(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 202210549202.6 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 中铁工程装备集团 （天津） 有限公司 地址 300000 天津市滨 海新区自贸试验区 （东疆港保税区） 西藏路3 69号 (72)发明人 赵文佳　王龙　路光普　辛升　 陈佳琪　侯志富　于金达　朱木森　 (51)Int.Cl. B62D 55/075(2006.01) B62D 55/265(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 一种长距离隧道爬壁 运输机器人 (57)摘要 本发明属于隧道施工技术领域， 尤其涉及一 种长距离隧道爬壁运输机器人。 包括平台， 所述 平台上、 下两端面均分别设有第一转轴和第二转 轴， 第一转轴外围连接有第一驱动轮， 第二转轴 外围连接有第二驱动轮， 且第一驱动轮和第二驱 动轮外围通过 履带传动连接。 吸盘通过球铰与履 带连接以实现机器人的换向； 在机器人内部， 设 有与吸盘配套的多个真空泵、 真空电机以及真空 气管， 每个吸盘内部安装有真空压力检测装置， 该装置可检测单个吸盘内腔是否达到规定的负 压状态， 并将数据反馈至控制器， 并且利用控制 器独立控制每个吸盘的工作状态从而实现机器 人的爬行， 并且可实现移动式气体检测、 温湿报 警和摄像头远程巡视以及交流充电供电模式。 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 CN 114771676 A 2022.07.22 CN 114771676 A 1.一种长距离隧道爬壁运输机器人， 包括平台 （1） ， 其特征在于： 所述平台 （1） 上、 下两 端面均分别设有第一转轴 （2） 和第二转轴 （3） ， 其中， 第一转轴 （2） 外围连接有第一驱动轮 （4） ， 第二转轴 （3） 外围连接有第二驱动轮 （5） ， 且第一 驱动轮 （4） 和第二驱动轮 （5） 外围通过 履带 （6） 传动连接， 所述第一转轴 （2） 通过减速电机 （9） 驱动， 该减速电机 （9） 设置于平台 （1） 内部， 所述 履带 （6） 外侧面设有多个吸盘 （7） ， 所述吸盘 （7） 底部沿周向采用密封条进 行边缘 密封； 所述平台 （1） 上端面设有平衡机构 （8） ， 该平衡机构 （8） 内设有平衡传感器 （80） 。 2.如权利要求1所述的长距离 隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述平衡机构 （8） 包 括支撑体 （81） ， 该支撑体 （81） 底部设于平台 （1） 上端面， 该支撑体 （81） 两端均设有叉架 （811） ， 在叉架 （811） 内通过架杆 （812） 摆动设有压板 （813） ， 该压板 （813） 内侧面与支撑体 （81） 之间设有压缩弹簧 （814） ， 该压板 （813） 下端部设有第一接触部 （814） ， 所述支撑体 （81） 侧面设有第二接触部 （815） ， 且第二接触部 （815） 与第一接触部 （814） 相对应设置 。 3.如权利要求2所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述支撑体 （81） 内部 设有容置腔， 所述平衡传感器 （80） 设于该容置腔内； 所述平衡传感器 （80） 通过信号线与第 一接触部 （814） 相连接， 且平衡传感器 （80） 通过信号线与第二接触部 （815） 相连接 。 4.如权利要求3所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述压板 （813） 内侧 面开设有T型滑槽 （816） ， 该T型滑槽 （816） 内滑动设有挡板 （817） ， 该挡 板 （817） 外侧设有螺 栓 （818） 。 5.如权利要求1所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述吸盘通过球铰 （13） 与履带 （6） 连接以实现机器人的换向； 在机器人内部， 设有与吸盘 （7） 配套的多个真空 泵 （11） 、 真空电机以及真空气管 （12） ， 所述真空气管 （12） 贯通球铰 （13） 并与吸盘底部的真 空孔位连通； 每个吸盘 （7） 内部安装有真空压力检测装置， 该装置可检测单个吸盘内腔是否 达到规定的负压状态， 并将数据反馈至控制器， 控制 器再根据检测数据决定真空泵对吸盘 抽气或者 放气。 6.如权利要求1所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述平台上分别布置 有用于移动式气体 检测、 温湿报警和摄 像头远程巡 视的检测传感器。 7.如权利要求1所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述机器人的供电系 统采用交流充电供电模式。 8.如权利要求1所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 所述机器人的平台上 携带有无线通讯模块， 该模块采用4GLTE无线通信技术， 系统可以实现井上、 井下全方位的 4G专网覆盖； 通讯模块与隧道中布置的矿用无线通信系统基站配合， 实现数据无线传输 。 9.如权利要求1所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 在平台上安装摄像头 模块、 气体 检测仪、 以及物料托盘部件。 10.如权利要求1所述的长距离隧道爬壁运输机器人， 其特征在于： 平台上方设有用于 悬挂电缆的机 械臂。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114771676 A 2一种长距离隧道爬壁运输机 器人 技术领域 [0001]本发明属于隧道 施工技术领域， 尤其涉及一种长距离隧道爬壁 运输机器人。 背景技术 [0002]随着国家基础建设实力不断加强， 隧道施工逐步向长距离、 大埋深发展， 隧道掘进 过程的物料运输和后 期成型后的安全检查问题逐步凸显。 盾构 机隧道施工到后期成型会经 历电缆铺设、 温湿检测、 有害气体检测、 隧道透水性检查等工作。 光靠人力悬挂电缆、 移动检 查设备逐步无法满足隧道设的需求， 人工检测和离散型检测巡线设备不仅人力和物料成本 高， 而且检测设备的数据存档只能靠人工导入， 甚至出现数据丢失情况， 无法保障后 期工程 数据的调取和研究性工作。 具体的， 现有技 术存在的问题如下： 隧道掘进机在掘进过程中伴随高压电缆自动铺设， 长距离电缆悬挂浪费人力， 电 缆带电可能给 人身造成危害； 长距离隧道掘进过程中存在紧急小部件物料的运输问题， 靠人力折返取运耗时费 力， 耽误设备掘进； 隧道成型后隧道中存在有害气体、 沉降、 局部透水等问题， 隧道巡视工作是重难点 问题， 人力巡 视不仅成本较高， 同时容 易漏查， 数据收集 不完整， 为后期科研缺少数据支撑 。 [0003]因此， 发明一种长距离隧道爬壁 运输机器人显得非常必要。 发明内容 [0004]为了解决上述技术问题， 本发明提供一种长距离隧道爬壁运输机器人， 包括平台， 所述平台上、 下两端面均分别设有第一转轴和第二转轴， 其中， 第一转轴外围连接有第一驱 动轮， 第二转轴外 围连接有第二驱动轮， 且第一驱动轮和第二驱动轮外 围通过履带传动连 接， 所述第一转轴通过减速电机驱动， 该减速电机 设置于平台内部， 所述 履带外侧面设有多 个吸盘， 所述吸盘底部沿周向采用密封条进 行边缘密封； 所述平台上端面设有平衡机构， 该 平衡机构内设有平衡传感器。 [0005]进一步的， 所述平衡机构包括支撑体， 该支撑体底部设于平台上端面， 该支撑体两 端均设有叉架， 在叉架内通过架杆摆动设有压板， 该压板内侧 面与支撑体之间设有压缩弹 簧， 该压板下端部设有第一接触部， 所述支撑体侧面设有第二接触部， 且第二接触部与第一 接触部相对应设置 。 [0006]进一步的， 所述支撑体内部设有容置腔， 所述平衡传感器设于该容置腔内。 所述平 衡传感器通过信号线与第一接触部相连接， 且平衡传感器通过信号线与第二接触部相连 接。 [0007]进一步的， 所述压板内侧面开设有T型滑槽， 该T型滑槽内滑动设有挡板， 该挡板外 侧设有螺 栓。 [0008]进一步的， 所述吸盘通过球铰与履带连接以实现机器人的换向； 在机器人内部， 设 有与吸盘配套的多个真空泵、 真空电机以及真空气管， 所述真空气管贯通球铰并与吸盘底说　明　书 1/4 页 3 CN 114771676 A 3