[发明专利]一种复合轨道钢丝绳牵引煤矿巡检机器人

说明书

一种复合轨道钢丝绳牵引煤矿巡检机器人，适用于煤矿井下使用。包括轨道机构、行走机构、驱动模块、巡检模块及控制单元，其中行走机构共有两个分别设置在轨道机构上，驱动模块设置在轨道机构两侧，巡检模块设置在行走机构上；控制单元置于轨道机构一端，用于接收和判断巡检模块发出的信息并控制整个系统的起停；根据需要甚至可以使用电池供电能够满足工作需要，适合一些老旧矿井改造或者井下供电不足的场景使用；轨道机构有两条单轨道，单轨道内各悬挂一个行走机构，两者反向移动，往复巡检，提高了巡检频率。其移动平稳，能够实现往复不间断的检测。

技术领域

本发明涉及一种煤矿巡检机器人，尤其适用于一种煤矿井下使用的复合轨道钢丝绳牵引煤矿巡检机器人。

背景技术

用机器人代替人进行巡检，则可以避免很多人工巡检过程中的难题，且能随时调配机器人到达指定位置，可以在未知是否有险情的情况下进行检测和巡视。目前在地面上行走的轮式和履带式巡检机器人，当地面障碍物较多，或者地形复杂时应用受限。而对于综合管廊，大型管道、隧道这种环境下，在顶部或者空中架设轨道，用在轨道上运行的移动机器人进行巡检更具有可靠性。和地面移动巡检机器人相比较，轨道巡检机器人具有快速高效的优点，不受地面特征制约，也不占用地面空间。

现有的煤矿巡检机器人系统驱动方式主要是搭载蓄电池，然而煤矿井下充满高爆炸性气体，蓄电池的安全性大大降低，且根据现有《煤矿安全规程》关于煤矿井下充电的规定：“机车等移动设备需要在专用充电硐室或地面充电”，因此蓄电池驱动电机及主动轮在轨道上运行，这种方式使得巡检机器人结构冗杂且重量大、耗能快且巡检不连续、效率低。

为确保轨道式的煤矿巡检机器人稳定高效运行，轨道的结构设计也尤为重要。当前，煤矿巡检机器人的运行方式主要是通过在工字钢轨两侧对称设置驱动轮，通过两侧驱动轮的摩擦带动机器人巡检，当到达巡检尽头时可通过驱动轮反转或圆形轨道实现往复巡检。然而，这种方式会使得对于同一目标检测的时间间隙较大，巡检效率低。

发明内容

针对上述技术的不足之处，提供一种两个机器人在同一轨道上往复巡检实现连续检测，提升巡检效率，且结构简单质量轻，能耗低的复合轨道钢丝绳牵引煤矿巡检机器人。

为实现上述技术目的，本发明的复合轨道钢丝绳牵引煤矿巡检机器人，包括轨道机构、行走机构、驱动模块、巡检模块和控制单元，其中行走机构共有两个分别设置在轨道机构上，驱动模块设置在轨道机构两侧，巡检模块设置在行走机构上；控制单元置于轨道机构一端，用于接收和判断巡检模块发出的信息并控制驱动模块的起停；

轨道机构包括轨道、限位螺栓、防护板、钢轨连接板以及压绳轮，所述轨道截面为工字结构，从而在轨道内构成两条平行设置且左右方向开口的单轨道，两条单轨道的开口处上下两侧边通过螺钉对称设有防护板，单轨道靠近所述驱动模块的尾端部分上通过转轴和结合板设有压绳轮，轨道的两条单轨道顶部还各开有一条限位槽；压绳轮通过转轴及结合板与轨道连接并安置在轨道靠近驱动模块的尾端；

行走机构包括滚动轴承、限位滚轮和连接架b，滚动轴承设置在轨道的单轨道中，限位滚轮设置在滚动轴承所在单轨道顶部的限位槽上，滚动轴承通过从单轨道开口水平延伸出去的连接轴与连接架b连接，限位滚轮通过水平设置的连接器同样与连接架b连接

驱动模块包括减速器、隔爆型三相异步电机、驱动轮、钢丝绳和从动轮，驱动轮和从动轮分别水平设置在轨道的两端，其中驱动轮上分别设有隔爆型三相异步电机，隔爆型三相异步电机通过减速器带动驱动轮转动，驱动轮与从动轮之间缠绕设有钢丝绳，钢丝绳穿过轨道上的两条单轨道并首尾相连，通过摩擦力由驱动轮带动从动轮旋转，行走机构中的滚动轴承通过连接架a连接在钢丝绳上，当钢丝绳受隔爆型三相异步电机驱动在驱动轮和从动轮上移动时，通过连接架a带动滚动轴承在单轨道中滑行，从而带动整个行走机构沿轨道往返移动；