一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人
阅读说明：本技术 一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人 (Automatic lifting hook walking robot for railway hump operation ) 是由 张德华 于旺 邓平平 王琛 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人,包括机器人主体框架、行走机构、H型钢轨、两轴运动机构和提钩机器人机械手机构,行走机构设于H型钢轨上,机器人主体框架设于行走机构上,两轴运动机构设于机器主体框架上,两轴运动机构设有相机固定板,提钩机器人机械手机构设于相机固定板上,提钩机器人机械手机构包括翻转组件、斜插组件和提钩组件。本发明属于铁路提钩技术领域,具体是一种能够在轨道上可以稳定的行走,能够实现机器人系统和火车车厢的共速,能够对提钩机器人系统中提钩机械手进行二轴移动,通过多个电机和机械机构实现整体提钩机械手完成自动化提钩的铁路驼峰作业自动提钩行走机器人。(The invention discloses an automatic hook lifting walking robot for railway hump operation, which comprises a robot main body frame, a walking mechanism, an H-shaped steel rail, a two-shaft movement mechanism and a hook lifting robot manipulator mechanism, wherein the walking mechanism is arranged on the H-shaped steel rail, the robot main body frame is arranged on the walking mechanism, the two-shaft movement mechanism is arranged on the robot main body frame, the two-shaft movement mechanism is provided with a camera fixing plate, the hook lifting robot manipulator mechanism is arranged on the camera fixing plate, and the hook lifting robot manipulator mechanism comprises a turning assembly, an inclined insertion assembly and a hook lifting assembly. The invention belongs to the technical field of railway lifting hooks, and particularly relates to an automatic lifting hook walking robot for railway hump operation, which can stably walk on a track, can realize the common speed of a robot system and a train carriage, can perform two-axis movement on a lifting hook manipulator in the lifting hook robot system, and can realize the automatic lifting hook of the integral lifting hook manipulator through a plurality of motors and mechanical mechanisms.)
技术领域
本发明属于铁路提钩
技术领域
，尤其涉及一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人。背景技术
目前我国铁路编组站驼峰作业现场的提钩操作全都是由人工完成的。其工作流程为：铁路控制室通过内部网络发送需要解编的车厢车号及相应节数，然后由提钩员拿着打印出来的单表在峰道旁边等待。需要解编的车厢列由机车推入峰道，提钩员开始在相应位置观察需要提钩操作的相应车厢的车号并且需要检查车厢下方风管是否摘除。然后提钩员需要跟随车厢移动，然后手握车钩接者迅速提起车钩，然后需要提钩员根据经验判断转动车钩，将钩舌提起，然后提钩员需要保持此动作完成一段距离的护钩操作，最后在车厢开始溜放下去的时候放开车钩，解编完成的车厢会由于自身重力从溜放斜坡进去编组站中，至此完成全部提钩作业。
人工摘钩工况比较复杂、劳动强度大、安全事故发生概率较高。由于在室外作业的缘故，雨雪等各种恶劣天气对现场作业来说有很大程度上的影响，使作业难度加大和危险程度提高。并且受到天气的影响或者其他外界因素的影响，导致操作员误摘或是漏摘的情况发生。当出现此情况后为排查此情况，需要火车重新拉回，进行重新的检查工作，从而降低了编组站摘钩工作的效率。
综合国内外的铁路摘钩技术研究表明；国外所研究的铁路摘钩技术不适用于国内编组站作业，国内研究结果不适用于现场需求。有些成果成本、技术原因不能运用或不能的广泛使用。综合来看现有摘钩技术有以下难点：
1.车辆车钩结构形式。我国车辆种类繁杂，现国内车辆车钩没有进行统一的调整。导致车钩钩环形状不同，车钩所在位置不同.致使机器人不能进行简单的重复的操作完成摘钩作业。
2.车辆车钩形状不同。在我国编组站现如今正在使用的火车有不部分经过长时间使用，钩环有一定的货损，钩柄有一定的变形，导致机器人自动摘钩更加更加困难。
3.火车车辆在运行中行驶速度不用。在编组站摘钩过程中，火车速度很难保证相同。在摘钩作业中需要操作员于火车车辆共速，进行摘钩作业，如果过早摘钩，钩舌会自动落下，车辆无法分离。
4.单次提钩时间较短。火车在摘钩过程中运行速度大致为3-5km/h，摘钩距离大致8到10米左右，导致摘钩员需要在较短的时间内摘下钩。利用机器人代替人摘钩存在一定难度。
5.火车摘钩车节数量复杂。一列火车进入编组站大致车节有15-25节车厢，其中需要进行摘钩操作的车厢只有其中1节到4节，需要机器人进行识别判断摘钩车节的位置。这中情况使自动摘钩存在一定技术难点。
6.空间比较有限。我国在用编组站中驼峰作业平台大多数为双峰道运行，自动化设备安装的只能采用单峰道左侧即与人工摘钩侧对面，所可以用于安装及固定设备的场地比较有限，需要整体设备空间占用体积较小。
7.车钩侧方有遮挡。我国在使用的火车车厢种类繁杂，有部分车厢的车钩的侧方向即与铁轨平行方向上有车厢边沿或者是梯子的遮挡。
现有技术存在一下缺点：
1.固定式安装方式，只能运用于未移动中两列车厢。只能实用于电厂或者矿场中车辆数较少，并且不发生移动的车厢上。
2.采用从车厢上面进行找到车钩位置进行提钩作业，如果车厢出现外沿边的话会导致车厢车钩被完全遮挡住，可能导致整体设备和火车车厢发生碰撞或者是无法完成提钩作业。
3.采用双轨道形式运动，齿轮齿条形式驱动，虽然稳定性较好，可以比较好的运用在移动中车厢上，但是其体积较大，运用在编组站中占用空间较大，并且整体设备加工成本比较大，还有就是在搬运和运输比较困难和成本较高。
4.安装在车厢上设备虽然能避免了遮挡和共速的问题，但是在每个车厢上安装一套独立的摘钩装置。这种凡是只是用于小型矿场或者是电厂使用，我国编组站运行的火车车厢数量为91.2万辆。安装和设备成本极高。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人，能够在轨道上可以稳定的行走，利用激光雷达检测火车转向架的车轮来实现机器人系统和火车车厢的共速，利用滚珠丝杠模组和二级分离式伸缩模组完成对提钩机器人系统中提钩机械手进行二轴移动，通过多个电机和机械机构实现整体提钩机械手完成自动化提钩。
本发明采用的技术方案如下：一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人，包括机器人主体框架、行走机构、H型钢轨、两轴运动机构和提钩机器人机械手机构，所述行走机构设于H型钢轨上，所述机器人主体框架设于行走机构上，所述两轴运动机构设于机器主体框架上，所述两轴运动机构设有相机固定板，所述提钩机器人机械手机构设于相机固定板上，所述提钩机器人机械手机构包括翻转组件、斜插组件和提钩组件，所述翻转组件设于相机固定板上，所述翻转组件连接有翻转机械臂，所述翻转机械臂连接有斜插组件，所述提钩组件设于斜插组件上，所述斜插组件包括斜插伺服电机、斜插连接板、斜插中间板、手指机构触发器、手指连杆机构、手指机构伸出杆、斜插加厚板、手指触发件、斜插接触杆、位移传感器、斜插滚珠丝杠、斜插从动同步带轮、斜插同步带、斜插主动同步带轮和防撞转动链块，所述翻转机械臂连接有防撞转动链块，所述斜插连接板设于防撞转动链块上，所述斜插连接板上设有导轨滑块，所述斜插中间板设于导轨滑块上，所述斜插中间板上设有位移传感器，所述斜插连接板上设有斜插杆，所述斜插杆上安装有手指机构触发器、手指连杆机构、手指机构伸出杆和手指触发件，所述斜插杆内设有凹槽，所述凹槽内安装有导轨滑块，所述斜插接触杆设于导轨滑块上，所述斜插伺服电机设于斜插中间板上，所述斜插伺服电机输出端连接有斜插主动同步带轮，所述斜插滚珠丝杠设于斜插中间板底部，所述斜插同步带一端设于斜插主动同步带轮上，所述斜插同步带另一端连接有斜插从动同步带轮，所述斜插从动同步带轮连接有斜插滚珠丝杠，所述斜插加厚板设于斜插杆上。
进一步地，所述提钩组件包括提钩旋转伸缩中心、提钩旋转伸缩杆、提钩链条、提钩杆、提钩平台、提钩升降连杆、提钩丝杠、提钩电机固定块、提钩联轴器、提钩丝杠支架和提钩伺服电机，所述斜插中间板侧面设有提钩安装座，所述提钩安装座上安装导轨滑块，所述提钩丝杠支架设于导轨滑块上，所述提钩丝杠设于提钩丝杠支架上，所述提钩安装座两端设有提钩电机固定块和提钩丝杠支撑座，所述提钩丝杠支撑座呈靠近斜插接触杆设置，所述提钩丝杠一端设于提钩丝杠支撑座上，所述提钩伺服电机设于提钩电机固定块上，所述提钩伺服电机连接有提钩联轴器，所述提钩联轴器连接有提钩丝杠，所述提钩升降连杆设于提钩丝杠支架和提钩丝杠支撑座之间，所述提钩平台设于提钩升降连杆上，所述提钩杆设于提钩平台上，所述提钩杆连接有连接伸缩连接板，所述连接伸缩连接板上安装有提钩旋转伸缩中心，所述提钩旋转伸缩杆，所述提钩旋转伸缩杆一端连接有提钩链条，所述提钩旋转伸缩杆另一端呈贯穿提钩旋转伸缩中心设置。
进一步地，所述两轴运动机构包括提钩机器人竖直模组和提钩机器人横向分离式二级伸缩模组，所述提钩机器人竖直模组设于机器人主体框架上，所述提钩机器人竖直模组垂直于或者行进铁轨方向，所述提钩机器人横向分离式二级伸缩模组设于提钩机器人竖直模组上，所述提钩机器人横向分离式二级伸缩模组包括连接板、电机固定端板、一级导轨固定板、二级导轨固定板、中间级从动同步带轮、末端从动同步带轮、从动同步带轮、末端底板、Z轴伺服电机、主动轮固定板、同步带、主动轮54、联轴器、Z轴减速器和同步带末端拉紧器，所述连接板设于提钩机器人竖直模组上，所述连接板连接有支撑板，所述支撑板连接有电机固定端板，所述电机固定端板与连接板呈相对设置，所述主动轮固定板设于支撑板上，所述Z轴伺服电机设于电机固定端板上，所述Z轴伺服电机连接有Z轴减速器，所述Z轴减速器连接有联轴器，所述联轴器连接有主动轮，所述主动轮设于主动轮固定板上，所述连接板和电机固定端板相互靠近一侧侧壁下部设有一级导轨滑块，所述一级导轨固定板设于一级导轨滑块上，所述一级导轨固定板两侧设于与一级导轨滑块相匹配的一级导轨，所述二级导轨固定板设于一级导轨固定板底部，所述二级导轨固定板呈U型设置，所述二级导轨固定板两侧设有二级导轨，所述二级导轨内设有二级导轨滑块，所述末端底板设于二级导轨滑块上，所述二级导轨滑块上设有末端侧向板和末端底板，所述从动同步带轮设于一级导轨固定板远离连接板一端且设于二级导轨固定板内，所述中间级从动同步带轮设于二级导轨固定板内，所述末端从动同步带轮设于二级导轨固定板底部，所述同步带一端设于主动轮上，所述同步带另一端依次环绕在从动同步带轮、中间级同步带轮和末端从动同步带轮上，所述同步带另一端连接有同步带末端拉进器，所述二级导轨固定板上安装有机械式机关触发器，所述电机端固定板上安装有机械式卡扣，所述机械式卡扣和机械式机关触发器处于同一水平面，所述二级导轨固定板前端设有二级机械式卡扣。
进一步地，所述行走机构包括主动轮固定架、挂胶主动轮、挂胶从动轮、从动轮固定架、侧向限位轮机构、拉紧轮机构、行走伺服电机、行走伺服电机减速机、钢八双膜片联轴器和伺服电机编码器，所述主动轮固定架和从动轮固定架设于机器人主体框架上，所述挂胶主动轮设于主动轮固定架上，所述挂胶从动轮设于从动轮固定架上，所述挂胶主动轮和挂胶从动轮与H型钢轨相接触，所述侧向限位轮机构设于机器人主体框架上且与H型钢轨侧面连接，所述拉紧轮机构设于机器人主体框架上且设于H型钢轨侧内表面连接，所述行走伺服电机设于机器人主体框架上，所述行走伺服电机连接有行走伺服电机减速机，所述行走伺服电机减速机连接有钢八双膜片联轴器，所述钢八双膜片联轴器连接有挂胶主动轮。
进一步地，所述行走机构设有动力系统，所述机器人主体框架设有激光雷达。
采用上述结构后，本发明有益效果如下：本发明一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人，采用单轨道运行的模式，极大程度上减少了整体设备的体积和重量，实现了设备的轻量化，通过减少了整体设备的体积和重量，在原有实现速度不变的情况下，设备选择的参数可以选择更小，可以减小成本；
采用电机带动聚氨酯轮代替齿轮齿条传动，可以使设备整体可以使其有更快的速度和加速度，并且才用聚氨酯可以增大摩擦力，在增大其制动刹车时的停止的准确性；
采用电动驱动方式和同步带传动方式。电动驱动方式可以保证设备在运行中可以实现精准的可控制，可以实时的得到数据反馈。同步带的传动的方式相对于比较平稳，并且传动精度较高、噪音小、传动功率较大的优点；
采用一级机关锁和二级机关锁，使得整个装置使用单个驱动实现二级分离式运动，并且保证了设备到达工作位置后，设备位置的稳定性；
采用全部为电机驱动方式。采用全部电动方式。采用电动驱动可以精准控制所需要的位置控制，并且可以在主控室可以得到实时的进给速度和进给位置的反馈；
将整体摘钩流程拆分成斜插部分、提钩部分、翻转部分保证在机械手可以针对不同种类的车钩进行不同的摘钩操作。保证设备的多元性，可以满足火车编组站种类庞大，车钩种类繁杂的需求；
采用激光雷达扫描车轮进行与火车无接触式测速方式，进行于火车共速。只需要在设备上安装一套激光雷达扫描装置可以满足要求，极大程度上减少成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人整体结构示意图；
图2为本发明一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人的行走机构结构示意图；
图3为图2的A部分放大图；
图4为本发明一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人的两轴运动机构结构示意图；
图5为图4的B部分放大图；
图6为本发明一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人的提钩机器人机械手机构结构示意图；
图7为图6的C部分放大图。
在附图中：1、机器人主体框架，2、行走机构，3、H型钢轨，4、两轴运动机构，5、提钩机器人机械手机构，6、相机固定板，7、翻转组件，8、斜插组件，9、提钩组件，10、翻转机械臂，11、斜插伺服电机，12、斜插连接板，13、斜插中间板，14、手指机构触发器，15、手指连杆机构，16、手指机构伸出杆，17、斜插加厚板，18、手指触发件，19、斜插接触杆，20、位移传感器，21、斜插滚珠丝杠，22、斜插从动同步带轮，23、斜插同步带，24、斜插主动同步带轮，25、防撞转动链块，26、斜插杆，27、提钩旋转伸缩中心，28、提钩旋转伸缩杆，29、提钩链条，30、提钩杆，31、提钩平台，32、提钩升降连杆，33、提钩丝杠，34、提钩电机固定块，35、提钩联轴器，36、提钩丝杠支架，37、提钩伺服电机，38、提钩安装座，39、提钩丝杠支撑座，40、连接伸缩连接板，41、提钩机器人竖直模组，42、提钩机器人横向分离式二级伸缩模组，43、连接板，44、电机固定端板，45、一级导轨固定板，46、二级导轨固定板，47、中间级从动同步带轮，48、末端从动同步带轮，49、从动同步带轮，50、末端底板，51、Z轴伺服电机，52、主动轮固定板，53、同步带，54、主动轮，55、联轴器，56、Z轴减速器，57、同步带末端拉紧器，58、支撑板，59、机械式机关触发器，60、机械式卡扣，61、二级机械式卡扣，62、主动轮固定架，63、挂胶主动轮，64、挂胶从动轮，65、从动轮固定架，66、侧向限位轮机构，67、拉紧轮机构，68、激光雷达，69、伺服电机编码器，70、末端侧向板，71、行走伺服电机，72、行走伺服电机减速机，73、钢八双膜片联轴器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
如图1-7所示，一种铁路驼峰作业自动提钩行走机器人，它包括机器人主体框架1、行走机构2、H型钢轨3、两轴运动机构4和提钩机器人机械手机构5，所述行走机构2设于H型钢轨3上，所述机器人主体框架1设于行走机构2上，所述两轴运动机构4设于机器主体框架上，所述两轴运动机构4设有相机固定板6，所述提钩机器人机械手机构5设于相机固定板6上，所述提钩机器人机械手机构5包括翻转组件7、斜插组件8和提钩组件9，所述翻转组件7设于相机固定板6上，所述翻转组件7连接有翻转机械臂10，所述翻转机械臂10连接有斜插组件8，所述提钩组件9设于斜插组件8上，所述斜插组件8包括斜插伺服电机11、斜插连接板12、斜插中间板13、手指机构触发器14、手指连杆机构15、手指机构伸出杆16、斜插加厚板17、手指触发件18、斜插接触杆19、位移传感器20、斜插滚珠丝杠21、斜插从动同步带轮22、斜插同步带23、斜插主动同步带轮24和防撞转动链块25，所述翻转机械臂10连接有防撞转动链块25，所述斜插连接板12设于防撞转动链块25上，所述斜插连接板12上设有导轨滑块，所述斜插中间板13设于导轨滑块上，所述斜插中间板13上设有位移传感器20，所述斜插连接板12上设有斜插杆26，所述斜插杆26上安装有手指机构触发器14、手指连杆机构15、手指机构伸出杆16和手指触发件18，所述斜插杆26内设有凹槽，所述凹槽内安装有导轨滑块，所述斜插接触杆19设于导轨滑块上，所述斜插伺服电机11设于斜插中间板13上，所述斜插伺服电机11输出端连接有斜插主动同步带轮24，所述斜插滚珠丝杠21设于斜插中间板13底部，所述斜插同步带23一端设于斜插主动同步带轮24上，所述斜插同步带23另一端连接有斜插从动同步带轮22，所述斜插从动同步带轮22连接有斜插滚珠丝杠21，所述斜插加厚板17设于斜插杆26上。
其中，所述提钩组件9包括提钩旋转伸缩中心27、提钩旋转伸缩杆28、提钩链条29、提钩杆30、提钩平台31、提钩升降连杆32、提钩丝杠33、提钩电机固定块34、提钩联轴器35、提钩丝杠支架36和提钩伺服电机37，所述斜插中间板13侧面设有提钩安装座38，所述提钩安装座38上安装导轨滑块，所述提钩丝杠支架36设于导轨滑块上，所述提钩丝杠33设于提钩丝杠支架36上，所述提钩安装座38两端设有提钩电机固定块34和提钩丝杠支撑座39，所述提钩丝杠支撑座39呈靠近斜插接触杆19设置，所述提钩丝杠33一端设于提钩丝杠支撑座39上，所述提钩伺服电机37设于提钩电机固定块34上，所述提钩伺服电机37连接有提钩联轴器35，所述提钩联轴器35连接有提钩丝杠33，所述提钩升降连杆32设于提钩丝杠支架36和提钩丝杠支撑座39之间，所述提钩平台31设于提钩升降连杆32上，所述提钩杆30设于提钩平台31上，所述提钩杆30连接有连接伸缩连接板40，所述连接伸缩连接板40上安装有提钩旋转伸缩中心27，所述提钩旋转伸缩杆28，所述提钩旋转伸缩杆28一端连接有提钩链条29，所述提钩旋转伸缩杆28另一端呈贯穿提钩旋转伸缩中心27设置；所述两轴运动机构4包括提钩机器人竖直模组41和提钩机器人横向分离式二级伸缩模组42，所述提钩机器人竖直模组41设于机器人主体框架1上，所述提钩机器人竖直模组41垂直于或者行进铁轨方向，所述提钩机器人横向分离式二级伸缩模组42设于提钩机器人竖直模组41上，所述提钩机器人横向分离式二级伸缩模组42包括连接板43、电机固定端板44、一级导轨固定板45、二级导轨固定板46、中间级从动同步带轮47、末端从动同步带轮48、从动同步带轮49、末端底板50、Z轴伺服电机51、主动轮固定板52、同步带53、主动轮54、联轴器55、Z轴减速器56和同步带末端拉紧器57，所述连接板43设于提钩机器人竖直模组41上，所述连接板43连接有支撑板58，所述支撑板58连接有电机固定端板44，所述电机固定端板44与连接板43呈相对设置，所述主动轮固定板52设于支撑板58上，所述Z轴伺服电机51设于电机固定端板44上，所述Z轴伺服电机51连接有Z轴减速器56，所述Z轴减速器56连接有联轴器55，所述联轴器55连接有主动轮54，所述主动轮54设于主动轮固定板52上，所述连接板43和电机固定端板44相互靠近一侧侧壁下部设有一级导轨滑块，所述一级导轨固定板45设于一级导轨滑块上，所述一级导轨固定板45两侧设于与一级导轨滑块相匹配的一级导轨，所述二级导轨固定板46设于一级导轨固定板45底部，所述二级导轨固定板46呈U型设置，所述二级导轨固定板46两侧设有二级导轨，所述二级导轨内设有二级导轨滑块，所述末端底板50设于二级导轨滑块上，所述二级导轨滑块上设有末端侧向板70和末端底板50，所述从动同步带轮49设于一级导轨固定板45远离连接板43一端且设于二级导轨固定板46内，所述中间级从动同步带轮47设于二级导轨固定板46内，所述末端从动同步带轮48设于二级导轨固定板46底部，所述同步带53一端设于主动轮54上，所述同步带53另一端依次环绕在从动同步带轮49、中间级同步带53轮和末端从动同步带轮48上，所述同步带53另一端连接有同步带末端拉进器57，所述二级导轨固定板46上安装有机械式机关触发器59，所述电机端固定板上安装有机械式卡扣60，所述机械式卡扣60和机械式机关触发器59处于同一水平面，所述二级导轨固定板46前端设有二级机械式卡扣61；所述行走机构2包括主动轮固定架62、挂胶主动轮63、挂胶从动轮64、从动轮固定架65、侧向限位轮机构66、拉紧轮机构67、行走伺服电机71、行走伺服电机减速机72、钢八双膜片联轴器73和伺服电机编码器69，所述主动轮固定架62和从动轮固定架65设于机器人主体框架1上，所述挂胶主动轮63设于主动轮固定架62上，所述挂胶从动轮64设于从动轮固定架65上，所述挂胶主动轮63和挂胶从动轮64与H型钢轨3相接触，所述侧向限位轮机构66设于机器人主体框架上且与H型钢轨3侧面连接，所述拉紧轮机构67设于机器人主体框架1上且设于H型钢轨3侧内表面连接，所述行走伺服电机71设于机器人主体框架1上，所述行走伺服电机71连接有行走伺服电机减速机72，所述行走伺服电机减速机72连接有钢八双膜片联轴器73，所述钢八双膜片联轴器73连接有挂胶主动轮63，所述伺服电机编码器设于从动轮固定架上；所述行走机构2设有动力系统，所述机器人主体框架3设有激光雷达68。
具体使用时，H型钢轨3通过螺栓和唐氏压轨器安装在混凝土地基上；由主动轮固定架62和挂胶主动轮63组成的主动行走机构2、由挂胶从动轮64、从动轮固定架65组成的从动行走轮结构与H型钢轨相连接，实现了机器人系统在H型钢轨3上平稳行驶，不会发生前后翻倒。侧向限位轮机构66与H型钢轨3侧面连接，保证机器人系统在轨道上不会发生左右跑偏。拉紧轮机构67于H型钢轨3上侧内表面连接，保证了机器人系统在轨道上不会发生颠婆或者加速减速产生上下方向上的起伏晃动。机器人采用的H型钢轨3道具有很高的承载性。轨道安装的平整减少了机器人系统在轨道上运动中产生颠簸。
通过伺服电机编码器69来读取数据来进行精准的位置控制，通过给予其脉冲数来控制挂胶主动轮63运动位置和速度。采用聚氨酯表面的主动轮和轨道相摩擦行进的连接方式，可能使机器人系统通过电机功率增大有更高的速度，保证了机器人系统和火车形成同步。
当提钩机器人为自动状态时，激光雷达开始工作，当首个火车车厢进入激光雷达扫描角度时，激光雷达开始计数，以通过火车转向架次数来记录通过车厢数，当指定要进行提钩作业的车厢，激光雷达会通过扫描车厢的转向架车轮，检测激光雷达和转向架车轮距离传输数据给控制室，通过控制室中数据处理转化成一个瞬时速度传送到PLC，在通过PLC将此时速度传送给伺服驱动器中，控制行走伺服电机开始工作，将机器人整体以给定速度向前运动，并且速度会以一个极短的时间频率进行更新，最终实现机器人与火车车厢完成共速。
采用二级分离式伸缩机构，既可以满足机械手伸出的行程范围较大，又可以使整个提钩机器人机械手在设备初始状态下完全隐藏在Z轴伸缩模组之下，保证了机器人系统在铁路上安装位置可以紧靠(14)火车车厢的安全界限，不会因为机械手初始伸出状态了导致了机器人系统纵向的伸出行程加大，占用更多的空间体积。
在设备初始状态下，一级伸缩部分中一级机械式卡扣60与机械式机关触发器59处于卡死状态，在驱动部分带动主动轮使同步带53进行运动时，一级伸缩部分处于固定状态无法移动，二级伸缩部分处于活动状态，开始进行伸出。当二级伸缩部分到到达预设定的终点位置后，二级机械式卡扣60和末端侧向板70(二级触发器)相接触，使得末端侧向板70(二级触发器)进行移动，从而使得一级机械式卡扣60和机械式机关触发器59从卡死状态分离。在此同时在一级伸缩板前段的末端侧向板70(二级触发器)进行位移从而使得二级机械式触发器前端进入末端侧向板70卡槽中进而二级伸缩装置进入固定状态。一级伸缩部分变成活动状态，进而开始进行运动。当前端机械手完成提钩作业流程后，驱动部分开始带动同步带53同步带53运动，由于二级伸缩部分为固定状态，所以一级伸缩部分先进行收缩，当一级伸缩部分到达预设定的终点位置时，机械式卡扣60和机械式机关触发器59相接触，从而使的二级机械式卡扣60和机械式触发器从卡死状态脱离，在此同时前段二级机械式触发器由于一级伸缩板的缩回，进行移位从末端侧向板70卡槽中脱离，使得二级伸缩部分变为移动状态，然后二级伸缩部分进行移动，设备恢复到初始状态。
将人工提钩动作流程进行分解，通过机械结构构建出想对应的动作，将其联动在一起，最大程度上模拟了人工作业流程。
当Z轴两级分离式伸缩模组到达作业位置后，斜插部分的斜插伺服电机11开始工作带动斜插滚珠丝杠21进行旋转，从而使的斜插中间板13开始向前移动，在此同时斜插接触杆19由于斜插中间板13的前伸使其和火车车钩接触，由于车钩为固定状态，斜插接触杆19通过导轨滑块的导向从而向后运动，同时和斜插接触杆19相连接的链条护板和位移传感器20相接触，从而使得位移传感器20读取车钩进入斜插部分的位移量；由于斜插中间板13向前移动，随之安装在其左侧的手指连杆机构15随之向前移动，接触到固定在固定板上手指机构触发器14，使手指机构伸出杆伸出，前端手指触发件18弹出，防止车钩在接下的流程中滑落。于此同时由于链条护板向后移动，在提钩旋转伸缩杆28向后滑动，当滑动一定位移量时候，使得提钩杆30向内侧进行转动，避免了提杆过长而接触到火车车厢钩环上。
当斜插部分到达指定位置后，提钩部分的提钩伺服电机37开始工作带动提钩丝杠33进行旋转通过提钩升降连杆32将提钩平台31升到相应高度，将火车车钩提起，当提钩部分到达相应位置后翻转伺服电机开始工作，将整个前端机械手通过机械臂逆时针旋转，电机采用力矩模式，这样可以有效的避免了死钩的情况，减小了设备损坏概率。当各操作全部为完成后，各机构部分全部恢复到初始状态。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
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