卡死不动。

综上所述，本实用新型通过截面为正八边形的导轨结构，使得与导轨通过滚轮连接的机器人能够在上、下、前、后、左、右六个方向上做无阻碍移动，相对于现有的智能巡检机器人的运动方向至少多了上下两个方向，大幅度地拓展了智能巡检机器人的应用范围，有效地提高了智能巡检机器人的工作效率。

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