本發(fā)明屬于磁懸浮車輛檢測領(lǐng)域，更具體地，涉及一種中低速磁懸浮破冰融雪清掃機(jī)器人。

背景技術(shù)：

中低速磁浮交通是一種低噪聲無碳交通，是未來城市交通發(fā)展的重要方向之一。中低速磁浮目前主要為吸力型磁浮，F(xiàn)型鋼軌鋪設(shè)于線路兩側(cè)，帶有常導(dǎo)線圈的電磁鐵相應(yīng)地位于車輛的兩側(cè)，電磁鐵與F型鋼軌經(jīng)過兩個(gè)8～10mm氣隙，形成閉合磁路，當(dāng)線圈中通過直流電流時(shí)產(chǎn)生磁通沿上述磁路閉合，從而在兩個(gè)氣隙中產(chǎn)生有頭磁拉力，磁拉力與車輛重力平衡時(shí)就可使車輛懸浮起來。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，尤其在寒冷環(huán)境中，中低速磁浮F軌容易結(jié)冰，當(dāng)下雪時(shí)，F(xiàn)軌上也容易積雪。F軌上存在落葉、積雪等雜物時(shí)，容易被卷入懸浮控制器中，影響磁懸浮列車的正常運(yùn)營，當(dāng)F軌上存在冰時(shí)，影響磁浮列車的制動(dòng)效果，同時(shí)也影響磁浮列車的安全運(yùn)營。另外，中低速磁浮軌排多為高架懸空的開放式結(jié)構(gòu)，軌枕間距約為600mm，軌道上無作業(yè)人員走行位置，這樣就迫切需要一種可以自主行走于F軌，并且具有一定作業(yè)能力的機(jī)器人

因此，研究設(shè)計(jì)一種適用于中低速磁懸浮的破冰融雪清掃機(jī)器人，能夠適應(yīng)中低速磁浮高架懸空的開放式結(jié)構(gòu)無走行空間的可靠性結(jié)構(gòu)，并且能夠融化F軌上的冰層并對(duì)積雪進(jìn)行清掃，以保證磁浮列車的安全運(yùn)營。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種破冰融雪清掃機(jī)器人，其中結(jié)合中低速磁懸浮自身的特點(diǎn)，相應(yīng)設(shè)計(jì)了適用于中低速磁懸浮的破冰融雪清掃裝置，并對(duì)其關(guān)鍵組件如機(jī)架、折疊彎折機(jī)構(gòu)、破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其具體設(shè)置方式進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，相應(yīng)的可有效實(shí)現(xiàn)F軌冰雪的融化與清掃，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種中低速磁懸浮破冰融雪清掃機(jī)器人，包括機(jī)架、折疊彎折機(jī)構(gòu)、破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)和自主巡航模塊，其中：

所述機(jī)架用于安裝所述折疊彎折機(jī)構(gòu)、破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)和自主巡航模塊，其橫跨在中低速磁懸浮兩個(gè)F軌之間；

所述折疊彎折機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，其分設(shè)于所述機(jī)架的兩端，并位于F軌的上方，每組所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有行走輪對(duì)和卡位輪對(duì)，其中行走輪對(duì)與所述F軌的上表面接觸，并沿著F軌的上表面移動(dòng)，所述卡位輪對(duì)與所述F軌的內(nèi)側(cè)面接觸，并沿著F軌的內(nèi)側(cè)面移動(dòng)；

所述破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)同樣設(shè)有兩組，其分設(shè)于所述機(jī)架的兩端，每組所述破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)包括固定架、F軌排障清掃單元和破冰融雪加熱單元，所述固定架安裝在所述機(jī)架上，并位于所述折疊彎折機(jī)構(gòu)的上方，其沿著所述F軌的延伸方向布置，所述F軌排障清掃單元和破冰融雪加熱單元分設(shè)于所述固定架的兩端，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)F軌表面的清掃和破冰融雪處理；所述F軌排障清掃單元具體為帶氣流噴嘴的圓盤硬質(zhì)毛刷，所述氣流噴嘴設(shè)于圓盤硬質(zhì)毛刷的中部，所述圓盤硬質(zhì)毛刷與F軌的上表面接觸，其在動(dòng)力源的作用下旋轉(zhuǎn)，并與F軌上表面連續(xù)接觸，以對(duì)F軌表面的積雪進(jìn)行清掃；所述破冰融雪加熱單元具體為輥輪，該輥輪的輪面設(shè)有與F軌上表面接觸的凸起，起到壓碎冰面的作用；所述輥輪內(nèi)設(shè)有中心軸，中心軸上纏繞有電磁感應(yīng)線圈，所述電磁感應(yīng)線圈通電后加熱所述輥輪，進(jìn)而用于融化F軌表面的冰；

所述自主巡航模塊安裝在所述機(jī)架的下方，其用于實(shí)現(xiàn)破冰融雪清掃機(jī)器人沿著F軌自由行走。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述自主巡航模塊包括導(dǎo)航系統(tǒng)、巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊和地面控制站通訊模塊，所述導(dǎo)航系統(tǒng)包括慣性導(dǎo)航單元、GPS接收模塊和行走量程測量單元，所述慣性導(dǎo)航單元用于測量所述機(jī)器人的三軸加速度，所述GPS接收模塊用于測量機(jī)器人的經(jīng)度、緯度和高度，所述行走量程測量單元用于測量機(jī)器人的行走里程；所述巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊包括巡航模塊和控制模塊，所述巡航模塊分別與所述慣性導(dǎo)航單元、GPS接收模塊和行走量程測量單元相連，所述慣性導(dǎo)航單元、GPS接收模塊和行走量程測量單元測量的數(shù)據(jù)作為輸入信號(hào)輸入至巡航模塊中，該巡航模塊根據(jù)輸入的信號(hào)判斷所述機(jī)器人的具體位置，并將機(jī)器人的具體位置反饋給地面控制站，所述控制模塊與地面控制站通訊模塊相連，其根據(jù)地面控制站通訊模塊的行走指令控制機(jī)器人的行走。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述圓盤硬質(zhì)毛刷的刷毛為防靜電高彈性尼龍絲或耐磨橡膠，其設(shè)計(jì)成O型；所述動(dòng)力源為電機(jī)，所述圓盤硬質(zhì)毛刷通過兩個(gè)彼此相連的圓形連接板與所述電機(jī)相連，其中一個(gè)圓形連接板通過傳動(dòng)軸與圓盤硬質(zhì)毛刷相連，另一個(gè)圓形連接板與所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸相連，兩個(gè)圓形連接板之間的距離可調(diào)，以使圓盤硬質(zhì)毛刷刷毛的尖頂部位與F軌的上表面接觸，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤硬質(zhì)毛刷利用摩擦力使F軌上的雜物從F軌表面彈掃下來，同時(shí)，與傳動(dòng)軸平行設(shè)置的所述氣流噴嘴使清掃的雜物向外部擴(kuò)散，達(dá)到完美清掃的目的。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述輥輪內(nèi)壁還粘貼有溫度傳感器，當(dāng)溫度傳感器檢測的溫度超過80度時(shí)，停止對(duì)電磁感應(yīng)線圈通電。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，每組所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有兩組行走輪對(duì)和兩組卡位輪對(duì)，兩組行走輪對(duì)沿著所述F軌的延伸方向布置，兩組卡位輪對(duì)同樣沿著所述F軌的延伸方向布置，并與F軌的內(nèi)側(cè)面接觸。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述折疊彎折機(jī)構(gòu)包括行走輪安裝板和卡位輪折疊板，所述行走輪安裝板豎直設(shè)置并安裝在所述機(jī)架上，所述行走輪對(duì)安裝在所述行走輪安裝板的下方，所述卡位輪折疊板通過卡位輪連接支架安裝在所述行走輪安裝板的側(cè)面，所述卡位輪對(duì)安裝在所述卡位輪折疊板上，并與所述F軌的內(nèi)側(cè)面接觸。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述破冰融雪清掃機(jī)器人還設(shè)置有測距傳感器和攝像機(jī)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述測距傳感器具體為超聲波或紅外測距傳感器，其布置在所述機(jī)架的前后側(cè)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述攝像機(jī)通過伸縮桿安裝在所述機(jī)架的上方。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述破冰融雪清掃機(jī)器人還設(shè)置有檢測傳感器，所述檢測傳感器設(shè)在所述固定架上。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明針對(duì)中低速磁懸浮的特點(diǎn)專門設(shè)置了適用于中低速磁懸浮的破冰融雪清掃機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)對(duì)F軌上冰雪的破裂、融化、清掃及雜物、積雪的清掃，具有體積小、結(jié)構(gòu)輕、攜帶方便的特點(diǎn)，同時(shí)還具有操作方便、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可隨車到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)落軌即可進(jìn)行使用，可有效用于中低速磁浮的工務(wù)維護(hù)和安全運(yùn)營。

2.本發(fā)明通過設(shè)置適用于輔助作業(yè)機(jī)器人的折疊彎折機(jī)構(gòu)和自主巡航模塊，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沿著F軌自主行走，通過專門研究設(shè)計(jì)的自主巡航模塊，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的準(zhǔn)確定位與可靠行走，適用于中低速磁懸浮高架懸空的開放式結(jié)構(gòu)，解決了中低速磁懸浮軌道上無作業(yè)人員走行位置而無法實(shí)現(xiàn)輔助作業(yè)機(jī)器人行走的問題。

3.本發(fā)明的折疊彎折機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，分設(shè)于機(jī)架的兩端，使用時(shí)卡位輪折疊板可在軌道落軌時(shí)向下打開以采用折疊式內(nèi)側(cè)向外抱軌的方式實(shí)現(xiàn)行走裝置的可靠抱軌，使用結(jié)束后，其可向上折起，以減小行走裝置的整體體積，具有攜帶方便、落軌即可工作的特點(diǎn)。

4.本發(fā)明的折疊彎折機(jī)構(gòu)上的行走輪對(duì)設(shè)計(jì)成雙輪結(jié)構(gòu)，可有效防止機(jī)器人通過F軌與軌枕連接的螺栓時(shí)產(chǎn)生顛簸，使探傷更加準(zhǔn)確，卡位輪對(duì)采用抱卡的方式卡裝在F軌上，可有效防止機(jī)器人脫軌。

5.本發(fā)明的機(jī)架的上方設(shè)置有攝像機(jī)，該攝像機(jī)可實(shí)現(xiàn)軌道及軌道沿線的圖像采集，并且其可升降的安裝在機(jī)架上，可實(shí)現(xiàn)多方位、多角度的圖像拍攝。

6.本發(fā)明破冰融雪清掃機(jī)器人的前后均設(shè)置有測距傳感器，通過測距可使破冰融雪清掃機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)停車，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的防撞功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的中低速磁懸浮破冰融雪清掃機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的中低速磁懸浮破冰融雪清掃機(jī)器人的后視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的中低速磁懸浮破冰融雪清掃機(jī)器人的左視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的自主巡航模塊結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種中低速磁懸浮破冰融雪清掃機(jī)器人，其主要包括機(jī)架11、折疊彎折機(jī)構(gòu)、破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)、自主巡航模塊7，其中，機(jī)架11作為支撐機(jī)構(gòu)，用于固定安裝折疊彎折機(jī)構(gòu)、破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)和自主巡航模塊7，所述折疊彎折機(jī)構(gòu)用于安裝輪對(duì)，以實(shí)現(xiàn)破冰融雪清掃機(jī)器人在F軌4上的移動(dòng)，所述破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)用于對(duì)F軌的結(jié)冰進(jìn)行融化，并對(duì)積雪進(jìn)行清掃，自主巡航模塊7用于實(shí)現(xiàn)破冰融雪清掃機(jī)器人的自由行走。通過上述各個(gè)機(jī)構(gòu)的相互配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)F軌的破冰融雪與積雪清掃，便于F軌的后續(xù)檢測，并可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主行走，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

下面將對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)和部件進(jìn)行詳細(xì)的說明和描述。

如圖1所示，機(jī)架11作為其他部件的支撐部件，其水平設(shè)置，并且橫跨在待檢測的中低速磁懸浮兩個(gè)F軌之間，其布置方向與F軌的延伸方向垂直。

如圖1-3所示，折疊彎折機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，其分設(shè)于所述機(jī)架的兩端，破冰融雪具體的，每組所述折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有行走輪對(duì)5和卡位輪對(duì)。其中，行走輪對(duì)5包括一對(duì)行走輪，其與所述F軌的上表面接觸，并沿著F軌的上表面移動(dòng)，其中一個(gè)是被動(dòng)輪一個(gè)是主動(dòng)輪，主動(dòng)輪對(duì)是電機(jī)輪。該行走輪對(duì)設(shè)計(jì)成雙輪結(jié)構(gòu)，可有效防止機(jī)器人通過F軌與軌枕連接的螺栓時(shí)產(chǎn)生顛簸，使探傷結(jié)果更加準(zhǔn)確。所述卡位輪對(duì)2包括一對(duì)卡位輪，其與所述F軌的內(nèi)側(cè)面接觸，并沿著F軌的內(nèi)側(cè)面移動(dòng)，該卡位輪對(duì)可保證機(jī)器人沿著軌道行走，并且在彎道處可提供差速功能?？ㄎ惠唽?duì)2是沒有動(dòng)力的被動(dòng)輪，起卡位、限位以及防脫軌的作用。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的實(shí)施例中每組折疊彎折機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有兩組行走輪對(duì)5和兩組卡位輪對(duì)2，由此兩組行走輪對(duì)5中的四個(gè)行走輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并可沿著F軌運(yùn)動(dòng)，對(duì)破冰融雪清掃機(jī)器人的移動(dòng)進(jìn)行可靠的導(dǎo)向，而兩組卡位輪對(duì)2中的四個(gè)卡位輪沿著所述F軌的延伸方向布置，并沿著F軌的內(nèi)側(cè)面運(yùn)動(dòng)，以此可有效保證破冰融雪清掃機(jī)器人移動(dòng)的可靠性。

具體的，折疊彎折機(jī)構(gòu)包括行走輪安裝板12和卡位輪折疊板3，其中行走輪安裝板12豎直設(shè)置并安裝在所述機(jī)架上，所述行走輪對(duì)安裝在行走輪安裝板的下方，所述卡位輪折疊板3通過卡位輪連接支架安裝在所述行走輪安裝板12的側(cè)面，并包覆在F軌的外圍，然后將卡位輪對(duì)安裝在卡位輪折疊板3上，并與F軌的內(nèi)側(cè)面接觸，即卡位輪對(duì)2位于卡位輪折疊板1下方的內(nèi)側(cè)面與F軌的內(nèi)側(cè)面之間，以此卡位輪對(duì)采用抱卡方式卡裝在F軌上，有效防止破冰融雪清掃機(jī)器人脫軌。折疊彎折機(jī)構(gòu)未使用時(shí)，兩組卡位輪折疊板1向上折起，以減小行走裝置的整體體積，使用時(shí)，兩組卡位輪折疊板1打開，使卡位輪卡裝在F軌的內(nèi)側(cè)面。

所述破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)共設(shè)有兩組，其分設(shè)于機(jī)架的兩端，每組破冰融雪清掃機(jī)構(gòu)包括固定架15、F軌排障清掃單元14和破冰融雪加熱單元16，其中，固定架15安裝在機(jī)架11上，并位于折疊彎折機(jī)構(gòu)的上方，其沿著F軌的延伸方向布置，所述F軌排障清掃單元14和破冰融雪加熱單元16分設(shè)于所述固定架15的兩端，并與所述F軌的上表面接觸，實(shí)現(xiàn)F軌的排障清掃和破冰融雪。

其中，F(xiàn)軌排障清掃單元14具體為帶氣流噴嘴的圓盤硬質(zhì)毛刷，圓盤硬質(zhì)毛刷與F軌的上表面接觸，其通過外力作用進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以對(duì)F軌表面的積雪等異物進(jìn)行清掃，F(xiàn)軌表面與刷毛連續(xù)接觸，刷毛為防靜電高彈性尼龍絲、耐磨橡膠材料，刷毛設(shè)計(jì)成“O”型。F軌排障清掃單元14具體的工作原理是通過兩個(gè)圓形連接板將清掃毛刷安裝在帶電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)架上，使毛刷的傳動(dòng)軸與電機(jī)旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，通過調(diào)整兩個(gè)圓形連接板的距離，使清掃刷毛的尖頂部位與F軌的上表面接觸，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用摩擦力使F軌的雪等障礙物從F軌表面上的彈掃下來，同時(shí)，和清掃傳動(dòng)軸并行的氣流噴嘴，是微功率吹風(fēng)機(jī)的氣流出口，使清掃的雜質(zhì)向外部擴(kuò)散，通過圓盤硬質(zhì)毛刷與F軌的上表面接觸旋轉(zhuǎn)和氣流噴嘴的結(jié)合實(shí)現(xiàn)F軌清掃，達(dá)到完美清掃的目的。

破冰融雪加熱單元16具體為輥輪，輥輪的輪面與F軌的上表面接觸，輥輪外部有微小凸起，實(shí)現(xiàn)對(duì)薄冰的壓破作用，該輥輪內(nèi)設(shè)有電磁加熱元件，在輥體內(nèi)設(shè)置有中心軸，在中心軸的外側(cè)纏繞電磁感應(yīng)線圈，所述電磁感應(yīng)線圈與輥體外部的電磁加熱控制器連接以對(duì)輥輪進(jìn)行加熱，以此通過加熱的輥輪可融化F軌表面的冰，該輥輪內(nèi)壁還粘貼有溫度傳感器，具有高溫保護(hù)功能，當(dāng)溫度超過上限80度，電磁加熱停止運(yùn)行，通過這樣的方式實(shí)時(shí)控制加熱溫度。

自主巡航模塊7安裝在機(jī)架的下方，其通過控制行走輪對(duì)5的主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人沿著F軌移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主行走控制，由此使得本發(fā)明的輔助作業(yè)機(jī)器人適應(yīng)于中低速磁懸浮高架懸空的開放式結(jié)構(gòu)，該自主巡航模塊7集成了行走穩(wěn)定控制(控制兩主動(dòng)輪輸出扭矩，使車輛牽引力平衡)、導(dǎo)航和任務(wù)控制等諸多功能，具有多個(gè)任務(wù)航路點(diǎn)，速度可單獨(dú)設(shè)置，是一套完整的高性能、低成本和微型化的軌道機(jī)器人自主行走控制系統(tǒng)。

自主巡航模塊7包括導(dǎo)航系統(tǒng)、巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊和地面控制站通訊模塊，導(dǎo)航系統(tǒng)包括慣性導(dǎo)航單元、GPS接收模塊和行走量程測量單元，所述慣性導(dǎo)航單元用于測量所述機(jī)器人的三軸加速度(即xyz三向加速度，xyz方向根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，如設(shè)定F軌的延伸方向?yàn)閤軸，與F軌延伸方向垂直，并水平分布的為y軸，與F軌延伸方向垂直，并垂直分布的為z軸)，所述GPS接收模塊用于測量機(jī)器人的經(jīng)度、緯度和高度，所述行走量程測量單元用于測量機(jī)器人的行走里程。巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊與地面控制站通訊模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊可將機(jī)器人的具體位置反饋給地面控制站通訊模塊，地面控制站通訊模塊可發(fā)送指令給巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊，以使機(jī)器人運(yùn)行至指定位置；該巡航計(jì)算任務(wù)控制模塊主要包括巡航模塊和控制模塊，巡航模塊和控制模塊類似于兩個(gè)微型計(jì)算機(jī)，巡航模塊是基于嵌入式Linux的巡航計(jì)算機(jī)，用于導(dǎo)航和任務(wù)控制以及與地面控制站的通訊，控制模塊是控制計(jì)算機(jī)，用于機(jī)器人的行走控制、增穩(wěn)控制及與地面控制站的通訊，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制，具體是實(shí)現(xiàn)行走輪中主動(dòng)輪的伺服電機(jī)的控制，通過控制主動(dòng)輪的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，其適用于脈寬信號(hào)控制的各種扭矩三相無刷電機(jī)，該控制模塊還可實(shí)現(xiàn)傳感器的信息采集(測距傳感器6的數(shù)據(jù))、圖像信息采集(攝像機(jī)10的數(shù)據(jù))及導(dǎo)航數(shù)據(jù)的獲取。具體的，巡航模塊分別與慣性導(dǎo)航單元、GPS接收模塊和行走量程測量單元相連，慣性導(dǎo)航單元、GPS接收模塊和行走量程測量單元測量的數(shù)據(jù)作為輸入信號(hào)輸入至巡航模塊中，該巡航模塊根據(jù)輸入的信號(hào)判斷所述機(jī)器人的具體位置，并將機(jī)器人的具體位置反饋給地面控制站，所述控制模塊與地面控制站通訊模塊相連，其根據(jù)地面控制站通訊模塊的行走指令控制機(jī)器人的行走。

具體的，自主巡航模塊7內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)輸入的巡航里程，GPS自動(dòng)定位到需要到達(dá)的地點(diǎn)坐標(biāo)，然后機(jī)器人根據(jù)行走里程與遠(yuǎn)程地面站通信輸入的地點(diǎn)坐標(biāo)實(shí)時(shí)匹配運(yùn)算，同時(shí)組合慣性導(dǎo)航實(shí)時(shí)行走的位置與所設(shè)定的坐標(biāo)位置實(shí)時(shí)匹配計(jì)算，并采用行走量程測量單元測量機(jī)器人移動(dòng)的距離，以根據(jù)機(jī)器人出發(fā)點(diǎn)的初始值確定機(jī)器人當(dāng)前的位置,根據(jù)機(jī)器人當(dāng)前的具體位置，然后與已知的按照事先編制的作業(yè)航點(diǎn)進(jìn)行PID匹配計(jì)算控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向和距離,從而實(shí)現(xiàn)自主巡航，巡航的速度由機(jī)器人根據(jù)到達(dá)目的地的距離計(jì)算。本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)主要是以量程標(biāo)定為主，以GPS以及慣性導(dǎo)航為輔助的導(dǎo)航系統(tǒng)，其控制邏輯簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可使得機(jī)器人根據(jù)導(dǎo)航的規(guī)劃路徑進(jìn)行行走。

為了使機(jī)器人具有防撞功能以及清楚F軌周邊的情況，本發(fā)明的破冰融雪清掃機(jī)器人還設(shè)置有測距傳感器6和攝像機(jī)10，所述測距傳感器6設(shè)在機(jī)架上，并位于兩個(gè)F軌之間，其具體為超聲波或紅外測距傳感器，并以陣列的方式排布，破冰融雪清掃機(jī)器人的前后均布置該測距傳感器。具體的，在安全距離范圍內(nèi)，檢測到行進(jìn)線路有障礙，機(jī)器人控制電控驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)x車，根據(jù)速度的不同設(shè)定安全距離不同，速度越快，安全距離越遠(yuǎn)，由此可使探傷機(jī)器人遇障礙時(shí)自動(dòng)安全停車，實(shí)現(xiàn)破冰融雪清掃機(jī)器人的防撞功能。所述攝像機(jī)10安裝在所述機(jī)架的上方，其用于對(duì)軌道及軌道的沿線進(jìn)行圖像采集，可對(duì)異物入侵、侵限越界等情況進(jìn)行觀測，圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸或存儲(chǔ)本地，攝像機(jī)類型具體可為2D或3D攝像機(jī)，其具體通過伸縮桿9安裝在機(jī)架的上方，可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的升降，實(shí)現(xiàn)多方位多角度的拍攝。其中，自主巡航模塊7可接收測距傳感器6和攝像機(jī)10的檢測數(shù)據(jù)，并對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得所需的數(shù)據(jù)。

此外，破冰融雪清掃機(jī)器人還設(shè)置有檢測傳感器1，該檢測傳感器1布置于固定架15的前端和后端，前端傳感器檢測冰層厚度，冰層的厚度通過電容傳感器檢測，后端檢測破冰融雪的效果，另外返航回程也可檢測破冰融雪的效果，其共設(shè)有多個(gè)，以陣列的方式排布。根據(jù)檢測傳感器1檢測冰層厚度，冰層厚度的檢測主要基于PSD測距傳感器，在上軌道時(shí)，在站內(nèi)實(shí)現(xiàn)無冰層校準(zhǔn)，然后根據(jù)運(yùn)行獲得與校準(zhǔn)值對(duì)比的冰層厚度，根據(jù)測得的冰層厚度決定所需的加熱溫度，而輥輪內(nèi)壁固定有溫度傳感器，溫度傳感器可測量輥輪的溫度，并反饋輥輪的溫度至電磁加熱控制器中，電磁加熱控制器通過反饋的溫度，調(diào)節(jié)脈沖頻率調(diào)節(jié)電磁線圈的加熱功率，實(shí)現(xiàn)輥輪加熱溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。