[发明专利]一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人及其工作方法

摘要

本发明涉及一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人，包括可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体、轨道垃圾清理回收装置、能源采集与存储装置、异物判别与警示机构、传感机构、控制和通讯机构、辅助机构。实现了与列车的串行和并行工作模式的并发多工作模式；使用锂电池、太阳能发电装置和风能捕获三种获取模式实现机器人的持续分时复用供电；实现对铁路轨道的清洁、垃圾清理和垃圾回收工作；对入侵的异物进行警告、驱逐，保障列车高速有序运行；准确对铁路系统沿线的气象预测和预报；对铁路轨道的检测，提前发现铁轨存在的问题并发生异常警告；将携带基站发射设备作为基站间的过渡带实现基站路由功能，从而提高高速列车运行时的通信体验。

主权项

1.一种可变形与分离式铁路轨道清洁机器人，其特征在于，包括可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体、轨道垃圾清理回收装置、能源采集与存储装置、异物判别与警示机构、传感机构、控制和通讯机构、辅助机构，轨道垃圾清理回收装置、能源采集与存储装置、异物判别与警示机构、传感机构、控制和通讯机构、辅助机构均安装于可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体上；可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体包括清洁机器人机架、清洁机器人轮系装置、清洁机器人驱动机构和清洁机器人变形机构，清洁机器人机架外形整体呈现矮平长方体状，内部安装有清洁机器人驱动机构、清洁机器人变形机构，清洁机器人轮系装置安装于可变形与分离式铁路轨道清洁机器人移动载体的底部；清洁机器人机架包括左机架、右机架、上侧主动闭合平台、上侧被动闭合平台、下侧主动闭合平台、下侧被动闭合平台、上分离电磁铁、下分离电磁铁、左变形机构吊杆、右变形机构吊杆，其中，上分离电磁铁包括上分离电磁铁本体、上分离电磁销钉和上分离电磁线圈，下分离电磁铁包括下分离电磁铁本体、下分离电磁销钉和下分离电磁线圈；清洁机器人轮系装置包括主动轮、从动轮、减速齿轮箱、轮轴，其中，主动轮包括外层行驶驱动轮和内层防脱轨驱动契合轮，从动轮包括外层行驶从动轮和内层防脱轨从动契合轮；清洁机器人驱动机构包括驱动电机、位置传感器、驱动电机支架；清洁机器人变形机构包括首端变形摆臂、中间摆臂、末端变形摆臂、压力传感器，其中，首端变形摆臂包括左侧首端变形摆臂本体、左侧首端变形摆臂本体伺服电机、左侧首端变形摆臂首端吊杆、左侧首端变形摆臂末端吊杆、右侧首端变形摆臂本体、右侧首端变形摆臂本体伺服电机、右侧首端变形摆臂首端吊杆、右侧首端变形摆臂末端吊杆；左侧中间摆臂包括左侧中间摆臂本体、左侧中间摆臂首端吊杆、左侧中间摆臂末端吊杆、左侧中间摆臂首端伺服电机、左侧中间摆臂末端伺服电机、右侧中间摆臂本体、右侧中间摆臂首端吊杆、右侧中间摆臂末端吊杆、右侧中间摆臂首端伺服电机、右侧中间摆臂末端伺服电机；末端变形摆臂包括左侧末端变形摆臂本体、左侧末端变形摆臂首端吊杆、右侧末端变形摆臂本体、右侧末端变形摆臂首端吊杆；轨道垃圾清理回收装置包括轨道清洁装置、垃圾吸附装置、垃圾回收箱、垃圾吸入装置，轨道清洁机构包括轨道清洁板擦、板擦连杆、板擦驱动电机，其中，垃圾清洁板擦包括左轨道清洁板擦、右轨道清洁板擦、清洁毛刷，板擦连杆包括左板擦连杆和右板擦连杆，板擦驱动电机包括左板擦驱动电机和右板擦驱动电机；垃圾吸附装置包括异物吸附罩、异物吸附支架，其中，异物吸附罩包括：左异物吸附罩和右异物吸附罩，异物吸附支架包括左异物吸附支架和右异物吸附支架；垃圾吸入装置包括涡轮风机、回收管，其中，涡轮风机包括左涡轮风机和右涡轮风机，回收管包括左回收管和右回收管；能源采集与存储装置包括锂电池组、风能捕获装置、太阳能捕获装置，风能捕获装置包括风能捕获支架、风能捕获扇叶、风能发电机、水平摆动装置，其中，风能捕获支架包括左风能捕获支架和右风能捕获支架，风能捕获扇叶包括左风能捕获扇叶和右风能捕获扇叶，风能发电机包括左风能发电机和右风能发电机，水平摆动装置包括水平摆动驱动电机和水平摆动输出平台；太阳能捕获装置包括太阳能电池板、二维追踪平台、太阳能捕获支架，其中，二维追踪平台包括左二维追踪平台和右二维追踪平台，太阳能捕获支架包括左太阳能捕获支架和右太阳能捕获支架；异物判别与警示机构包括双目视觉摄像装置、警示装置，双目视觉摄像装置包括双目摄像机、摄像机支架，其中，双目摄像机包括左单目视觉摄像机和右单目视觉摄像机，摄像机支架包括左摄像机支架和右摄像机支架，警示装置包括警灯、警笛；传感机构包括激光测距传感器、环境侦察摄像机构、震动传感器，激光测距传感器包括左激光测距传感器、右激光测距传感器，环境侦察摄像机构包括环境侦察摄像机、云台，震动传感器包括左震动传感器和右震动传感器；控制和通讯机构包括控制器、通讯模块、电源模块、控制盒，控制器包括主控制器、从控制器，通讯模块包括主通讯模块、次通讯模块，电源模块包括左电源模块、右电源模块，控制盒包括主控制盒和从控制盒；辅助机构包括移动基站、微气象站、铁路轨道平整检测机构，铁路轨道平整检测机构包括左轨道平整检测机构和右轨道平整检测机构。