CN103817696A

CN103817696A - 一种煤矿救援用爆破机器人

Info

Publication number: CN103817696A
Application number: CN201210470870.6A
Authority: CN
Inventors: 介艳良
Original assignee: Xian Kuoli Mechanical and Electrical Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Kuoli Mechanical and Electrical Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明公开了一种煤矿救援用爆破机器人，包括机器人本体、行走底盘、电动行走驱动机构和电子线路板，机器人本体上安装有多个自动伸缩臂，多个自动伸缩臂内端部均固定安装在机器人本体上且其外端部均安装有用于夹持需投放炸药包的电动夹具；多个自动伸缩臂沿圆周方向布设；机器人本体上还安装有井下环境监测装置；电子线路板上设置有控制器、GPS定位单元、对所投放定时炸药包的数量进行自动统计的计数器以及参数设置单元、显示单元和无线通信模块，控制器通过无线通信模块与位于地面上的上位监控机进行双向通信。本发明结构设计合理、体型小、行走速度快且使用操作简便、使用效果好，能自动完成爆破位置选取与炸药投放处理过程。

Description

一种煤矿救援用爆破机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种煤矿救援用爆破机器人。

背景技术

近年来，我国煤矿安全事故频发，造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，煤矿安全生产问题受到社会各界的关注。当煤矿安全事故发生后，现场环境复杂恶劣，充满未知和不确定性的因素，严重威胁搜救人员的生命安全，给搜救工作的部署和实施带来严峻考验。而灾难发生后的48小时是实施营救的关键时间，否则超过48小时被困者生还的可能性就变得很小。而救援机器人可代替搜救人员提前进入现场执行搜救探测任务，其可深入到复杂、危险或不确定的灾害现场，探测未知环境信息，搜索和营救被困者。实际执行搜救任务时，由于搜救时间紧迫，需先通过远程控制搜救机器人提前对事故现场环境进行大致探测，并相应确定安全搜救路线，但由于煤矿安全事故发生的同时，经常会伴随一些坍塌现象，从而阻断机器人的行走道路，使得救援任务受阻。因而，现如今缺少一种结构设计合理、体型小、行走速度快且使用操作简便、使用效果好的煤矿救援用爆破机器人，其能自动完成爆破位置选取与炸药投放处理过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿救援协助机器人，其结构设计合理、体型小、行走速度快且使用操作简便、使用效果好，能自动完成爆破位置选取与炸药投放处理过程。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤矿救援协助机器人，包括机器人本体、带动所述机器人本体进行前后移动且安装在所述机器人本体底部的行走底盘、对行走底盘进行驱动的电动行走驱动机构和安装于所述机器人本体上的电子线路板，所述电动行走驱动机构与行走底盘之间通过传动机构进行传动连接，其特征在于：所述机器人本体上安装有多个自动伸缩臂，多个所述自动伸缩臂的内端部均固定安装在所述机器人本体上，多个所述自动伸缩臂的外端部均安装有用于夹持需投放定时炸药包的电动夹具；多个所述自动伸缩臂沿圆周方向进行布设；所述机器人本体上还安装有井下环境监测装置；所述电子线路板上设置有控制器、对所述机器人本体的移动位置进行定位的GPS定位单元、对所投放定时炸药包的数量进行自动统计的计数器以及分别与控制器相接的参数设置单元、显示单元和无线通信模块，所述控制器通过无线通信模块与位于地面上的上位监控机进行双向通信，所述GPS定位单元和计数器均与控制器相接；多个所述自动伸缩臂和多个所述电动夹具均由控制器进行控制，且多个所述自动伸缩臂和多个所述电动夹具均与控制器相接；所述电动行走驱动机构由控制器进行控制且其与控制器相接；所述机器人本体上还设置有分别对其行走方向和行走速度进行实时检测的方向传感器和速度传感器，所述电子线路板上设置有分别与方向传感器和速度传感器相接的A/D转换电路模块，所述A/D转换电路模块与控制器相接；所述井下环境监测装置包括氧气含量检测单元、环境温度检测单元、可燃气体浓度监测单元和瓦斯浓度检测单元，所述氧气含量检测单元、环境温度检测单元、可燃气体浓度监测单元和瓦斯浓度检测单元均与控制器相接；所述控制器为ARM微处理器。

上述一种煤矿救援用爆破机器人，其特征是：多个所述自动伸缩臂的安装高度均不同。

上述一种煤矿救援用爆破机器人，其特征是：多个所述自动伸缩臂均为液压伸缩臂，所述液压伸缩臂包括固定安装在所述机器人本体上且呈倾斜向布设的空心臂体和套装在与所述空心臂体内的可伸缩臂体，所述可伸缩臂体与所述空心臂体之间通过驱动油缸进行连接，所述驱动油缸的油缸伸缩杆安装在所述可伸缩臂体上，且所述驱动油缸的底部固定安装在所述空心臂体上，所述驱动油缸通过液压管路与布设于所述机器人本体上的液压油箱相接，所述液压管路上安装有由控制器进行控制的电比例控制阀和电磁换向阀，且所述电比例控制阀和电磁换向阀均与控制器相接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。

2、电路简单且接线方便。

3、使用操作简便且智能化程度高。

4、使用效果好且实用价值高，其能对井下环境进行自动监测，并根据监测结果自动完成爆破位置选取与炸药投放处理过程，同时设置有多个自动伸缩臂，可先后完成多次炸药包投放动作。

5、适用范围广且推广应用前景广泛。

综上所述，本发明结构设计合理、体型小、行走速度快且使用操作简便、使用效果好，能自动完成爆破位置选取与炸药投放处理过程。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—行走底盘； 2—电动行走驱动机构； 3—电动夹具；

4—自动伸缩臂； 5—GPS定位单元； 6—井下环境监测装置；

6-1—氧气含量检测单元；

6-2—环境温度检测单元；

6-3—可燃气体浓度监测单元；

6-4—瓦斯浓度检测单元；

7—计数器； 8—参数设置单元； 9—显示单元；

10—无线通信模块； 11—控制器； 12—方向传感器；

13—速度传感器； 14—A/D转换电路模块；

15—上位监控机。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括机器人本体、带动所述机器人本体进行前后移动且安装在所述机器人本体底部的行走底盘1、对行走底盘1进行驱动的电动行走驱动机构2和安装于所述机器人本体上的电子线路板，所述电动行走驱动机构2与行走底盘1之间通过传动机构进行传动连接。所述机器人本体上安装有多个自动伸缩臂4，多个所述自动伸缩臂4的内端部均固定安装在所述机器人本体上，多个所述自动伸缩臂4的外端部均安装有用于夹持需投放定时炸药包的电动夹具3。多个所述自动伸缩臂4沿圆周方向进行布设。所述机器人本体上还安装有井下环境监测装置6。

所述电子线路板上设置有控制器11、对所述机器人本体的移动位置进行定位的GPS定位单元5、对所投放定时炸药包的数量进行自动统计的计数器7以及分别与控制器11相接的参数设置单元8、显示单元9和无线通信模块10，所述控制器11通过无线通信模块10与位于地面上的上位监控机15进行双向通信，所述GPS定位单元5和计数器7均与控制器11相接。多个所述自动伸缩臂4和多个所述电动夹具3均由控制器11进行控制，且多个所述自动伸缩臂4和多个所述电动夹具3均与控制器11相接。所述电动行走驱动机构2由控制器11进行控制且其与控制器11相接。所述机器人本体上还设置有分别对其行走方向和行走速度进行实时检测的方向传感器12和速度传感器13，所述电子线路板上设置有分别与方向传感器12和速度传感器13相接的A/D转换电路模块14，所述A/D转换电路模块14与控制器11相接。所述井下环境监测装置6包括氧气含量检测单元6-1、环境温度检测单元6-2、可燃气体浓度监测单元6-3和瓦斯浓度检测单元6-4，所述氧气含量检测单元6-1、环境温度检测单元6-2、可燃气体浓度监测单元6-3和瓦斯浓度检测单元6-4均与控制器11相接。所述控制器11为ARM微处理器。

本实施例中，多个所述自动伸缩臂4的安装高度均不同。

本实施例中，多个所述自动伸缩臂4均为液压伸缩臂，所述液压伸缩臂包括固定安装在所述机器人本体上且呈倾斜向布设的空心臂体和套装在与所述空心臂体内的可伸缩臂体，所述可伸缩臂体与所述空心臂体之间通过驱动油缸进行连接，所述驱动油缸的油缸伸缩杆安装在所述可伸缩臂体上，且所述驱动油缸的底部固定安装在所述空心臂体上，所述驱动油缸通过液压管路与布设于所述机器人本体上的液压油箱相接，所述液压管路上安装有由控制器11进行控制的电比例控制阀和电磁换向阀，且所述电比例控制阀和电磁换向阀均与控制器11相接。

实际安装时，所述电动夹具3安装在所述可伸缩臂体的外端部上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种煤矿救援用爆破机器人，包括机器人本体、带动所述机器人本体进行前后移动且安装在所述机器人本体底部的行走底盘（1）、对行走底盘（1）进行驱动的电动行走驱动机构（2）和安装于所述机器人本体上的电子线路板，所述电动行走驱动机构（2）与行走底盘（1）之间通过传动机构进行传动连接，其特征在于：所述机器人本体上安装有多个自动伸缩臂（4），多个所述自动伸缩臂（4）的内端部均固定安装在所述机器人本体上，多个所述自动伸缩臂（4）的外端部均安装有用于夹持需投放定时炸药包的电动夹具（3）；多个所述自动伸缩臂（4）沿圆周方向进行布设；所述机器人本体上还安装有井下环境监测装置（6）；所述电子线路板上设置有控制器（11）、对所述机器人本体的移动位置进行定位的GPS定位单元（5）、对所投放定时炸药包的数量进行自动统计的计数器（7）以及分别与控制器（11）相接的参数设置单元（8）、显示单元（9）和无线通信模块（10），所述控制器（11）通过无线通信模块（10）与位于地面上的上位监控机（15）进行双向通信，所述GPS定位单元（5）和计数器（7）均与控制器（11）相接；多个所述自动伸缩臂（4）和多个所述电动夹具（3）均由控制器（11）进行控制，且多个所述自动伸缩臂（4）和多个所述电动夹具（3）均与控制器（11）相接；所述电动行走驱动机构（2）由控制器（11）进行控制且其与控制器（11）相接；所述机器人本体上还设置有分别对其行走方向和行走速度进行实时检测的方向传感器（12）和速度传感器（13），所述电子线路板上设置有分别与方向传感器（12）和速度传感器（13）相接的A/D转换电路模块（14），所述A/D转换电路模块（14）与控制器（11）相接；所述井下环境监测装置（6）包括氧气含量检测单元（6-1）、环境温度检测单元（6-2）、可燃气体浓度监测单元（6-3）和瓦斯浓度检测单元（6-4），所述氧气含量检测单元（6-1）、环境温度检测单元（6-2）、可燃气体浓度监测单元（6-3）和瓦斯浓度检测单元（6-4）均与控制器（11）相接；所述控制器（11）为ARM微处理器。

2.按照权利要求1所述的一种煤矿救援用爆破机器人，其特征在于：多个所述自动伸缩臂（4）的安装高度均不同。

3.按照权利要求1或2所述的一种煤矿救援用爆破机器人，其特征在于：多个所述自动伸缩臂（4）均为液压伸缩臂，所述液压伸缩臂包括固定安装在所述机器人本体上且呈倾斜向布设的空心臂体和套装在与所述空心臂体内的可伸缩臂体，所述可伸缩臂体与所述空心臂体之间通过驱动油缸进行连接，所述驱动油缸的油缸伸缩杆安装在所述可伸缩臂体上，且所述驱动油缸的底部固定安装在所述空心臂体上，所述驱动油缸通过液压管路与布设于所述机器人本体上的液压油箱相接，所述液压管路上安装有由控制器（11）进行控制的电比例控制阀和电磁换向阀，且所述电比例控制阀和电磁换向阀均与控制器（11）相接。