本實用新型屬于磁懸浮F軌檢測領域，更具體地，涉及一種中低速磁懸浮F軌探傷機器人。

背景技術：

磁懸浮交通是一種低噪聲無碳交通，是未來城市交通發(fā)展的重要方向之一。中低速磁浮技術是通過安裝在車體上的電磁鐵與F型軌道相互構成磁場閉合磁路，通過氣隙感應器裝置調節(jié)電磁鐵的勵磁電流，調整電磁鐵與軌道之間的吸力(使磁浮間隙保持在8～10mm)，以保持電磁鐵與軌道之間的距離穩(wěn)定，實現(xiàn)列車穩(wěn)定懸浮。由于中低速磁浮靜止或故障時將支撐輪落在F軌上進行低速行走，因此，在實際使用過程中，容易出現(xiàn)各種損傷，因此在軌道線路的維護過程中，需要對F軌進行探傷檢測。

中低速磁懸浮特殊截面形狀的F型軌不同于傳統(tǒng)輪軌“工”字型軌道，其截面特有的幾何形態(tài)使得現(xiàn)有動態(tài)軌檢設備無法應對F型軌各種特損傷及參數(shù)的測量。現(xiàn)有輪軌軌道動態(tài)檢測設備只能對普通T型軌道幾何參數(shù)狀態(tài)進行測量，而無法用于中低速磁懸浮特有的F型軌的測量和檢測。中低速磁懸浮F型截面形狀與高速磁浮列車的軌道也不相同，高速磁浮列車懸浮間隙面為齒槽結構，而中低速磁浮列車F型軌的懸浮間隙面為平面，另高速磁浮列車軌道外端面為垂直寬平板，而中低速磁浮列車F型軌的外端面為傾斜平面，因而現(xiàn)有的高速磁浮列車軌檢設備也無法適用于中低速磁浮列車軌道的檢測與探傷。因此，急需設計一種結構簡單、操作方便適用于中低速磁懸浮F軌的探傷設備，以完成中低速磁懸浮F軌的探傷與檢測。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種探傷機器人，其中結合中低速磁懸浮F軌自身的特點，相應設計了適用于中低速磁懸浮F軌的探傷裝置，并對其關鍵組件如機架、折疊彎折機構、檢測移動機構的結構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的可有效解決現(xiàn)有檢測裝置不適用于中低速磁浮列車F軌探傷的問題，具有探傷效率高、探傷精度高等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種中低速磁懸浮F軌探傷機器人，包括機架、折疊彎折機構、檢測移動機構，其中：

所述機架用于安裝所述折疊彎折機構和檢測移動機構，其橫跨在待檢測的中低速磁懸浮兩個F軌之間；

所述折疊彎折機構共設有兩組，其分設于所述機架的兩端，并位于F軌的上方，每組所述折疊彎折機構上均設置有行走輪對和卡位輪對，其中行走輪對與所述F軌的上表面接觸，并沿著F軌的上表面移動，所述卡位輪對的兩個卡位輪分別與所述F軌的外側面和下表面接觸，并沿著F軌的外側面和下表面移動；

所述檢測移動機構包括F軌探傷傳感器、測距傳感器、攝像機，所述F軌探傷傳感器設在所述折疊彎折機構上，所述測距傳感器設在所述機架上，并位于兩個F軌之間，所述攝像機安裝在所述機架的上方。

作為進一步優(yōu)選的，每組所述折疊彎折機構上均設置有兩組行走輪對和兩組卡位輪對，兩組行走輪對沿著所述F軌的延伸方向布置，兩組卡位輪對同樣沿著所述F軌的延伸方向布置，并與F軌的外側面和下表面接觸。

作為進一步優(yōu)選的，所述折疊彎折機構包括行走輪安裝板和卡位輪折疊板，所述行走輪安裝板豎直設置并安裝在所述機架上，所述行走輪對安裝在所述行走輪安裝板的下方，所述卡位輪折疊板通過卡位輪連接支架安裝在所述行走輪安裝板的側面，并包覆在F軌的外圍，所述卡位輪對安裝在所述卡位輪折疊板上，并與所述F軌的外側面和下表面接觸。

作為進一步優(yōu)選的，所述測距傳感器具體為超聲波或紅外測距傳感器，其布置在所述機架的前后側。

作為進一步優(yōu)選的，所述攝像機通過伸縮桿安裝在所述機架的上方。

作為進一步優(yōu)選的，所述機架上還設置有外接接口。

作為進一步優(yōu)選的，所述探傷機器人還設置有自主巡航模塊，所述自主巡航模塊安裝在所述機架的下方。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：

1.本實用新型可完成對F軌的探傷作業(yè)，具有體積小、結構輕、攜帶方便的特點，同時還具有探傷精度高、效率高等優(yōu)點，可隨車到達作業(yè)地點落軌即可進行使用，可有效用于中低速磁浮的F軌維護和安全運營。

2.本實用新型的折疊彎折機構共設有兩組，分設于機架的兩端，使用時卡位輪折疊板可在軌道落軌時向下打開以扣住F軌的側沿，并沿著F軌運動，使用后，其離開軌道時可向上折起，以減小機器人的整體體積，具有攜帶方便、落軌即可工作的特點。

3.本實用新型的折疊彎折機構上的行走輪對設計成雙輪結構，可有效防止機器人通過F軌與軌枕連接的螺栓時產生顛簸，使探傷更加準確，卡位輪對采用抱卡的方式卡裝在F軌上，可有效防止機器人脫軌。

4.本實用新型的機架的上方設置有攝像機，該攝像機可實現(xiàn)軌道及軌道沿線的圖像采集，并且其可升降的安裝在機架上，可實現(xiàn)多方位、多角度的圖像拍攝。

5.本實用新型探傷機器人的前后均設置有測距傳感器，通過測距可使探傷機器人遇障礙時自動停車，實現(xiàn)機器人的防撞功能；本實用新型還設置有與遠程控制臺可通信聯(lián)系的外接接口，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程交互。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的中低速磁懸浮F軌探傷機器人的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的中低速磁懸浮F軌探傷機器人的后視圖；

圖3是本實用新型實施例的中低速磁懸浮F軌探傷機器人的左視圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種中低速磁懸浮F軌探傷機器人，其主要包括機架11、折疊彎折機構、檢測移動機構，其中，機架11作為支撐機構，用于固定安裝折疊彎折機構和檢測移動機構，所述折疊彎折機構用于安裝輪對，以實現(xiàn)探傷機器人在F軌4上的移動，所述檢測移動機構用于對F軌進行探傷，并用于自主控制機器人的運動。通過上述各個機構的相互配合，可實現(xiàn)機器人對F軌進行自主探傷，具有探傷精度高、效率高等優(yōu)點。

下面將對各個機構和部件進行詳細的說明和描述。

如圖1所示，機架11作為其他部件的支撐部件，其水平設置，并且橫跨在待檢測的中低速磁懸浮兩個F軌之間，其布置方向與F軌的延伸方向垂直。

如圖1-3所示，折疊彎折機構共設有兩組，其分設于所述機架的兩端，并且與機架可折疊的相連。未使用時，兩組折疊彎折機構向上折起，以減小探傷機器人的整體體積，使用時，兩組折疊彎折機構打開，正好位于兩個F軌的上方。具體的，每組所述折疊彎折機構上均設置有行走輪對5和卡位輪對。其中，行走輪對5包括一對行走輪，其與所述F軌的上表面接觸，并沿著F軌的上表面移動，其中一個是被動輪一個是主動輪，主動輪對是電機輪。該行走輪對設計成雙輪結構，可有效防止機器人通過F軌與軌枕連接的螺栓時產生顛簸，使探傷結果更加準確。所述卡位輪對2包括一對卡位輪，兩個卡位輪分別與所述F軌的外側面和下表面接觸，并沿著F軌的外側面和下表面移動，該卡位輪對可保證機器人沿著軌道行走，并且在彎道處可提供差速功能?？ㄎ惠唽?是沒有動力的被動輪，起卡位、限位以及防脫軌的作用。

進一步的，本實用新型的實施例中每組折疊彎折機構上均設置有兩組行走輪對5和兩組卡位輪對2，由此兩組行走輪對5中的四個行走輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并可沿著F軌運動，對探傷機器人的移動進行可靠的導向，而兩組卡位輪對2中的與F軌側面接觸的卡位輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并沿著F軌的外側面運動，兩組卡位輪對2中的與F軌下表面接觸的卡位輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并沿著F軌的下表面運動，以此可有效保證探傷機器人移動的可靠性。

具體的，折疊彎折機構包括行走輪安裝板12和卡位輪折疊板3，其中行走輪安裝板12豎直設置并安裝在所述機架上，所述行走輪對安裝在行走輪安裝板12的下方，所述卡位輪折疊板3通過卡位輪連接支架安裝在所述行走輪安裝板的側面，并包覆在F軌的外圍，然后將卡位輪對安裝在卡位輪折疊板3上，以使其中一個卡位輪與F軌的外側面接觸，另一個卡位輪與F軌的下表面接觸，以此卡位輪對采用抱卡方式卡裝在F軌上，可有效的防止救援機器人脫軌。折疊彎折機構未使用時，兩組卡位輪折疊板向上折起，以減小行走裝置的整體體積，使用時，兩組卡位輪折疊板打開，使卡位輪卡裝在F軌的外側面和下表面，實現(xiàn)外側抱軌和內側向上抱軌。

所述檢測移動機構包括F軌探傷傳感器1、測距傳感器6、攝像機10和，所述F軌探傷傳感器1設在所述折疊彎折機構上，以陣列的方式排布，陣列傳感器包括超聲和渦流、激光檢測傳感器，根據(jù)作業(yè)的精細模式不同，傳感器布置的梳密不同，通過采用渦流、超聲、激光多種方式進行探傷，實現(xiàn)F軌鋁感應板的裂紋、斷裂以及平順性，F(xiàn)軌鋼結構的裂紋、斷裂傷的檢測。所述測距傳感器6設在所述機架上，并位于兩個F軌之間，其具體為超聲波或紅外測距傳感器，并以陣列的方式排布，探傷機器人的前后均布置該測距傳感器。具體的，在安全距離范圍內，檢測到行進線路有障礙，機器人控制電控驅動單元剎車，根據(jù)速度的不同設定安全距離不同，速度越快，安全距離越遠。可使探傷機器人遇障礙時自動安全停車，實現(xiàn)機器人的防撞功能。所述攝像機10安裝在所述機架的上方，其用于對軌道及軌道的沿線進行圖像采集，可對異物入侵、侵限越界等情況進行觀測，圖像進行實時傳輸或存儲本地，攝像機類型具體可為2D或3D攝像機，其具體通過伸縮桿9安裝在機架的上方，可實現(xiàn)攝像機的升降，實現(xiàn)多方位多角度的拍攝。

為了實現(xiàn)機器人的自由控制和自主移動，機器人還設置有自主巡航模塊7，自主巡航模塊7類似汽車自動駕駛儀，是機器人的大腦，模塊7的驅動控制部分可控制行走輪對5的主動輪運動即可帶動機器人運動，以驅動機器人沿著F軌移動，實現(xiàn)機器人的自主行走控制，所述自主巡航模塊7安裝在所述機架的下方。自主巡航模塊7可實時接收F軌探傷傳感器1、測距傳感器6和攝像機10的檢測數(shù)據(jù)，并對檢測數(shù)據(jù)進行分析，獲得所需的F軌探傷數(shù)據(jù)。自主巡航模塊7內設有導航系統(tǒng)，機器人可根據(jù)導航的規(guī)劃進行行走和檢測，其主要是以GPS以及慣性導航為主，以里程標定為輔助的導航系統(tǒng)。為了實現(xiàn)將機器人測得的F軌探傷數(shù)據(jù)及時的進行傳輸與保存，便于操作人員對機器人的遠程控制，在所述機架上還設置有外接接口13，以實現(xiàn)機器人與遠程控制臺的通信聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程交互。所述機架上還設置有為自主巡航模塊7提供電源的電池8，然而自主巡航模塊7也可通過電纜與外部電源相連，通過外部電源提供巡航模塊巡航所需的動力。當然，本實用新型的救援機器人也可以采用其他控制與驅動方式，例如由人工操作，或通過電纜與遠程控制中心相連，實現(xiàn)遠程控制等等。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。