老旧钢结构厂房巡检机器人主体结构的制作方法

本技术涉及巡检机器人，尤其涉及老旧钢结构厂房巡检机器人主体结构。

背景技术：

1、钢结构的工业厂房随着使用年限、工作环境等的影响，部分钢结构会出现诸多问题，这时候就需要采用巡检机器人对钢结构进行巡视检查，巡检机器人在钢结构表面行走，利用机器人携带的不同的检测模块，如摄像头、超声雷达等及时发现钢结构上出现的问题。

2、为便于机器人的行走和导向，我单位提出一种巡检机器人的行走机构，如附图1和图2所示，机器人的机壳由底壳和顶壳构成，在机壳内也就是底壳和顶壳之间布置行走机构，其原理为：驱动电机通过齿传动结构带动机壳内中部的蜗杆旋转，齿传动结构是相互啮合的两个齿轮，蜗杆两端的螺旋齿旋向相反；每端螺旋齿啮合有两个轮组，轮组转动设置在机壳内，轮组是上下固连的齿轮和蜗轮结构；每个轮组啮合有齿条，齿条沿着机壳滑动，每个齿条一端伸出机壳铰接有连杆；机壳每侧的两个连杆之间铰接有横框，横框上安装有两个带有行走电机的行走轮。

3、由此，当蜗杆旋转时，四个轮组同步旋转，可以带动四个齿条同步伸出或伸入至机壳内，进而在连杆的作用下，两个横撑可以靠近或远离机壳，横撑带动行走轮移动，通过行走轮来夹紧或放松钢结构，当机壳两侧的行走轮夹紧钢结构时，巡检机器人可以在钢结构上行走。

4、由于行走机构采用夹紧方式在钢结构表面保持行走，即四个行走轮两两一组、夹紧在钢结构的两侧，这样的好处是可以保证行走的直线轨迹，避免发生偏斜。一旦遇到钢结构的拐角，或是需要转向的钢结构时，机器人则无法从当前位置转移到拐角后的钢结构上，导致行走受限。

5、机器人的顶壳是用来安装各种检测模块的，由于顶壳位置有限，安装过多的检测模块会增加行走的承载，导致整个巡检机器人重量过大。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决巡检机器人无法越过钢结构的拐角、导致行走受限的问题，提供老旧钢结构厂房巡检机器人主体结构，采用两个单体的机器人进行组合连接，可以顺利通过拐角位置，同时分散检测模块的安装位置，提高机器人行走的稳定性。

2、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

3、老旧钢结构厂房巡检机器人主体结构，包括机器人前段、机器人后段、驱动电机、万向连接机构和机械臂组；

4、所述机器人前段和机器人后段前后间隔布置，机器人前段包括机壳、行走机构、用于控制行走机构传动的离合机构和用于锁止行走机构的定齿机构，所述机壳内设置所述行走机构和离合机构，离合机构和行走机构上下布设，并且是相互配合运行的，机壳内四角处分别设置所述定齿机构；

5、所述机器人后段和机器人前段结构相同，机器人后段内还设置有用于驱动行走机构运行的所述驱动电机，整个机器人只有一个驱动电机，由该驱动电机同时带动两个行走机构运行；

6、所述机器人前段和机器人后段的行走机构之间设置所述万向连接机构，万向连接机构包括万向连杆和万向球头，通过该万向连接机构实现两个行走机构之间动力的同步传递；

7、所述机器人前段和机器人后段之间通过所述机械臂组连接固定，机械臂组包括两个相互连接的机械臂。

8、进一步地，所述机壳包括底壳和顶壳，顶壳和底壳上下扣在一起，并且边缘处通过螺钉连接。所述底壳和顶壳之间布设所述行走机构，行走机构包括蜗杆、轮组、齿条、连杆、横框和带有行走电机的行走轮。所述蜗杆转动设置在底壳中部，蜗杆两端的螺旋齿旋向相反，所述底壳内转动设置有四个所述轮组，每个轮组包括上下同轴转动连接的双层齿轮和蜗轮，双层齿轮和蜗轮是可以独立转动的，所述双层齿轮为上下固连的上层齿轮和下层齿轮结构，上层齿轮和下层齿轮上下层叠布置，所述蜗轮内圈带有内花键；

9、所述蜗杆每端的螺旋齿啮合有两个轮组的蜗轮，保证四个蜗轮同时向中心或同时远离中心旋转，每个双层齿轮的下层齿轮啮合所述齿条，双层齿轮可以带动齿条移动，齿条数量为四个，齿条置于机壳内滑动，其可以伸出或伸入机壳。每个齿条一端伸出机壳铰接所述连杆，机壳每侧的两个连杆之间铰接所述横框，横框位于机壳外，横框上设置两个所述行走轮。

10、进一步地，所述底壳和顶壳之间还布设所述离合机构，离合机构位于行走机构上方，离合机构置于机壳内上下滑动，由此离合机构来控制蜗轮和双层齿轮之间的动力传递；

11、所述离合机构包括升降举撑器、受控于升降举撑器的升降架、带有摩擦盘的同步旋转杆以及同步齿轮组。升降举撑器设置在顶壳外，升降举撑器一端伸入至顶壳内连接升降架以带动升降架上下平移；

12、所述升降架四角处分别转动设置有所述同步旋转杆，同步旋转杆和所述轮组上下一一对应，同步旋转杆上的摩擦盘和所述上层齿轮端面紧密贴合，同步旋转杆下端带有外花键，同步旋转杆下端穿过双层齿轮后啮合所述蜗轮内圈，由此实现摩擦传动；

13、相邻两个同步旋转杆之间设置所述同步齿轮组，同步齿轮组包括两个相互啮合的同步齿轮，所述上层齿轮和所述同步齿轮啮合，实现四个双层齿轮的同步运行。

14、进一步地，所述顶壳内四角处设置所述定齿机构，定齿机构包括定齿驱动器和滑接在顶壳上的定齿块，所述定齿驱动器通过齿轮齿条啮合结构驱动所述定齿块移动，定齿块一端呈齿状卡接所述齿条，相当于锁止了齿条、齿条不可再移动。

15、进一步地，所述驱动电机通过齿传动连接机器人后段内的所述蜗杆，齿传动也就是相互啮合的两个齿轮结构。

16、进一步地，所述机器人前段内的蜗杆后端伸出机壳，机器人后段内的蜗杆前端也伸出机壳，所述万向连杆两端通过所述万向球头与蜗杆端部连接，这样的好处是当机器人前段、后段不在一条直线上时，也能实现蜗杆之间动力的传递。

17、进一步地，所述机器人前段、机器人后段的顶壳上分别安装所述机械臂，机械臂包括连接台和依次相连的机械手臂一、机械手臂二、机械手臂三、机械手臂四和机械手臂五；

18、所述连接台上设置所述机械手臂一，机械手臂一、机械手臂二、机械手臂三和机械手臂五上均带有回转动力机构，进而机械臂的姿态可以灵活调整，两个机械臂的所述机械手臂五相互连接。

19、通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

20、本实用新型结构设计合理，整个巡检机器人分为机器人前段和机器人后段，机器人前段、后段的机壳上均可以安装检测模块，相当于扩大了安装范围，减轻了单一机器人行走时的承载。机器人前段、后段均带有行走机构，因此机器人的零件互换性好，两个行走机构仅通过一个驱动电机控制运行，并且在万向连接机构的作用下将两个行走机构连接起来，保证同步运行。离合机构用于控制行走机构内部动力的传递。

21、本实用新型为避免单一机器人无法过弯的问题，设计为分体式的机器人前段和后段，机器人前段、后段之间通过万向连接机构传递行走动力，并且通过机械臂组连接，通过两个机械臂相互配合实现前段、后段之间的大角度相对运动以应对实际场景中的复杂场景如钢结构拐角处。在机器人前段或后段一方固定的前提下，以机器人前段或后段为支点，通过机械臂组的作用，可以挪动机器人后段或前段，即由两个机械臂相互配合来满足机器人前段、后段之间的相对运动，方便了巡检机器人在钢结构拐角处的移动。