[发明专利]一种接触线磨耗检测机器人的自动避障及走行装置

说明书

本发明公开了一种接触线磨耗检测机器人的自动避障及走行装置，该装置包括两个辅助行走轮（12）、一个主行走轮（11）、避障组件、步进电机1（13）、步进电机2（14）、步进电机控制器、中控单元（15）、两个线激光仪（10）和线激光控制器。避障功能的执行部以避障组件为主，由曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构组合而成，通过中控单元控制。自动避障的功能实现由各单元协作完成。首先由线激光仪检测障碍物反馈信号给线激光控制器，然后由线激光控制器将信息传递给中控单元，最后给避障组件发出避障指令，完成整个避障过程。以此实现接触线磨耗检测机器人的完全自动化，可有效保障铁路沿线工作人员的人身安全。

技术领域

本发明涉及高速铁路的巡检领域，具体涉及一种应用于接触线磨耗检测机器人使其在接触线上实现自动走行、避障功能的装置。

背景技术

高速列车的运营速度逐步提升，接触线在列车运营过程中的磨耗加快。已有的磨耗检测方法较落后或效率较低，其中传统的接触线磨耗检测方式是利用游标卡尺进行人工测量接触线磨耗，其测量效率较低、测量数据为单点测量，另外由于测量人员需要爬高故存在安全隐患。此外接触线磨耗检测作业需在天窗期进行，但是高铁线路的天窗期大都在晚上且时间较短，因此发明一款全自动避障爬线机器人，用以实现在无人操控状态下不间断测量接触线磨耗，对接触线的维护和工作人员的安全有着重要的意义。

针对上述所提出的问题提出本发明。本发明的目的是设计制造一种自动避障及走行装置，可应用于接触线磨耗检测机器人，可使接触网磨耗检测机器人实现智能化。能够实现接触网磨耗检测机器人在无人操控的情况下在接触线上行走并在遇到接触线线夹等障碍时自动避让，使检测机器人能够连续、不中断的收集接触线上的磨耗信息。接触网磨耗检测机器人的运行速度可调，可根据实际需求对其速度进行调整。

发明内容

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种接触线磨耗检测机器人的自动避障及走行装置，包括：两个辅助行走轮（12）、一个主行走轮（11）、避障组件、步进电机1（13）、步进电机2（14）、步进电机控制器、中控单元（15）、两个线激光仪（10）和线激光控制器。两个辅助行走轮（12）、一个主行走轮（11）、避障组件、步进电机1（13）、步进电机2（14）和步进电机控制器组成避障及行走模块，步进电机1（13）带动主行走轮（11）实现检测机器人沿接触线方向自主移动。

接触线磨耗检测机器人的自动避障及走行装置设置四组避障及行走模块，采取两侧交叉布局布置，每两组模块之间设置一定距离，使接触线磨耗检测机器人在行走避障过程中可保持稳定。每组避障及行走模块的主行走轮（11）可使接触线磨耗检测机器人悬挂于接触线、两个辅助行走轮（12）与接触线下表面配合，主行走轮（11）与辅助行走轮（12）的配合可夹紧接触线；辅助行走轮（12）安装在机架上，以保证其与机架的相对位置保持不变。接触线磨耗检测机器人的自动避障及走行装置配置两组线激光仪（10），并且线激光仪对称布置于机壳前端；线激光仪检测范围可调，用以检测不同的障碍物。

避障组件为组合机构，由以下机构构成：1号杆（1）、2号杆（2）和5号杆（5）组成的曲柄摇杆机构，2号杆（2）、3号杆（3）、4号杆（4）和5号杆（5）组成的滑块机构；2号杆（2）的两端分别与1号杆（1）、号杆（3）铰接，2号杆（2）的中部与5号杆（5）中部铰接，5号杆一端与机壳铰接；主动件为1号杆（1），从动件为2号杆（2）、3号杆（3）、4号杆（4）和5号杆（5），1号杆（1）由固定于机壳上的步进电机2（14）驱动，4号杆一端内置步进电机1（13）以驱动主行走轮（11）。

未检测到障碍时4号杆（4）内置步进电机1（13）驱动主行走轮（11）正常行走，检测到障碍后主行走轮抬起，驱动其行走的步进电机1（13）停机，待复位后步进电机1（13）再次开机，使主行走轮恢复运转。