一种智能轨道清理机器人 |
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| 申请号 | CN202111561326.8 | 申请日 | 2021-12-15 | 公开(公告)号 | CN114310939A | 公开(公告)日 | 2022-04-12 |
| 申请人 | 温州理工学院; | 发明人 | 管佳莺; 何跃如; 伊俊杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种智能轨道清理 机器人 ，包括 机器人本体 以及设置于机器人本体前端的清洁铲，所述清洁铲内设置有置容腔，所述置容腔内依次设置有滚刷组件、传输组件、探测组件以及积 雪 处理组件，所述滚刷组件用于将积雪扫入置容腔内，所述传输组件用于将积雪向积雪处理组件方向传输，当探测组件检测到积雪时，则启动积雪处理组件对积雪进行 熔化 处理，本发明更高效的对轨道积雪进行清理，保证轨道正常运行，替代人工清理效率高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能轨道清理机器人，包括机器人本体(1)以及设置于机器人本体(1)前端的清洁铲(2)，其特征在于：所述清洁铲(2)内设置有置容腔(3)，所述置容腔(3)内依次设置有滚刷组件(4)、传输组件(5)、探测组件(6)以及积雪处理组件(7)，所述滚刷组件(4)用于将积雪扫入置容腔(3)内，所述传输组件(5)用于将积雪向积雪处理组件(7)方向传输，当探测组件(6)检测到积雪时，则启动积雪处理组件(7)对积雪进行熔化处理，所述置容腔(3)内对应积雪处理组件(7)位置设置有梯形槽(8)，所述梯形槽(8)底部设置有多个出水孔(9)； |
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| 说明书全文 | 一种智能轨道清理机器人技术领域背景技术[0002] 随着我国经济的发展，火车、高铁成为人们重要的出行方式，日常行驶中，火车运行量的不断加大和运行时间不断增长，给行车安全提出了更高的要求，铁路部门需要投入大量的人力物力，对铁轨进行清理和维护，尤其是冬天，轨道上积雪堆积，需要大量的人力去进行清理。 [0003] 专利CN202110266713.2公开了一种钢轨积雪消除机器人，包括推雪机构和收集机构，所述推雪机构包括推雪斜板、推雪推板、推雪滑杆和推雪套筒，推雪推板滑动连接在推雪斜板上，推雪推板上设有一个滑杆，推雪推板滑动连接在推雪套筒内，推雪推板固定连接在推雪滑杆的下端，收集机构包括推雪转杆和推雪转轮，两个推雪转轮分别转动连接在推雪转杆的前后两端，两个推雪转轮均和两个推雪滑杆之间摩擦传动，本装置在清理钢轨上的雪时，能将清理开的雪推离钢轨，防止雪堆坍塌重新将钢轨覆盖。 [0004] 上述结构能够将积雪推出远离钢轨，但是不具备对积雪进行处理的功能，整体除雪效果不是很好，存在改进空间。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种智能轨道清理机器人。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种智能轨道清理机器人，包括机器人本体以及设置于机器人本体前端的清洁铲，所述清洁铲内设置有置容腔，所述置容腔内依次设置有滚刷组件、传输组件、探测组件以及积雪处理组件，所述滚刷组件用于将积雪扫入置容腔内，所述传输组件用于将积雪向积雪处理组件方向传输，当探测组件检测到积雪时，则启动积雪处理组件对积雪进行熔化处理，所述置容腔内对应积雪处理组件位置设置有梯形槽，所述梯形槽底部设置有多个出水孔；所述积雪处理组件包括转轴、U形加热管、加热网、轴承、旋转底盘，所述转轴垂直设置且其中一端位于梯形槽内，所述旋转底盘套设于转轴且位于梯形槽上方并将梯形槽覆盖，所述旋转底盘表面设置有多个形状不一的腰形孔，每个所述腰形孔上固定连接有过滤网，所述U形加热管设置有四个均匀且分布于转轴外周，每个所述U形加热管的两端固定连接于转轴外壁，所述加热网固定连接于U形加热管与转轴之间形成的安装缺口内，所述轴承设置有两个分别位于转轴两端，其中一个轴承位于梯形槽内，另一个轴承位于置容腔的内顶壁，所述清洁铲顶部设置有转轴电机且转轴电机的输出端与转轴相连接。 [0007] 作为本发明的一种优选技术方案，所述滚刷组件包括空心套筒，所述空心套筒内设置有实心轴，所述实心轴其中一端由电机驱动，所述实心轴外壁设置有多个隔板，所述空心套筒内腔设置有数量与隔板相对应的限位块且每个限位块内设置有限位槽，所述限位槽厚度与隔板厚度相等，相邻隔板之间形成安装槽，所述空心套筒外壁设置有多组沿轴向方向开设的伸出孔且每组伸出孔与安装槽位置相对应，所述空心套筒外壁设置有扇叶板，所述扇叶板接近伸出孔的一侧设置有若干连接杆，所述连接杆进入伸出孔内且与实心轴连接，所述扇叶板远离伸出孔的一侧设置有多个具有弹性的弧形拨片。 [0008] 作为本发明的一种优选技术方案，所述滚刷组件包括空心套筒，所述空心套筒内设置有实心轴，所述实心轴其中一端由电机驱动，所述实心轴外壁设置有多个隔板，所述空心套筒内腔设置有数量与隔板相对应的限位块且每个限位块内设置有限位槽，所述限位槽厚度与隔板厚度相等，相邻隔板之间形成安装槽，所述空心套筒外壁设置有多组沿轴向方向开设的伸出孔且每组伸出孔与安装槽位置相对应，所述空心套筒外壁设置有扇叶板，所述扇叶板接近伸出孔的一侧设置有若干连接杆，所述连接杆进入伸出孔内且与实心轴连接，所述扇叶板远离伸出孔的一侧设置有多个具有弹性的弧形拨片。 [0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述置容腔内倾斜设置有导向板，所述导向板的一端安装于置容腔内顶壁，另一端接近传送皮带设置，所述传送皮带与导向板的下端部之间形成导通口。 [0011] 作为本发明的一种优选技术方案，所述清洁铲远离机器人本体一端底部设置有铲刀，所述铲刀端部为锯齿状，所述铲刀为锯齿状的一端向清洁铲方向厚度逐渐变大。 [0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明提出的智能轨道清理机器人，通过在清洁铲内依次设置滚刷组件、传输组 件、探测组件以及积雪处理组件，使用时启动滚刷组件，实心轴由电机驱动并带动空心套筒转动，采用此结构降低整体重量，保证空心套筒的平稳运行，同时空心套筒外侧的具有弹性的弧形拨片带动积雪向空心套筒内侧方向前进，积雪到达传输组件以后由传送皮带输送向积雪处理组件方向运动，传送皮带与积雪处理之间设置有导向板，使积雪经过挤压后到达积雪处理组件，此时光电传感器的接收端接收不到光电信号，控制装置则启动转轴电机驱动转轴旋转并控制U形加热管加热，U形加热管将热量传递至加热网上，由于加热网旋转使积雪能够紧贴加热网，同时配合自身热量对其进行熔化，提高对积雪处理的速度，熔化后的水通过旋转底盘的腰行孔进入梯形槽内，随后从底部流出，本发明内还设置有蒸汽发生器配合蒸汽管将蒸汽输送至清洁铲的置容腔内，加快积雪熔化速度，相比于现有的轨道清洁机器人更加高效。 附图说明 [0014] 图1为本发明的结构示意图；图2为本发明中清洁铲的内部结构示意图； 图3为本发明中积雪处理组件的结构示意图； 图4为本发明中滚刷组件的结构示意图； 图5为本发明中铲刀的结构示意图。 [0015] 附图标记：1、机器人本体；2、清洁铲；3、置容腔；4、滚刷组件；5、传输组件；6、探测组件；7、积雪处理组件；8、梯形槽；9、出水孔；10、转轴；11、U形加热管；12、加热网；13、轴承；14、旋转底盘；15、腰形孔；16、过滤网；17、安装缺口；18、转轴电机；19、空心套筒；20、实心轴；21、隔板；22、限位块；23、限位槽；24、安装槽；25、扇叶板；26、连接杆；27、弧形拨片；28、传动辊；29、传送皮带；30、导向板；31、导通口；32、光电传感器；33、蒸汽发生器；34、蒸汽管； 35、铲刀。 具体实施方式[0016] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。 [0017] 下面结合附图描述本发明的具体实施例。 [0018] 如图1至5所示的一种智能轨道清理机器人，包括机器人本体1以及设置于机器人本体1前端的清洁铲2，所述清洁铲2内设置有置容腔3，所述置容腔3内依次设置有滚刷组件4、传输组件5、探测组件6以及积雪处理组件7，所述滚刷组件4用于将积雪扫入置容腔3内，传输组件5用于将积雪向积雪处理组件7方向传输，当探测组件6检测到积雪时，则启动积雪处理组件7对积雪进行熔化处理，所述置容腔3内对应积雪处理组件7位置设置有梯形槽8，所述梯形槽8底部设置有多个出水孔9。 [0019] 积雪处理组件7包括转轴10、U形加热管11、加热网12、轴承13、旋转底盘14，所述转轴10垂直设置且其中一端位于梯形槽8内，所述旋转底盘14套设于转轴10且位于梯形槽8上方并将梯形槽8覆盖，所述旋转底盘14表面设置有多个形状不一的腰形孔15，每个所述腰形孔15上固定连接有过滤网16，所述U形加热管11设置有四个均匀且分布于转轴10外周，每个所述U形加热管11的两端固定连接于转轴10外壁，所述加热网12固定连接于U形加热管11与转轴10之间形成的安装缺口17内，所述轴承13设置有两个分别位于转轴10两端，其中一个轴承13位于梯形槽8内，另一个轴承13位于置容腔3的内顶壁，所述清洁铲2顶部设置有转轴电机18且转轴电机18的输出端与转轴10相连接，本实施例中U形加热管11内设置电热丝通电加热。 [0020] 滚刷组件4包括空心套筒19，所述空心套筒19内设置有实心轴20，所述实心轴20其中一端由电机驱动，所述实心轴20外壁设置有多个隔板21，所述空心套筒19内腔设置有数量与隔板21相对应的限位块22且每个限位块22内设置有限位槽23，所述限位槽23厚度与隔板21厚度相等，相邻隔板21之间形成安装槽24，所述空心套筒19外壁设置有多组沿轴向方向开设的伸出孔且每组伸出孔与安装槽24位置相对应，所述空心套筒19外壁设置有扇叶板25，所述扇叶板25接近伸出孔的一侧设置有若干连接杆26，所述连接杆26进入伸出孔内且与实心轴20连接，所述扇叶板25远离伸出孔的一侧设置有多个具有弹性的弧形拨片27。 [0021] 滚刷组件4包括空心套筒19，所述空心套筒19内设置有实心轴20，所述实心轴20其中一端由电机驱动，所述实心轴20外壁设置有多个隔板21，所述空心套筒19内腔设置有数量与隔板21相对应的限位块22且每个限位块22内设置有限位槽23，所述限位槽23厚度与隔板21厚度相等，相邻隔板21之间形成安装槽24，所述空心套筒19外壁设置有多组沿轴向方向开设的伸出孔且每组伸出孔与安装槽24位置相对应，所述空心套筒19外壁设置有扇叶板25，所述扇叶板25接近伸出孔的一侧设置有若干连接杆26，所述连接杆26进入伸出孔内且与实心轴20连接，所述扇叶板25远离伸出孔的一侧设置有多个具有弹性的弧形拨片27。 [0022] 置容腔3内倾斜设置有导向板30，所述导向板30的一端安装于置容腔3内顶壁，另一端接近传送皮带29设置，所述传送皮带29与导向板30的下端部之间形成导通口31。 [0023] 探测组件6包括设置于清洁铲2内壁的光电传感器32，还包括控制装置，所述控制装置与所述光电传感器32以及转轴10电机相连接。 [0024] 清洁铲2远离机器人本体1一端底部设置有铲刀35，所述铲刀35端部为锯齿状，所述铲刀35为锯齿状的一端向清洁铲2方向厚度逐渐变大。 [0025] 清洁铲2顶部设置有蒸汽发生器33，所述蒸汽发生器33的出气口设置有蒸汽管34，所述蒸汽管34延伸至清洁铲2的置容腔3内。 [0026] 工作原理及使用流程：通过在清洁铲2内依次设置滚刷组件4、传输组件5、探测组件6以及积雪处理组件7，使用时启动滚刷组件4，实心轴20由电机驱动并带动空心套筒19转动，采用此结构降低整体重量，保证空心套筒19的平稳运行，同时空心套筒19外侧的具有弹性的弧形拨片27带动积雪向空心套筒19内侧方向前进，积雪到达传输组件5以后由传送皮带29输送向积雪处理组件7方向运动，传送皮带29与积雪处理之间设置有导向板30，使积雪经过挤压后到达积雪处理组件7，此时光电传感器32的接收端接收不到光电信号，控制装置则启动转轴10电机驱动转轴10旋转并控制U形加热管11加热，U形加热管11将热量传递至加热网12上，由于加热网12旋转使积雪能够紧贴加热网12，同时配合自身热量对其进行熔化，提高对积雪处理的速度，熔化后的水通过旋转底盘14的腰行孔进入梯形槽8内，随后从底部流出，本发明内还设置有蒸汽发生器33配合蒸汽管34将蒸汽输送至清洁铲2的置容腔3内，加快积雪熔化速度，相比于现有的轨道清洁机器人更加高效。 [0027] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。 [0028] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 |
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