(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221096473 0.8 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司 地址 430063 湖北省武汉市杨园和平大道 745号 (72)发明人 游鹏辉　莫骏　罗小华　光振雄　 董云松　雷崇　殷勤　邱绍峰　 周明翔　李加祺　刘辉　张俊岭　 彭方进　李成洋　应颖　 (74)专利代理 机构 武汉东喻专利代理事务所 (普通合伙) 42224 专利代理师 张吕东 (51)Int.Cl. G01N 29/06(2006.01) G01N 29/265(2006.01)G01N 29/28(2006.01) G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种悬挂式单轨检测机器人及悬挂式单轨 检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种悬挂式单轨检测机器人 及悬挂式单轨检测方法， 属于 悬挂式单轨技术领 域， 其包括具有走行机构和导向机构 的机体， 能 够在悬挂式单轨轨道梁或者道岔梁中可靠走行， 通过机体上伸缩外视机构与升降机构的组合设 置， 可以实现其在梁体内外位置的切换， 实现梁 体外部区域的准确检测； 再通过伸缩耦合机构和 伸缩探伤装置的组合设置， 能够实现疑似缺陷部 位的耦合剂涂抹和探伤作业， 完成悬挂式单轨梁 体的检测。 本发明的悬挂式单轨检测机器人， 结 构紧凑， 控制与使用便捷， 能够准确完成不同部 位梁体结构内外侧的图像检测和探伤检测， 为悬 挂式单轨的检修维护和安全运营提供了保障， 提 升了悬挂式单轨梁体检测的全面性和准确性， 具 有较好的实用价 值。 权利要求书2页 说明书11页 附图15页 CN 115420805 A 2022.12.02 CN 115420805 A 1.一种悬挂式单轨检测机器人， 包括机体和设置于该机体横向两侧的导向机构， 以及 分设于该机体底部横向两侧的走 行机构， 其特 征在于， 还 包括： 伸缩耦合机构， 其在所述机体的横向两侧分别设置， 包括耦合剂储盒和对应该耦合剂 储盒设置的第一横移组件； 所述耦合剂储盒可在该第一横移组件的带动下靠近或者远离悬 挂式单轨 轨道梁或者道岔梁的侧梁， 并在抵 接所述侧梁的内壁 面时完成耦合剂的涂抹； 伸缩探伤机构， 其在所述机体的横向两侧分别设置， 并对应设置在所述伸缩耦合机构 的一侧， 包括探伤装置和对应该探伤装置设置的第二横移组件； 所述探伤装置可在该第二 横移组件的带动下靠近或者远离所述侧梁， 并在抵接该侧梁涂抹有耦合剂的内壁面时完成 该侧梁的探伤； 伸缩外视机构， 其通过升降机构连接于所述机体的底部， 并可在该检测机器人置于轨 道梁或者道岔梁内时正对两走行梁之 间的缝隙， 使得所述伸缩外视机构可在升降机构的驱 动下自轨道梁或者道岔梁的内部向下运动至外侧； 且所述伸缩外视机构上设置有若干检测 单元， 用于在该伸缩外 视机构伸出对应梁体后完成该梁体外 部区域的检测。 2.根据权利要求1所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述升降机构为升降旋 转机构， 其包括顶部连接 于机体底面的升降组件和设置在该升降组件底部的旋转组件； 所述伸缩外 视机构设置在该旋转组件上， 并可在其带动下进行绕轴旋转。 3.根据权利要求2所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述伸缩外视机构包括 旋转节和至少一个伸缩节； 所述旋转节连接在所述旋转组件上， 并可在该旋转组件的驱动下由梁体纵向转动至梁 体横向； 所述至少一个伸缩节活动连接在所述旋转节的端部， 其可在所述伸缩外视机构未 工作时缩回叠设于所述旋转节的端部， 并在所述伸缩外 视机构工作时伸出展开。 4.根据权利要求3所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述旋转节以中部连接 所述旋转组件， 其两端上分别设置有 多个伸缩节； 相邻伸缩节之间、 对应伸缩节与所述旋转节的端部之间通过滑动匹配或者铰接， 使得 多个所述伸缩节可相对所述旋转节 滑动展开或者偏转展开。 5.根据权利要求1～4中任一项所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述走行 机构为分 设于机体横向两侧的至少两对驱动轮腿； 所述驱动轮腿包括支腿和设置于支腿底部的走行轮， 并对应所述走行轮设置有驱动电 机； 且所述支腿的顶部连接所述机体， 并可相对该机体旋转或者伸缩， 使得所述机体的竖向 位置可调。 6.根据权利要求5所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述支腿与 所述机体通 过角度电机转动连接， 使得所述支腿可在该角度电机的带动下改变与所述机体之间的夹 角。 7.根据权利要求1所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 对应所述耦合剂储盒设 置有耦合旋转电机， 用于带动该耦合剂储盒进行绕轴旋转； 和/或 对应所述探伤装置设置有探伤旋转电机， 用于带动所述探伤装置旋转并改变其探伤的 角度和位置 。 8.根据权利要求1～4、 6、 7中任一项所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420805 A 2探伤装置包括 导波探头、 夹持架和导向外壳； 所述夹持架夹设在所述导波探头的外侧， 并对应嵌设于一端开口并呈筒状结构的导向 外壳中； 且 对应所述导波探头设置有若干缓冲连接件； 所述缓冲连接件的一端连接所述夹持架， 另一端连接该导向外壳背离开口侧的一端， 使得所述导波探头可在缓冲连接件的压缩形变 下柔性抵接侧梁的内壁 面。 9.根据权利要求8所述的悬挂式单轨检测机器人， 其特征在于， 所述缓冲 连接件包括导 向柱和弹簧； 所述导向外 壳背离开口端的一侧连接设置有底板； 所述导向柱的两端分别连接底板和 所述夹持架， 且其一端的连接为固定连接， 另一端的连接为滑动连接， 使得所述夹持架与所 述底板之间的距离可调； 相应地， 所述弹簧套设于所述 导向柱上， 其两端分别抵 接所述夹持架和所述底板 。 10.一种悬挂式单轨检测方法， 其利用权利要求1～9中任一项所述的悬挂式单轨检测 机器人来实现， 其特征在于， 在所述悬挂式单轨检测机器人 的机体上还设置有用于检测轨 道梁或者道岔梁内部的环视装置； 利用所述悬挂式单轨检测机器人检测悬挂式单轨的方法， 包括如下步骤： (1)将机器人设置在轨道梁或者道岔梁中， 控制所述升降机构下降， 使得伸缩外视机构 从梁体内部下降至梁体外 部； (2)控制机器人走行， 由环视装置采集梁体内部的图像， 并由伸缩外视机构采集梁体外 侧的图像； (3)根据采集的图像判定梁体上疑似存在缺陷的位置， 确定机器人需要进行探伤的部 位； (4)调整机器人的位置， 使得其伸缩耦合机构对正相应的探伤作业位置， 之后， 控制第 一横移组件工作， 带动所述耦合剂储盒横向伸出并完成侧梁内壁 面上耦合剂的涂抹； (5)调整机器人的位置， 使得伸缩探伤机构对正完成耦合剂涂抹的侧梁内壁， 控制第二 横移组件工作， 带动探伤装置横向伸出并抵 接涂抹有耦合剂的侧梁内壁 面； (6)控制探伤装置 工作， 并完成梁体对应区域的探伤检测； (7)循环步骤(2)～(6)， 完成悬挂式单轨梁体的检测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420805 A 3