CN106351695A - 一种矿用履带式预警机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用履带式预警机器人，包括机器人本体、摄像机安装座、红外摄像头、机械臂、无线通信模块、控制器、传感器模块、控制器防护罩、样品盒和移动机构，移动机构设置于机器人本体左右两侧，机械臂设置于机器人本体上端面的前端，本发明，1、多种传感器集于一体，实时上传数据，以判定井下生产环境安全；2、采用红外摄像头能够实时上传矿井巷道图像，为绘制井下三维图形提供依据；3、实现了危险区的样品采集，为煤矿安全开采提供依据；4、安全可靠性高，实用价值好。
Description
技术领域
本发明属于矿产开采设备的技术领域，具体是一种矿用履带式预警机器人。
背景技术
矿山井下安全生产容易受到瓦斯、煤自燃、矿压等多种因素影响，一旦发生事故灾害会对人民生命财产造成巨大损失。因此无论从国家对井下灾害的宏观控制方面还是井下管理部门对事故预防方面的考虑，都需要建立一套完善的、科学的、能及时反映井下安全生产状态的危险源辨识、评价和预警系统，从而减少井下和事故的发生，确保矿井高效、安全、经济的生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用履带式预警机器人，一种全面、高效、实时的矿用履带式预警机器人，通过多种传感器以及红外摄像头的综合运用，实时监测矿山井下生产环境的变化，并将监测数据和图像上传井上监控服务器，并抓取危险区的煤炭样品，实现对矿山井下危险源辨识、评价和预警。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种矿用履带式预警机器人，包括机器人本体、摄像机安装座、红外摄像头、机械臂、无线通信模块、控制器、传感器模块、控制器防护罩、样品盒和移动机构，移动机构设置于机器人本体左右两侧，机械臂设置于机器人本体上端面的前端。
进一步的，摄像机安装座设置于机器人本体正面，红外摄像头具体有两个均设置于摄像机安装座的上端面。
进一步的，控制器与传感器模块通过PCB板连接并且设置于机器人本体上端面的后方。
进一步的，控制器与传感器模块通过PCB板连接并且设置于机器人本体上端面的后方。
进一步的，设有控制器防护罩，控制器与传感器安装在控制器防护罩内，控制器防护罩固定在机器人本体的上端面。
进一步的，样品盒设置于机器人本体背面。
进一步的，移动机构包括履带、车轮挡板、驱动电机、驱动电机支座和车轮，驱动电机支座安装在机器人本体下端面，驱动电机通过螺栓与驱动电机支座连接，车轮与驱动电机的输出轴通过传动装置连接，履带设置于车轮上，车轮挡板设置于车轮外侧。
进一步的，电源安装在机器人本体的下端面并且为移动机构提供电力。
进一步的，传感器模块包括甲烷传感器、温湿度传感器和火焰传感器。
本发明的有益效果是：
1、多种传感器集于一体，实时上传数据，以判定井下生产环境安全；2、采用红外摄像头能够实时上传矿井巷道图像，为绘制井下三维图形提供依据；3、实现了危险区的样品采集，为煤矿安全开采提供依据；4、安全可靠性高，实用价值好。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明示意图。
图2为本发明中电控系统框架图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如附图1所示，一种矿用履带式预警机器人，包括机器人本体1、摄像机安装座3、红外摄像头4、机械臂5、无线通信模块6、控制器8、传感器模块9、控制器防护罩10、样品盒11和移动机构2，移动机构2设置于机器人本体1左右两侧，机械臂5设置于机器人本体1上端面的前端，摄像机安装座3设置于机器人本体1正面，红外摄像头具体有两个均设置于摄像机安装座3的上端面，控制器8与传感器模块9通过PCB板连接并且设置于机器人本体1上端面的后方，设有控制器防护罩10，控制器8与传感器9安装在控制器防护罩10内，控制器防护罩10固定在机器人本体1的上端面，无线通信模块6与控制器8连接，并且固定在机器人本体1上端面，无线通信模块6位于控制器防护罩10的右侧，样品盒11设置于机器人本体1背面，移动机构2包括履带13、车轮挡板14、驱动电机15、驱动电机支座16和车轮17，驱动电机支座16安装在机器人本体1下端面，驱动电机15通过螺栓与驱动电机支座16连接，车轮17与驱动电机15的输出轴通过传动装置连接，履带13设置于车轮17上，车轮挡板设置于车轮外侧，电源12安装在机器人本体1的下端面并且为移动机构2提供电力，传感器模块9包括甲烷传感器、温湿度传感器和火焰传感器。
如附图2所示，工作时，矿用履带式预警机器人的运动由控制器8实时控制，计算机通过无线通信模块6发送指令到控制器8，控制器8再发出PWM信号到移动机构电机驱动模块，电机启动驱动车轮17转动，车轮17带动履带13运动前进，抓取危险区的样品时，控制器8发出PWM信号到机械臂驱动电机模块，电机启动调整机械臂5空间位姿抓取样品，将样品放入样品盒11中，机器人沿原路返回。机器人在巷道内往复运动，完成对危险源辨识、预警。
工作时，矿用履带式预警机器人的传感器模块由控制器11实时处理，电控系统框图如图2所示。控制器防护罩10前后两侧均有凹槽，传感器9将通过凹槽检测到甲烷浓度、温湿度和火焰信息发送至控制器8，控制器8处理分析后将数据通过无线通信模块6上传至计算机，便于监控人员及时发现灾害性环境情况。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种矿用履带式预警机器人，包括机器人本体1，其特征在于，还包括摄像机安装座3、红外摄像头4、机械臂5、无线通信模块6、控制器8、传感器模块9、控制器防护罩10、样品盒11和移动机构2，移动机构2设置于机器人本体1左右两侧，机械臂5设置于机器人本体1上端面的前端。
2.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，摄像机安装座3设置于机器人本体1正面，红外摄像头具体有两个均设置于摄像机安装座3的上端面。
3.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，控制器8与传感器模块9通过PCB板连接并且设置于机器人本体1上端面的后方。
4.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，设有控制器防护罩10，控制器8与传感器9安装在控制器防护罩10内，控制器防护罩10固定在机器人本体1的上端面。
5.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，无线通信模块6与控制器8连接，并且固定在机器人本体1上端面，无线通信模块6位于控制器防护罩10的右侧。
6.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，样品盒11设置于机器人本体1背面。
7.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，移动机构2包括履带13、车轮挡板14、驱动电机15、驱动电机支座16和车轮17，驱动电机支座16安装在机器人本体1下端面，驱动电机15通过螺栓与驱动电机支座16连接，车轮17与驱动电机15的输出轴通过传动装置连接，履带13设置于车轮17上，车轮挡板设置于车轮外侧。
8.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，电源12安装在机器人本体1的下端面并且为移动机构2提供电力。
9.根据权利要求1所述一种矿用履带式预警机器人，其特征在于，传感器模块9包括甲烷传感器、温湿度传感器和火焰传感器。
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