[发明专利]一种煤矿井下救援探测机器人

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体地说是一种煤矿井下救援探测 机器人。

背景技术

当前，我国已成为世界煤炭生产和消耗的第一大国。同时，我国 也是发生煤矿安全事故最多的国家，煤矿安全事故造成了严重的财产 损失和恶劣的社会影响。由于矿难原因和矿难现场情况不明，救援人 员在抢险中遇难的情况时有发生。如果在救援前采用可替代人的自动 化设备深入矿井探测矿难位置和矿难现场情况，就能在确保救援人员 安全的前提下实施高效率救援，最大限度地减少人员和财产损失。因 此研制一种具有避障、越障、跨越沟渠、爬坡等能力，可以在爆炸性 气体环境的1区工作，具有隔爆、防尘、防水的性能的探测机器人已 成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿井下救援探测机器人，可以在爆 炸性气体环境的1区工作，具有隔爆、防尘、防水的性能以及避障、 越障、跨越沟渠、爬坡等能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括箱体、主动轮及光纤收放机构，主动轮对称设置在箱 体的两侧，与箱体内的驱动装置相连接；光纤收放机构安装在箱体内， 光纤收入机构及驱动装置中的驱动电机分别与控制系统电连接。

其中：所述驱动装置有两个、彼此反向安装在箱体内，分别驱动 箱体两侧的主动轮；每一个驱动装置均包括第一驱动电机、行星减速 机、第一驱动轴、主动链轮、从动链轮、传动滚子链及输出轴，第一 驱动轴通过行星减速机与第一驱动电机相连接，在第一驱动轴上套设 有主动链轮；输出轴安装在箱体上并由箱体穿出，穿出端设有主动轮， 在输出轴上套设有从动链轮，通过传动滚子链与主动链轮相连接；在 主动轮与箱体之间设有安装在箱体上的减震装置；减震装置包括固定 支架、活动支架、支柱及弹簧，固定支架安装在箱体的外侧面，固定 支架上均布有通孔；活动支架包括上、下台板及轴，轴的两端分别固 接在上、下台板上，轴上设有隔板，带有隔板的轴由通孔穿过，可在 通孔内往复运动；通孔内、隔板的上下两侧均设有抵接在隔板上的弹 簧；在活动支架的上、下台板之间安装有与输出轴相连接的支柱；所 述光纤收放机构安装在箱体内后部的独立舱体，包括光纤缠绕轮盘、 连杆、曲轴、行星减速器、第二驱动电机、第二驱动轴、蜗杆、蜗轮、 正齿轮及摆爪，第二驱动轴的一端通过行星减速器与第二驱动电机相 连，另一端分别连接有蜗杆及第一正齿轮；蜗轮位于蜗杆的上方、与 蜗杆啮合传动，蜗轮上设有曲轴，曲轴通过连杆与摆爪相连；光纤缠 绕轮盘安装在独立舱体上，轮盘轴的端部套设有与蜗杆上第一正齿轮 啮合传动的第二正齿轮；独立舱体上设有导轨，摆爪可往复移动地安 装在导轨上；主动轮为四个，对称设置在箱体的两侧；主动轮的直径 大于箱体的高度。

本发明的优点与积极效果为：

1.结构简单、灵活。本发明自身结构简单，可以在恶劣的环境 中完成复杂的工作；两个电机分别驱动左右两个主动轮，相同的速度 实现前进和后退，差速实现转弯。

2.大直径轮具有良好的爬坡和越障性能。本发明选用直径大于 车箱体高度的大直径主动轮，这样的结构更有利于在复杂的地形条件 下行走，即使不慎发生倾翻，也不会影响其行走功能。

3.在主动轮与箱体之间安装了减震装置，在不影响机器人工作 的同时，延长了机器人的使用寿命。

4.由于无线通讯在井下巷道中会受到严重的回波干扰，以及信 号的急剧衰减，本发明采用光纤传输替代无线通讯；本发明自带光缆 及收放装置，在行进过程中自主铺设光缆；与控制平台实现数据传输 的光纤可通过光纤收放机构控制收放，有效地控制了光纤回收时的缠 绕位置。

5.车体采取整体隔爆的设计形式，完全按照GB38 36对爆炸性气 体环境用电器设备的要求进行隔爆设计。本发明可以在煤矿井下矿难 现场的含有爆炸性气体环境的1区工作，同时具有防尘、防水的性能。

附图说明

图1为本发明的整体装配结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本发明减震装置的结构示意图；

图4为本发明光纤收入机构的结构示意图；

图5为本发明控制系统流程图；