[发明专利]一种基于双轨道定心检测的铁轨巡检机器人

说明书

本发明公开了一种基于双轨道定心检测的铁轨巡检机器人，包括轨面检测组件，其可转动连接机器人底盘，用于检测铁轨上表面的平顺性；轨腰检测组件，其连接机器人底盘，用于检测轨腰形变。分别对于铁轨表面易出现的平顺性差、轨腰易出现的形变进行专项检测，检测效率高。本发明还公开了巡检机器人的检测方法，利用自定心原理计算机器人驱动轮心的坐标轨迹识别缺陷点，利用轨腰两侧的受力情况反推轨腰曲面半径的分布情况，进而识别形变位点，方法可靠。

技术领域

本发明涉及铁轨检测技术领域，特别涉及一种基于双轨道定心检测的铁轨巡检机器人。

背景技术

我国高速铁路的快速发展给铁路基础设施的状态维护和安全保障带来挑战，铁轨是铁路轨道的主要组成部件，直接承受轮对传来的压力，长期使用过程中出现缺陷损伤和材料退化影响其服役性能且威胁形成安全，铁轨应力、疲劳和缺陷等故障引起的铁轨变形、腐蚀会导致列车出轨、倾覆的重大事故，进而造成人员伤亡和巨大财产损失，随着高铁行车密度增加、行车速度提高，铁轨的负荷和受到挤压和冲击程度，铁轨故障和发生损伤的概率增大，因此有必要提出一种常态化铁轨巡检机器人。

发明内容

本发明提供了一种基于双轨道定心检测的铁轨巡检机器人，通过轨面检测组件和轨腰检测组件分别对于铁轨表面易出现的平顺性差、轨腰易出现的形变进行专项检测。

本发明还有一个目的是提供了巡检机器人的检测方法，利用自定心原理计算机器人驱动轮心的坐标轨迹识别缺陷点，利用轨腰两侧的受力情况反推轨腰曲面半径的分布情况，进而识别形变位点。

本发明的技术方案为：

一种基于双轨道定心检测的铁轨巡检机器人，包括：

轨面检测组件，其可转动连接机器人底盘，用于检测铁轨上表面的平顺性；

轨腰检测组件，其连接机器人底盘，用于检测轨腰形变。

优选的是，轨面检测组件包括：

第一驱动轮，其能够在一侧铁轨上表面转动行走；

第二驱动轮，其与第一驱动轮同轴设置，能够在另一侧铁轨上表面转动行走；

伸缩杆，其设置在第一驱动轮与第二驱动轮之间，且具有多个扭力传感器，以获取伸缩杆的斜距和方位坐标；

第一定位球，其设置在伸缩杆的一端，且可转动连接第一驱动轮；

第二定位球，其设置在伸缩杆的另一端，且可转动连接第二驱动轮；

其中，第一驱动轮和第二驱动轮转动，能够带动所述伸缩杆伸缩和/或扭转。

优选的是，轨腰检测组件包括：

第一齿轮；

第二齿轮，其与第一齿轮同轴设置；

第一夹臂，其可转动连接机器人底盘，且一端与第一齿轮啮合；

第一夹块，其连接第一夹臂的另一端，且与轨腰一侧过渡配合；

第二夹臂，其可转动连接机器人底盘，且一端与第二齿轮啮合；

第二夹块，其连接第二夹臂的另一端，且与轨腰另一侧过渡配合；

多个压力传感器，其阵列设置在第一夹块和第二夹块的一侧，以获得第一夹块和第二夹块的切向力；

其中，第一夹块和第二夹块趋近或退离能够带动第一齿轮和第二齿轮转动。

优选的是，平顺性的检测方法包括：

以伸缩杆静定心中点为原点，建立直角坐标系，并获取扭力传感器的坐标信息；