一種掛軌導向機構的設計★

吳旭平， 鄧義強， 馬浩浩

（天水師范學院， 甘肅 天水 741001）

0 引言

在機器人自動巡檢技術中，為便于機器人在軌道上的行走，需要在掛軌機器人上設置導向機構，用以保證掛軌機器人在軌道上的穩定行走。現場施工過程中，用于限制掛軌機器人行走路線的導向機構需要根據現場的需要改變方向，即導向機構會產生彎曲過渡部位，其中導向機構中的過渡彎曲部位需要進行定制，不同場景需要不同角度的過渡彎曲部位，通用性不足，增加制造成本[1]。因此掛軌導向機構有如下的效果：使導向機構中的過渡彎曲部位可隨現場需要調整，提高通用性。

1 技術方案

掛軌導向機構，包括用于限制掛軌機器人行走軌跡的導軌，導軌一端設有多個串聯布置的過渡板，靠近導軌的一個過渡板通過鉸鏈與導軌鉸動連接，相鄰兩個過渡板通過鉸鏈鉸動連接，鉸鏈安裝在過渡板一側面中部位置，導軌上表面遠離過渡板的一側和距離導軌最遠的一個過渡板上表面均固定連接有懸吊件，過渡板上表面中部位置固定有魔術貼毛面條，魔術貼毛面條沿著導軌的寬度方向布置，魔術貼毛面條上粘連有魔術貼勾面條，魔術貼勾面條固定在條形板下表面。

懸吊件包括連接板，導軌上表面遠離過渡板的一側和距離導軌最遠的一個過渡板上表面均固定連接有連接板，連接板為L 型結構，連接板豎直部開設有水平布置的用于穿插螺栓的第一圓孔，連接板水平部開設有豎向布置的用于穿插螺栓的第二圓孔[2]。

導軌上表面開設有兩個階梯槽，兩個階梯槽對稱設置在連接板兩側，階梯槽沿著導軌的長度方向布置，階梯槽內安插有可拆卸的用于接觸掛軌機器人行走輪的墊條。

墊條下表面均勻固定連接有多個豎向布置的插接柱，階梯槽內底部均勻開設有多個與插接柱相配合的插接孔，插接柱安插在插接孔內。

插接柱遠離墊條的一端固定連接有橡膠頭，橡膠頭與插接孔過盈配合。

過渡板上表面中部位置開設有凹槽，魔術貼毛面條通過膠水粘貼在凹槽內。

過渡板安裝鉸鏈的位置處開設有第一條形槽，導軌安裝鉸鏈的位置處開設有第二條形槽。

2 具體實施方式

參考圖1、圖2 和圖3，本掛軌導向機構提供一種技術方案：一種掛軌導向機構，包括用于限制掛軌機器人行走軌跡的導軌1，導軌1 一端設有多個串聯布置的過渡板6，靠近導軌1 的一個過渡板6 通過鉸鏈7 與導軌1 鉸動連接，相鄰兩個過渡板6 通過鉸鏈7鉸動連接，鉸鏈7 安裝在過渡板6 一側面中部位置，過渡板6 安裝鉸鏈7 的位置處開設有第一條形槽，導軌1 安裝鉸鏈7 的位置處開設有第二條形槽，第一條形槽和第二條形槽為鉸鏈7 的葉片部提供安裝空間，使鉸鏈7 的葉片部與導軌1 側面、過渡板6 側面相平齊。

圖1 掛軌導向機構

圖2 掛軌導向機構局部放大圖

圖3 階梯槽和插接孔

如圖1 所示，導軌1 上表面遠離過渡板6 的一側和距離導軌1 最遠的一個過渡板6 上表面均固定連接有連接板4，連接板4 為L 型結構，連接板4 豎直部開設有水平布置的用于穿插螺栓的第一圓孔3，連接板4 水平部開設有豎向布置的用于穿插螺栓的第二圓孔5，使螺栓穿過第二圓孔5 安裝在所需位置處，完成連接板4 位置的固定，即導軌1 處于懸置狀態，利用螺栓使一個導軌1 上的連接板4 與另一個導軌1 中的過渡板6 上的連接板4 相連接，完成相鄰兩個導軌1 之間的連接，依次類推，完成多個導軌1 之間的連接，便于根據現場巡檢長度增減導軌1的數量。

參考圖1、圖2、圖4 和圖5，過渡板6 上表面中部位置固定有魔術貼毛面條9，魔術貼毛面條9 沿著導軌1 的寬度方向布置，過渡板6 上表面中部位置開設有凹槽11，魔術貼毛面條9 通過膠水粘貼在凹槽11 內，凹槽11 為魔術貼毛面條9 提供安裝空間，魔術貼毛面條9 上粘連有魔術貼勾面條10，魔術貼勾面條10 固定在條形板8 下表面，使相鄰兩個過渡板6 之間產生一定的夾角，多個過渡板6 之間形成一定的彎曲狀，實現使相鄰兩個導軌1 之間形成角度可變的過渡彎曲部位，便于根據現場的需要調整過渡彎曲部位的角度，擴大適用范圍，無須進行單獨定制，降低生產成本，多個過渡板6 形成的過渡彎曲部位調整完畢后，將條形板8 置于多個過渡板6 形成的過渡彎曲部位上側，并使魔術貼勾面條10 與多個過渡板6 上的魔術貼勾面條10 均粘連，在條形板8 的支撐下，限制相鄰兩個過渡板6 之間的角度。

圖4 過渡板和凹槽

圖5 魔術貼勾面條和條形板

參考圖1、圖3 和圖6，導軌1 上表面開設有兩個階梯槽12，兩個階梯槽12 對稱設置在連接板4 兩側，階梯槽12 沿著導軌1 的長度方向布置，階梯槽12 內安插有可拆卸的用于接觸掛軌機器人行走輪的墊條2，墊條2 下表面均勻固定連接有多個豎向布置的插接柱15，階梯槽12 內底部均勻開設有多個與插接柱15 相配合的插接孔13，插接柱15 遠離墊條2的一端固定連接有橡膠頭14，橡膠頭14 與插接孔13過盈配合，插接柱15 安插在插接孔13 內后，橡膠頭14 與插接孔13 內壁相貼合，提高插接柱15 安插的穩定性，即提高墊條2 與導軌1 插接的穩定性，使掛軌機器人上的行走輪搭接在墊條2 上，當墊條2 在與行車輪反復接觸下磨損變薄時，取下階梯槽12 內的墊條2 并更換即可。

圖6 過渡板

3 掛軌導向機構的效果分析

1）利用螺栓使一個導軌上的連接板與另一個導軌中的過渡板上的連接板相連接，完成相鄰兩個導軌之間的連接，依次類推，完成多個導軌之間的連接，便于根據現場巡檢長度增減導軌的數量。

2）當相鄰兩個導軌之間需要產生過渡彎曲部位時，使相鄰兩個過渡板之間產生一定的夾角，進而多個過渡板之間形成一定的彎曲狀，使相鄰兩個導軌之間形成角度可變的過渡彎曲部位，即便于根據現場的需要調整過渡彎曲部位的角度，擴大適用范圍，無須進行單獨定制，降低生產成本。

3）多個過渡板形成的過渡彎曲部位調整完畢后，將條形板置于多個過渡板形成的過渡彎曲部位上側，并使魔術貼勾面條與多個過渡板上的魔術貼勾面條均粘連，在條形板的支撐下，限制相鄰兩個過渡板之間的角度[3]。

4 結語

本文設計的掛軌導向機構有如下的效果：使導向機構中的過渡彎曲部位可隨現場需要調整，提高通用性。雖然我國機器人的研制時間相對較晚，但機器人在制造行業、國防軍事以及公共安全領域等均得到廣泛應用[4]。為此，我國有必要加強機器技術研發.從而提升我國高新技術產業發展水平，讓民眾的生活更加便利。