[0001] 本发明涉及机器人驱动技术领域，尤其涉及一种巡检机器人轨道驱动机构。

[0002] 在轨道巡检机器人的转向过程中，传统方法通常依靠复杂的机械结构来实现转向功能。这些方法包括使用齿轮、电机和传动装置等组件，通过轮组的侧向支撑使旋转座旋转以实现转向。然而，这种传统设计存在一定的不足，如在转向过程中可能会产生较大的摩擦和噪音，影响机器人的运行效率和稳定性。此外，传统设计在应对复杂轨道环境时的适应性较差，容易导致机器人运行过程中出现故障，增加维护成本。

[0003] 因此，需要提供了一种巡检机器人轨道驱动机构，专为解决巡检机器人在复杂轨道环境中的运行问题而设计。该驱动机构通过创新的结构设计，确保机器人在各种复杂轨道条件下实现平稳、高效的运行。

[0017] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0018] 以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

[0019] 参照图1至图5所示，本发明实施例提供一种巡检机器人轨道驱动机构，安装在巡检机器人的机架1上，该机架1位于轨道2的下侧，该驱动机构主要包括压紧轮组件3、转向组件4和驱动轮组件5。

[0020] 压紧轮组件3配置有两组且分别安装在机架1的前后两侧，每一组压紧轮组件3均具有至少一个滚动设置、且弹性抵于轨道2下端的浮动轮31，以缓冲该巡检机器人在启动或刹车时的冲击；通过在机架1前后两侧设置压紧轮组件3，利用浮动轮31弹性抵于轨道2下端，能有效缓冲巡检机器人在启动或刹车时的冲击。这有助于保护机器人的机械结构和内部零部件，减少因瞬间冲击力过大而导致的损坏风险，延长机器人的使用寿命。例如，在频繁启动和停止的巡检任务中，可避免其内部结构受到剧烈冲击，提高设备的可靠性。另外，压紧轮组件3在启动和刹车时提供必要压力，减轻驱动组件启动时的翘头和刹车时的点头现象，使机器人在轨道2上的行驶更加平稳。

[0021] 在一些实际应用中，如图1和图3所示，所述压紧轮组件3包括两个安装在机架1上的弹性件32，所述浮动轮31具有第一轮轴311和第一滚轮312（所述第一滚轮312配置为POM轴承），所述第一滚轮312同轴安装在第一轮轴311上，所述第一轮轴311的两端分别固定安装在两个弹性件32的执行端，以使得第一滚轮312弹性抵于该轨道2上。

[0022] 针对上述弹性件32，具体来说，如图1和图3所示，所述弹性件32由套筒321、浮动座322、限位挡块323和弹簧324（一般采用矩形弹簧324为优）组成，所述浮动座322至少部分滑动连接于套筒321内，所述弹簧324安装在套筒321内以弹性支撑浮动座322，所述限位挡块
323固定安装在套筒321上以对浮动座322的轴向限位，从而可避免浮动座322从套筒321内部脱离。第一滚轮312抵于轨道2上，所述巡检机器人在启动或刹车时，弹簧324的弹力可缓冲部分动能，以抑制机器人的点头等现象。

[0023] 转向组件4至少配置有一组，所述转向组件4包括转动连接于机架1上的旋转座41、以及安装在旋转座41上的轮组42；所述巡检机器人过弯时，轮组42抵于轨道2上提供侧向支撑，以使得旋转座41被动旋转，实现巡检机器人的转向；转向组件4的设计使得巡检机器人在过弯时，轮组42抵于轨道2上提供侧向支撑，旋转座41被动旋转实现转向。这种转向方式能够适应不同曲率的轨道2弯道，使机器人在轨道2上的行驶更加灵活，提高了巡检的覆盖范围和效率。

[0024] 在一些实际应用中，如图1和图2所示，所述机架1上固定安装有旋转柱43，所述旋转座41中心处设有穿孔411，该穿孔411内安装有深沟球轴承，所述旋转柱43安装在深沟球轴承的内圈中，从而实现旋转座41与机架1之间的转动连接。

[0025] 综上所述，当巡检机器人在过弯时，转向组件4开始工作，轮组42提供侧向支撑使旋转座41旋转实现转向。在转向过程中，压紧轮组件3可以根据转向的需求自动调整浮动轮31对轨道2的压力分布。例如，处于弯道外侧的浮动轮31部分可以增加压力，以提供更好的侧向稳定性，防止机器人在转向时侧滑或脱离轨道2。同时，在转向过程中的启动或刹车操作时，压紧轮组件3可以更好地配合转向动作，进一步缓冲冲击，使机器人的转向过程更加平稳顺畅。

[0026] 针对一些特殊情况，压紧轮组件3和转向组件4之间可实现快速的协同响应。当巡检机器人遇到需要紧急转向的情况时，如轨道2上出现障碍物等，转向组件4迅速动作，而压紧轮组件3能够立即与之配合，快速调整压力和摩擦力，确保机器人能够及时、稳定地完成转向操作，提高了机器人对突发情况的应对能力和安全性。

[0027] 因此，该驱动机构的整体设计综合考虑了启动、刹车、转向和行驶等多个方面的性能需求，通过各组件的协同工作，提高了巡检机器人在轨道2上的整体运行性能。使得机器人能够更加高效、稳定地完成巡检任务，减少故障发生的概率，降低维护成本。

[0028] 在一些实际应用中，如图1和图3所示，所述转向组件4具有两组且分别位于机架1的前后两侧，前后各一组，为巡检机器人轨道2驱动机构过弯轨时提供引导，实现被动转向。

[0029] 在一些实际应用中，如图1和图3所示，基于上述任意一种转向组件4的实施方式，对其进一步的优化，具体来说，所述轮组42包括：滚动轴承421具有两个且均通过第一支架422安装在旋转座41上，每一个滚动轴承421均转动连接在对应的第一支架422上，两个滚动轴承421分别滚动抵于轨道2的左右两侧的轮缘槽21内；随动轴承423配置有若干个且成对设置，每一个随动轴承423均转动连接在旋转座41上，每一组的两个随动轴承423分别滚动抵于轨道2左右两侧的轨底22侧边。

[0030] 在本实施例中，采用两个滚动轴承421分别滚动抵于轨道2的左右两侧轮缘槽21内，以及若干成对设置的随动轴承423分别滚动抵于轨道2左右两侧轨底22侧边，在巡检机器人过弯道时，形成了多点支撑的结构，能够更加稳定地将轮组42与轨道2紧密结合，为转向提供可靠的支撑力。例如，在弯道行驶过程中，不同位置的轴承能够共同分担侧向力，防止机器人因单侧受力过大而发生侧翻或偏离轨道2的情况，使得转向过程更加平稳、准确。另外，相比于传统的转向方式，这种贴合式转向能够减少转向过程中的间隙和晃动，提高转向的精度和可靠性。

[0031] 此外，由滚动轴承421、从动轴、从动轮固定座组成的结构可以限制巡检机器人驱动机构前后俯仰偏差，配合上述压紧轮组件3，使得所述巡检机器人的运行更加稳定。

[0032] 驱动轮组件5安装在机架1上以承载并运输巡检机器人在轨道2上行走。在一些实际应用中，如图1和图4所示，所述驱动轮组件5配置有两组且分别位于轨道2的左右两侧；每一组驱动轮组件5均包括第二滚轮51、第二轮轴52和第二支架53，所述第二滚轮51同轴安装在第二轮轴52上，所述第二滚轮51通过深沟球轴承转动安装在第二支架53上，所述第二支架53固定安装在机架1上，两个驱动轮组件5中的第二滚轮51分别滚动抵于轨道2的左右两侧的轮缘槽21内、且滚动方向与轨道2的走向相适应。

[0033] 如图1、图4和图5所示，所述驱动机构还包括电机组件6，两个第二轮轴52上均同轴安装有第一同步轮54，所述机架1的左右两侧均安装有安装板55，两个安装板55之间转动安装有中转轴56，所述中转轴56的两端部分别安装有第二同步轮57，每一个第一同步轮54均通过同步带58与对应侧的第二同步轮57传动连接，所述电机组件6用以驱动该中转轴56旋转。

[0034] 中转轴56在轨道2驱动中起到传递动力的作用，将电机的动力平均分配到两个驱动轮组件5上。上述所述的滚轮结构（第一滚轮312和第二滚轮51）由铝合金制成的骨架和橡胶包胶层构成。骨架采用铝合金，因其具备优良的强度和耐腐蚀性能，确保了滚轮的整体结构强度和耐用性。外层橡胶包胶覆盖，为滚轮提供了卓越的耐磨性和抗冲击性能，使其在高负荷和高磨损环境中具备优异的表现。

[0035] 必要情况下，为了确保第二滚轮51的平稳转动及第二轮轴52的高同轴度，可在第二轮轴52与第二支架53的连接处设置四个深沟球轴承，以提供径向支撑和精准定位，这些轴承有效地减少驱动轮轴的径向偏移，确保传动系统的平稳运行。

[0036] 电机组件6主要作为驱动源，可采用多种方式实现，例如，图1所示，电机组件6具有一个驱动源、以及位于机架1右侧下方的另一组皮带轮组件，通过该皮带轮组件使得驱动源的主轴可与中转轴56传动连接，实现对中转轴56的驱动。

[0037] 以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。