CN109653267A - 井下挖掘机及挖掘方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井下挖掘机及挖掘方法，井下挖掘机包括包括双目测量模块、挖掘模块、可移动模块和控制模块，双目图像处理单元基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，挖掘斗经由连杆连接弧形连接件，弧形连接件连接所述第三臂，设在第三臂的挖掘斗油缸连接并致动连杆，使得弧形连接件和连杆调节挖掘斗的挖掘角度，响应于张紧力数据，液压单元通过回转机构液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮可控地张紧，响应于位置信息，挖掘斗距离所述待挖掘对象预定距离，弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

Description

井下挖掘机及挖掘方法

技术领域

本发明涉及井下挖掘技术领域，特别涉及一种井下挖掘机及挖掘方法。

背景技术

现有的井下挖掘机采用两节臂铰链机构，因井下空间限制，挖机臂关节点容易触碰巷道顶板或锚杆、锚索，降低了矿井施工安全系数。井下挖掘机施工过程中，在挖机两侧位置常留下施工死角，往往利用移动或后退挖机，或者人工扎堆来进行修整，重复施工浪费了人力物力财力,在施工工程中，由于井下空间环境限制，例如，地形因素导致支承不稳等，现有挖掘机存在准确挖掘待挖掘对象的障碍，上述缺陷显著影响挖掘效率和挖掘精度。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究，具体而言，本发明提供一种井下挖掘机及挖掘方法。

一种井下挖掘机包括双目测量模块、挖掘模块、可移动模块和控制模块，

所述双目测量模块包括，

第一拍摄单元，其拍摄待挖掘对象的第一图像信息，

第二拍摄单元，其拍摄待挖掘对象的第二图像信息，

双目图像处理单元，其连接所述第一拍摄单元和第二拍摄单元，所述双目图像处理单元基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，

挖掘模块包括，

回转机构，其可转动地支承在所述可移动模块上，

液压单元，提供液压动力的液压单元布置在所述回转机构上，

第一臂，其可转动连接所述回转机构，设在回转机构的第一臂油缸连接并致动所述第一臂，

第二臂，其经由旋转油缸可转动连接所述第一臂，设在第一臂的第二臂油缸连接在所述旋转油缸与第一臂之间以致动所述第二臂，

第三臂，其可转动连接所述第二臂，设在第二臂的第三臂油缸连接并致动所述第三臂，

挖掘斗，其可转动连接所述第三臂，其中，挖掘斗经由连杆连接弧形连接件，所述弧形连接件连接所述第三臂，设在第三臂的挖掘斗油缸连接并致动所述连杆，使得所述弧形连接件和连杆调节挖掘斗的挖掘角度，

可移动模块包括，

履带，

张紧轮，张紧所述履带的张紧轮连接驱动张紧轮的张紧油缸和测量张紧力数据的张紧力传感器，

控制模块，其连接双目图像处理单元和液压单元，所述控制模块包括计算单元和生成控制命令的处理单元，

响应于张紧力数据，计算单元计算待施加的张紧力，处理单元基于所述待施加的张紧力生成张紧信号到所述液压单元，液压单元通过回转机构液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮可控地张紧，

响应于所述位置信息，计算单元计算回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸、挖掘斗油缸和旋转油缸的液压力，处理单元发出液压信号到所述液压单元以驱动所述回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸和旋转油缸使得所述挖掘斗距离所述待挖掘对象预定距离，所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

所述的井下挖掘机中，所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度挖掘所述待挖掘对象且当完成挖掘时，所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗水平地保持待挖掘对象。

所述的井下挖掘机中，所述可移动模块包括导航单元，响应于位置信息，所述导航单元引导可移动模块移动到距离待挖掘对象的可操作位置，所述挖掘模块正对所述待挖掘对象。

所述的井下挖掘机中，第一拍摄单元和/或第二拍摄单元可转动地固定在所述挖掘模块上。

所述的井下挖掘机中，所述控制模块优先控制所述旋转油缸的转动以调节横向角度，所述旋转油缸驱动所述第二臂相对于所述第一臂转动-180到180度。

所述的井下挖掘机中，所述弧形连接件的弧形圆心方向朝向挖掘斗，且所述弧形连接件的弧度设置成使得挖掘斗的挖掘齿朝向处于垂直向下到垂直向上之间。

所述的井下挖掘机中，所述井下挖掘机还包括推土装置，所述推土装置包括推土铲、推土铲连接架和推土铲油缸，所述推土铲油缸分别与可移动模块和推土铲轴连接；推土铲连接架分别固定连接推土铲和可移动模块。

所述的井下挖掘机中，可移动模块包括引导轮、托链轮、底盘架、支重轮、驱动减速机和履带，所述张紧轮布置在所述底盘架和履带之间，所述液压单元经由电力驱动单元和/或内燃机驱动单元驱动。

所述的井下挖掘机中，井下挖掘机还包括可拆卸的锚杆钻臂、破碎锤、液压剪和/或机械手。

根据本发明的另一方面，一种所述的井下挖掘机的挖掘方法包括以下步骤：

第一步骤，拍摄待挖掘对象的第一图像信息，拍摄待挖掘对象的第二图像信息，基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，测量张紧轮张紧力数据，

第二步骤，响应于张紧力数据，计算待施加的张紧力，基于所述待施加的张紧力,液压单元通过回转机构液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮可控地张紧，

第三步骤，响应于所述位置信息，计算回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸、挖掘斗油缸和旋转油缸的液压力，液压单元驱动所述回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸和旋转油缸使得所述挖掘斗距离所述待挖掘对象预定距离，液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

发明的技术效果如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的井下挖掘机通过双目测量模块准确地生成待挖掘对象的位置信息，为精确挖掘提供了数据基础，响应于张紧力数据以对张紧轮可控地张紧，这显著提高了可移动模块在井下的支承的稳定性且无需对回转机构重新设计以及增设新的液压单元，避免了提高成本，通过实时张紧履带，避免了井下环境对挖掘装置稳定性的影响，通过第一臂、第二臂和第三臂的结构，可以根据巷道大小变化作业状态，调节工作臂伸缩幅度，避免碰撞巷道内的锚索、锚杆、巷道顶板等设施，从而使挖掘机在不同高度断面内灵活作业，其中，第二臂通过旋转油缸可实现±180°旋转，满足360°无障碍破碎挖掘，实现高扭矩输出、低能耗、低噪音、精确控制施工，弧形连接件和连杆可进一步控制挖掘斗的挖掘角度，使得挖掘时能够以适当的挖掘角度进行挖掘，响应于所述位置信息，压单元以驱动所述回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸和旋转油缸使得所述挖掘斗距离所述待挖掘对象预定距离，所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象，这显著提高了挖掘精度和挖掘效率，本发明的井下挖掘机可以实现工作台360°旋转，任意方向开挖施工，即便在极小的回转半径下，也可获得大面积的开挖效果，不留任何施工死角。

附图说明

图1为本发明井下挖掘机的一个实施方式的结构示意图。

图2为本发明井下挖掘机的一个实施方式的结构示意图。

图3为本发明井下挖掘机的一个实施方式的结构示意图。

图4为本发明井下挖掘机的挖掘方法的步骤示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

具体而言，参见图1-3，一种井下挖掘机包括双目测量模块、挖掘模块、可移动模块和控制模块18，

所述双目测量模块包括，

第一拍摄单元1，其拍摄待挖掘对象的第一图像信息，

第二拍摄单元2，其拍摄待挖掘对象的第二图像信息，

双目图像处理单元3，其连接所述第一拍摄单元1和第二拍摄单元2，所述双目图像处理单元3基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，

挖掘模块包括，

回转机构4，其可转动地支承在所述可移动模块上，

液压单元5，提供液压动力的液压单元5布置在所述回转机构4上，

第一臂6，其可转动连接所述回转机构4，设在回转机构4的第一臂油缸7连接并致动所述第一臂6，

第二臂8，其经由旋转油缸19可转动连接所述第一臂6，设在第一臂6的第二臂油缸9连接在所述旋转油缸19与第一臂6之间以致动所述第二臂8，

第三臂10，其可转动连接所述第二臂8，设在第二臂8的第三臂油缸11连接并致动所述第三臂10，

挖掘斗12，其可转动连接所述第三臂10，其中，挖掘斗12经由连杆14连接弧形连接件15，所述弧形连接件15连接所述第三臂10，设在第三臂10的挖掘斗油缸13连接并致动所述连杆14，使得所述弧形连接件15和连杆14调节挖掘斗12的挖掘角度，

可移动模块包括，

履带16，

张紧轮17，张紧所述履带16的张紧轮17连接驱动张紧轮17的张紧油缸和测量张紧力数据的张紧力传感器，

控制模块18，其连接双目图像处理单元3和液压单元5，所述控制模块18包括计算单元和生成控制命令的处理单元，

响应于张紧力数据，计算单元计算待施加的张紧力，处理单元基于所述待施加的张紧力生成张紧信号到所述液压单元5，液压单元5通过回转机构4液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮17可控地张紧，

响应于所述位置信息，计算单元计算回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11、挖掘斗油缸13和旋转油缸19的液压力，处理单元发出液压信号到所述液压单元5以驱动所述回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11和旋转油缸19使得所述挖掘斗12距离所述待挖掘对象预定距离，所述液压单元5驱动挖掘斗油缸13，使得所述弧形连接件15和连杆14致动所述挖掘斗12以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

现有技术中，当装置处于低档时，压力信号不可用到张紧缸，通过在没有导致挖掘装置即使在很短的时间内无需操作或在高档内被驱动的情况下，换档到高档，将压力信号提供给张紧缸，使得挖掘装置没有明显的颠簸，这种方式缺陷在于干扰了挖掘操作和可移动操作。另外采用独立油缸独立张紧，但这将需要提供穿过回转机构4一个或多个路径，通过回转机构4传递额外的信号需要改变回转机构4和额外的复杂性。本发明通过实时监测张紧力数据，响应于张紧力数据，计算单元计算待施加的张紧力，处理单元基于所述待施加的张紧力生成张紧信号到所述液压单元5，液压单元5通过回转机构4液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮17可控地张紧，无需更改或重新设计回转机构4，避免了不必要的复杂性。这提供了精确挖掘的稳定性基础。

现有技术中，由于井下施工的特殊环境，GPS定位由于信号问题，激光由于粉尘污染等原因均无法较好地应用于井下挖掘，本发明通过安装在挖掘模块的双目测量模块和控制单元耦合，双目测量和挖掘装置所需要的空间具有一致性，两者的耦合具有加成作用。双目图像处理单元3基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，这为精确挖掘和提高挖掘效率提供了数据基础。

在一个实施例，第一拍摄单元1和第二拍摄单元2之间的距离为1.2-1.4m，且光轴平行放置，通过USB接口与双目图像处理单元3连接。双目图像处理单元3可采用高性能ARM微处理器或者STM32高性能单片机。

第一拍摄单元1和第二拍摄单元2从不同的角度同时获取待挖掘对象的两幅图像，根据同一景物在两个摄像单元上成像视差恢复出景物深度，得到了井下待挖掘对象特征点的坐标与图像平面的坐标之间的关系，计算空间点在两幅图像中的视差来获取其三维坐标值构建三维场景，待挖掘对象特征点基于图像中的区域或边界，通过建立待挖掘对象模型，使用匹配算法从真实的图像中识别出与待挖掘对象最为近似的物体，由此得到待挖掘对象的位置信息。在一个实施例中，第一拍摄单元1中心与基坐标原点重合，待挖掘对象相对于第一拍摄单眼的方位角在XY坐标系中即为待挖掘对象与左摄像机第一拍摄单元1中心连线与y轴的夹角，获得待挖掘对象相对于挖掘机的方位角和相对距离实现对待挖掘对象相对位置的确定。

为了适应井下施工环境，本发明特采用第一臂6、可相对于第一臂6旋转的第二臂8和第三臂10调节挖掘位置以及连杆14与弧形连接件15调节挖掘角度，处理单元发出液压信号到所述液压单元5以驱动所述回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11和旋转油缸19使得所述挖掘斗12距离所述待挖掘对象预定距离，所述液压单元5驱动挖掘斗油缸13，使得所述弧形连接件15和连杆14致动所述挖掘斗12以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象，这使得本发明显著提高了挖掘精度和挖掘效率，实现了多工况作业的要求，不留任何施工死角，采用无尾设计，极小的回转半径，即可获得很大的开挖面积，整机结构简单、稳定性好、机动灵活。

本发明的弧形连接件15和连杆14能够可控地调节挖掘斗12的角度方向，这使得挖掘精度和挖掘效率显著提高，进一步地，本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，所述液压单元5驱动挖掘斗油缸13，使得所述弧形连接件15和连杆14致动所述挖掘斗12以预定的挖掘角度挖掘所述待挖掘对象且当完成挖掘时，所述液压单元5驱动挖掘斗油缸13，使得所述弧形连接件15和连杆14致动所述挖掘斗12水平地保持待挖掘对象。这有利于在井下环境保持挖掘对象精确挖掘以及平稳传送。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，所述可移动模块包括导航单元，响应于位置信息，所述导航单元引导可移动模块移动到距离待挖掘对象的可操作位置，所述挖掘模块正对所述待挖掘对象。通过能够用于井下环境的导航单元，例如位置测绘装置等，进一步引导可移动模块移动到距离待挖掘对象的可操作位置，所述挖掘模块正对所述待挖掘对象。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，所述双目图像处理单元3基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，计算单元计算所述挖掘机的所述第一臂、第二臂、第三臂和所述挖掘斗的一组优化的期望位置坐标；通过多次测量来以相当高的精度获得一组位置信息组，位置信息组包括了测量的待挖掘对象的位置坐标、基于测量的待挖掘对象的位置坐标计算得到的所述第一臂、第二臂、第三臂和所述挖掘斗的期望位置坐标，响应于所述位置信息组，计算单元计算回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11、挖掘斗油缸13和旋转油缸19的液压力，处理单元发出液压信号到所述液压单元5以驱动所述回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11和旋转油缸19使得所述挖掘斗12距离所述待挖掘对象预定距离，所述液压单元5驱动挖掘斗油缸13，使得所述弧形连接件15和连杆14致动所述挖掘斗12以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，第一拍摄单元1和/或第二拍摄单元2可转动地固定在所述挖掘模块上。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，所述控制模块18优先控制所述旋转油缸19的转动以调节横向角度，所述旋转油缸19驱动所述第二臂8相对于所述第一臂6转动-180到180度。在一个实施例中，旋转油缸19驱动所述第二臂8相对于所述第一臂6转动-90到90度。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，所述弧形连接件15的弧形圆心方向朝向挖掘斗12，且所述弧形连接件15的弧度设置成使得挖掘斗12的挖掘齿朝向处于垂直向下到垂直向上之间。垂直向下的挖掘齿能够直接传递挖掘作用力，提高挖掘效率，现有技术无法确保每次挖掘的挖掘齿垂直向下，本发明通过弧形连接件15实现了垂直挖掘。如图2所示，图2示出了垂直挖掘的角度。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，所述井下挖掘机还包括推土装置，所述推土装置包括推土铲、推土铲连接架和推土铲油缸，所述推土铲油缸分别与可移动模块和推土铲轴连接；推土铲连接架分别固定连接推土铲和可移动模块。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，可移动模块包括引导轮、托链轮、底盘架、支重轮、驱动减速机和履带16，所述张紧轮17布置在所述底盘架和履带16之间，所述液压单元5经由电力驱动单元和/或内燃机驱动单元驱动。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，井下挖掘机还包括可拆卸的锚杆钻臂、破碎锤、液压剪和/或机械手。

本发明所述的井下挖掘机的一个实施例中，行走驱动装置包括引导轮、托链轮、底盘架、支重轮、驱动减速机、履带。行走驱动装置有两条履带，通过减速机驱动使车辆行驶；支重轮采用浮动密封，运行平稳可靠；引导轮起导向、支承、履带涨紧三大作用；行走减速机采用内藏式行走减速机(二级行星减速)，减速机是带内置式液压马达极紧凑的传动部件。

井下挖掘机具备两种动力系统驱使能力，一种是电力系统驱使，另一种是防爆柴油机系统驱使，根据井下施工条件需要进行切换使用；矿井电力系统通过防爆电机传动变量柱塞泵为整机提供液压源；利用防爆柴油机通过连接盘及联轴器带动液压泵，把热能转化为液压能，为挖掘装置、行走驱动装置、推土装置、旋转机构提供动力源。

图4为本发明井下挖掘机的挖掘方法的步骤示意图，如图4所示，一种所述的井下挖掘机的挖掘方法包括以下步骤：

第一步骤S1，拍摄待挖掘对象的第一图像信息，拍摄待挖掘对象的第二图像信息，基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，测量张紧轮17张紧力数据，

第二步骤S2，响应于张紧力数据，计算待施加的张紧力，基于所述待施加的张紧力,液压单元5通过回转机构4液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮17可控地张紧，

第三步骤S3，响应于所述位置信息，计算回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11、挖掘斗油缸13和旋转油缸19的液压力，液压单元5驱动所述回转机构4、第一臂油缸7、第二臂油缸9、第三臂油缸11和旋转油缸19使得所述挖掘斗12距离所述待挖掘对象预定距离，液压单元5驱动挖掘斗油缸13，使得所述弧形连接件15和连杆14致动所述挖掘斗12以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

本发明井下挖掘机可以根据巷道大小变化作业状态，调节工作臂伸缩幅度，避免碰撞巷道内的锚索、锚杆、巷道顶板等设施，从而使挖掘机在不同高度断面内灵活作业；第二臂8通过旋转油缸19可实现±180度旋转，满足360度无障碍破碎挖掘，工作装置可以选配挖斗、锚杆钻臂、破碎锤、液压剪及机械手，使用快换装置快速拆卸安装；工作台通过回转机构4控制，实现工作台360度旋转，任意方向开挖施工，即便在极小的回转半径下，也可获得大面积的开挖效果，不留任何施工死角；驾驶室为封闭式，阻挡粉尘进入室内，防止危害人体；整机满足了挖、运、掘、推等各项动作要求，能够完成清理、清渣、平整等多项工作；整机性能可靠，适用性强，大幅提高了矿用挖掘机的作业效率和作业安全性，显著降低了劳动强度。

工业实用性

本发明的井下挖掘机及挖掘方法可以在精细混合领域制造并使用。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种井下挖掘机，所述井下挖掘机包括双目测量模块、挖掘模块、可移动模块和控制模块，其特征在于，

所述双目测量模块包括，

第一拍摄单元，其拍摄待挖掘对象的第一图像信息，

第二拍摄单元，其拍摄待挖掘对象的第二图像信息，

双目图像处理单元，其连接所述第一拍摄单元和第二拍摄单元，所述双目图像处理单元基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，

挖掘模块包括，

回转机构，其可转动地支承在所述可移动模块上，

液压单元，提供液压动力的液压单元布置在所述回转机构上，

第一臂，其可转动连接所述回转机构，设在回转机构的第一臂油缸连接并致动所述第一臂，

第二臂，其经由旋转油缸可转动连接所述第一臂，设在第一臂的第二臂油缸连接在所述旋转油缸与第一臂之间以致动所述第二臂，

第三臂，其可转动连接所述第二臂，设在第二臂的第三臂油缸连接并致动所述第三臂，

挖掘斗，其可转动连接所述第三臂，其中，挖掘斗经由连杆连接弧形连接件，所述弧形连接件连接所述第三臂，设在第三臂的挖掘斗油缸连接并致动所述连杆，使得所述弧形连接件和连杆调节挖掘斗的挖掘角度，

可移动模块包括，

履带，

张紧轮，张紧所述履带的张紧轮连接驱动张紧轮的张紧油缸和测量张紧力数据的张紧力传感器，

控制模块，其连接双目图像处理单元和液压单元，所述控制模块包括计算单元和生成控制命令的处理单元，

响应于张紧力数据，计算单元计算待施加的张紧力，处理单元基于所述待施加的张紧力生成张紧信号到所述液压单元，液压单元通过回转机构液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮可控地张紧，

响应于所述位置信息，计算单元计算回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸、挖掘斗油缸和旋转油缸的液压力，处理单元发出液压信号到所述液压单元以驱动所述回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸和旋转油缸使得所述挖掘斗距离所述待挖掘对象预定距离，所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。

2.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度挖掘所述待挖掘对象且当完成挖掘时，所述液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗水平地保持待挖掘对象。

3.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：所述可移动模块包括导航单元，响应于位置信息，所述导航单元引导可移动模块移动到距离待挖掘对象的可操作位置，所述挖掘模块正对所述待挖掘对象。

4.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：第一拍摄单元和/或第二拍摄单元可转动地固定在所述挖掘模块上。

5.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：所述控制模块优先控制所述旋转油缸的转动以调节横向角度，所述旋转油缸驱动所述第二臂相对于所述第一臂转动-180到180度。

6.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：所述弧形连接件的弧形圆心方向朝向挖掘斗，且所述弧形连接件的弧度设置成使得挖掘斗的挖掘齿朝向处于垂直向下到垂直向上之间。

7.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：所述井下挖掘机还包括推土装置，所述推土装置包括推土铲、推土铲连接架和推土铲油缸，所述推土铲油缸分别与可移动模块和推土铲轴连接；推土铲连接架分别固定连接推土铲和可移动模块。

8.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：可移动模块包括引导轮、托链轮、底盘架、支重轮、驱动减速机和履带，所述张紧轮布置在所述底盘架和履带之间，所述液压单元经由电力驱动单元和/或内燃机驱动单元驱动。

9.根据权利要求1所述的井下挖掘机，其特征在于：井下挖掘机还包括可拆卸的锚杆钻臂、破碎锤、液压剪和/或机械手。

10.一种权利要求1-9中任一项所述的井下挖掘机的挖掘方法，其包括以下步骤：

第一步骤(S1)，拍摄待挖掘对象的第一图像信息，拍摄待挖掘对象的第二图像信息，基于所述第一图像信息和第二图像信息生成待挖掘对象的位置信息，测量张紧轮的张紧力数据，

第二步骤(S2)，响应于张紧力数据，计算待施加的张紧力，基于所述待施加的张紧力,液压单元通过回转机构液压连接张紧油缸的输入端以对张紧轮可控地张紧，

第三步骤(S3)，响应于所述位置信息，计算回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸、挖掘斗油缸和旋转油缸的液压力，液压单元驱动所述回转机构、第一臂油缸、第二臂油缸、第三臂油缸和旋转油缸使得所述挖掘斗距离所述待挖掘对象预定距离，液压单元驱动挖掘斗油缸，使得所述弧形连接件和连杆致动所述挖掘斗以预定的挖掘角度对准所述待挖掘对象。