[发明专利]一种矿用救灾蛇形机器人

说明书

一种矿用救灾蛇形机器人，所述蛇形机器人包括：带动所述机器人进退并控制所述机器人扬头的第一单元、通过设置舵机与所述第一单元配合控制所述机器人翻转和转向的第二单元以及带动所述机器人进退并采集信息的第三单元，其中，所述第一单元、第二单元和第三单元依次连接。利用该机器人可实现对矿下复杂环境中对地下环境信息进行实时采集，以供救灾人员或作业人员掌握矿内环境并对其进行实时分析。

技术领域

本发明涉及矿用机器人，特别是涉及一种矿用救灾蛇形机器人。

背景技术

煤炭在开采过程中会遇到很多未知的危险，例如，煤炭自燃是我国煤矿开采过程中的主要自然灾害之一，国有煤矿中有60％的矿井在开采具有自燃倾向性的煤层。随着开采强度的增大，矿井的不断延深和深部开拓特别是近距离煤层开采带来的问题，以及通风系统的相对复杂化，使得煤层自燃危险性有明显增大的趋势。采空区煤炭自燃发火在矿井火灾中占有很高比例。煤的自燃分为三个阶段:煤在低温的条件下，能吸附氧生成不稳定的化合物，放出少量的热，这种氧化过程十分隐蔽，称其为潜伏期；经过该阶段后，煤的氧化过程加速，发热量增加，不能及时散热，就加速煤的自燃；如果煤的自热温度继续升高至临界温度(70～80℃)以上，氧化急剧加快，煤的温度迅速，升至300～500℃时，就会发生燃烧现象，H2、CO、水蒸汽征兆性气体出现，该阶段是防止隐患升级的有利时期；当温度达到800～2000℃时，煤的燃烧就会出现明火，此时基本就没有办法施救，只能被迫封闭工作。

由于在煤矿事故发生后，井下环境异常凶险，抢险人员一般难以在第一时间进入，往往在地面等待很长时间，事故专家和决策者也由于缺少井下信息无法及时做出判断和决策，造成许多矿工因救援不及时而丧生。需在工作面回采，对工作面入风巷、回风巷及切眼位置进行CO和温度监测、及时发现温度异常，将煤的自然抑制在早期阶段，对控制预防采空区(工作面)自然发火具有重要意义。目前对采空区内自然发火倾向的预测主要是通过束管系统抽取样气到地面，对标志气体进行分析预警；该手段欠缺实时性和直观性，束管易损伤漏气导致测量不准确。

而煤矿救灾机器人是指代替人到不能去或者不适宜去的危险事故矿井环境中，通过远程操作直接在现场进行侦察、探测和执行搜救任务，并将井下环境情况，人员生存情况反馈给地面搜救人员的机器装置。因此需要提供一种救灾机器人可实现在地下矿井复杂环境中移动，越障和穿越狭小空间等功能，并能够实时有效地对地下环境信息进行采集。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用救灾蛇形机器人，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

在本发明中公开了一种矿用救灾蛇形机器人，所述蛇形机器人包括：

带动所述机器人进退并控制所述机器人扬头的第一单元、通过设置舵机与所述第一单元配合控制所述机器人翻转和转向的第二单元以及带动所述机器人进退并采集信息的第三单元，

其中，所述第一单元、第二单元和第三单元依次连接。

优选地，所述第一单元包括：第一无线通讯模块、第一微控制器，第一驱动电机、翻转电机、扬头支撑杆及第一供电模块，

所述第一无线通讯模块，用于传输所述第一微控制器与控制端设备之间的信息指令；

所述第一微控制器，用于对所述信息指令进行处理，并控制所述第一驱动电机和/或翻转电机转动；

所述第一驱动电机，用于驱动设置在所述第一单元的车轮带动所述机器人前进或后退；

所述翻转电机，用于控制所述扬头支撑杆绕所述第一单元的车轮旋转；

所述第一供电模块，包括第一电源和第一限流模块，用于为所述第一单元限流供电。

优选地，所述扬头支撑杆的一端可旋转的设置在所述第一单元的车轮的中心处，并通过传动装置与所述翻转电机连接。