CN112265588A - 一种矿下勘探式机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种矿下勘探式机器人，包括行进装置、转动机构、升降机构、主控机构和防护机构，行进装置包括第一行进轮机构和第二行进轮机构，第一行进轮机构和第二行进轮机构之间设置有第一电机防护壳，第一电机防护壳上设有第一密封撑板；转动机构包括设置在第一电机防护壳内的第一转动电机组件和设置在第一密封撑板上方的第二传动齿轮组件，第二传动齿轮组件上端连接第二转动撑板，升降机构连接在第二转动撑板上端，升降机构外设置防护机构；升降机构包括升降支杆组件和连在升降支杆组件内的第一伸缩电缸，升降支杆组件上端设有用于连接主控机构的第三转动撑壳。该勘探机器人运行稳定，防水防性能好，结构新颖维护方便，并且可运输勘探样品。

Description

一种矿下勘探式机器人

技术领域

本发明涉及机械电子领域，具体涉及一种矿下勘探式机器人。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，越来越多的工作由机器代替人工来执行，仿生式的机器人耶逐渐进入到人们的视线中，现有的仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。目前的仿生机器人中，有模仿动物运动和外观的机器人，也有模仿人的机器人。仿生机器人也可以运用于机械加工或者地形勘探中，能够降低成本，提高安全性并且方便管理。在现有的矿下勘探中，需要使用机器人先行探查，然后确定勘探环境是否安全。现有的勘探设备比较简单，在恶劣的环境下工作时，特别是潮湿以及水多的区域，机器人容易失灵。矿下的地形高低不平，并且积水较多，环境潮湿，目前的机器人不能很好的满足工作需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿下勘探式机器人，该勘探机器人运行稳定，防水防性能好，结构简单新颖，维护方便。

本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种矿下勘探式机器人，包括行进装置、转动机构、升降机构、主控机构和防护机构，行进装置包括第一行进轮机构和第二行进轮机构，第一行进轮机构和第二行进轮机构之间设置有第一电机防护壳，第一电机防护壳上设置有第一密封撑板；

转动机构包括设置在第一电机防护壳内的第一转动电机组件和设置在第一密封撑板上方的第二传动齿轮组件，第二传动齿轮组件上端连接第二转动撑板，升降机构连接在第二转动撑板上端；

升降机构包括升降支杆组件和连接在升降支杆组件内的第一伸缩电缸，升降支杆组件上端设置有用于连接主控机构的第三转动撑壳；

主控机构包括第一主控防护壳和设置在第一主控防护壳内的信号控制主板、蓄电池，第一主控防护壳上设置有多个第一测距传感器，第一主控防护壳的上端设置有摄像头，第一主控防护壳上部的两端分别连有第一机械臂和第二机械臂。

防护机构包括伸缩防护套组件，伸缩防护套组件位于升降机构外，伸缩防护套组件的上端通过第一定位圆壳与第三转动撑壳连接，伸缩防护套组件的下端通过第二转动轴承环组件与第一密封撑板连接。

优选的，所述第一行进轮机构包括第一行进主撑板、第一行进履带和设在第一电机防护壳内的第一行进电机组件，第一行进主撑板的外侧设置有第一主动轮和第一从动轮，第一行进主撑板的内端与第一电机防护壳连接；

第一行进电机组件的第一行进转轴穿过第一电机防护壳后与第一主动轮连接，第一行进转轴与第一电机防护壳之间设置有第一行进密封轴承组件；

第一主动轮和第一从动轮之间的第一行进主撑板外侧设置有多个第一辅助撑轮；第一行进履带包覆在第一主动轮和第一从动轮外端，并且通过第一辅助撑轮支撑定位。

优选的，所述第二行进轮机构包括第二行进主撑板、第二行进履带和设在第一电机防护壳内的第二行进电机，第二行进主撑板的外侧设置有第二主动轮和第二从动轮，第二行进主撑板的内端与第一电机防护壳连接；

第二行进电机的第二行进转轴穿过第一电机防护壳后与第二主动轮连接，第二行进转轴与第一电机防护壳之间设置有第二行进密封轴承组件；

第二主动轮和第二从动轮之间的第二行进主撑板外侧设置有多个第二辅助撑轮；第二行进履带包覆在第二主动轮和第二从动轮外端，并且通过第二辅助撑轮支撑定位。

优选的，所述第一行进轮机构的前端部上和第二行进轮机构的前端部均设置有探照灯以及第二测距传感器；第一行进轮机构、第二行进轮机构之间还设置有行进结构加强架；

第一行进轮机构的后部上和第二行进轮机构的后部上设置有样本收集箱，所述样本收集箱呈长方形壳状，样本收集箱通过螺丝与第一行进轮机构、第二行进轮机构连接。

优选的，所述第一电机防护壳为上方开口的长方形壳，第一密封撑板由第一密封前支板和第一密封后支板组成，第一电机防护壳通过螺丝以及密封垫圈连接在第一密封后支板的下端；

所述第二传动齿轮组件包括第二主传动齿轮和第二从传动齿轮，第二主传动齿轮连接在第一转动电机组件的转动轴上，第二从传动齿轮连接在第一密封前支板的上端，第二主传动齿轮和第二从传动齿轮啮合。

优选的，所述第二转动撑板呈方形板状，第二转动撑板与第二从传动齿轮的上端固定连接；

升降支杆组件的下部通过螺栓与第二转动撑板固连，升降支杆组件的上部通过螺栓与第三转动撑壳连接；

第一伸缩电缸的缸筒通过转轴与升降支杆组件的下部的一端连接，第一伸缩电缸的缸轴通过升降支杆组件的下部的另一端连接；第一伸缩电缸的缸轴伸出后带动升降支杆组件收缩下降，第一伸缩电缸的缸轴收缩后带动升降支杆组件上升。

优选的，所述第一主控防护壳的下部插接在第三转动撑壳内并通过防护壳螺栓、以及密封圈定位；

第一主控防护壳呈长方形壳状，第一主控防护壳的下部的内壁上开设有螺纹，第一主控防护壳的下部内螺旋连接有防护壳密封盖；信号控制主板、蓄电池设置在防护壳密封盖上方的第一主控防护壳内；

第一主控防护壳的上端设置有充电口，多个第一测距传感器设置在第一主控防护壳外壁上；摄像头连接在第一主控防护壳的中部上端。

优选的，所述伸缩防护套组件包括内伸缩支撑层和连接在内伸缩支撑层外端的外防水层；第一定位圆壳的下端与伸缩支撑层连接；

所述第二转动轴承环组件包括外轴承环和内防水环，外轴承环和内防水环均连接在第一密封撑板上，外轴承环的外端与内伸缩支撑层的下端连接，内防水环位于外轴承环内侧，并且外轴承环和内防水环之间设置有中间防护垫圈。

优选的，所述第一机械臂包括第一肩部关节组件和第一肘部关节组件，第一肩部关节组件通过第一大臂组件与第一肘部关节组件连接，第一肘部关节组件上连接有第一小臂组件，第一小臂组件的前端连接有第一爪部定位盘，第一爪部定位盘上螺栓连接有第一爪部组件。

优选的，所述第二机械臂包括第二肩部关节组件和第二肘部关节组件，第二肩部关节组件通过第二大臂组件与第二肘部关节组件连接，第二肘部关节组件上连接有第二小臂组件，第二小臂组件的前端连接有第二爪部定位盘，第二爪部定位盘上螺栓连接有第二爪部组件。

本发明的有益效果是：

本发明中的勘探运输式机器人，设置有新型的行进装置、转动机构、升降机构、主控机构和防护机构，该机器人通过行进装置的稳定行进。该机器人可实现不同高度的勘察和取样，整体的结构稳定性好并且结构更简单新型。机器人的升降机构外设置有防护机构，提高了该机器人整体的防水防潮性能。

附图说明

为了清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是矿下勘探式机器人整体结构示意图。

图2是矿下勘探式机器人等轴测示意图。

图3是升降机构结构位置示意图。

图4是转动机构结构位置示意图。

图5是样本收集箱结构位置示意图。

图6是第一密封撑板整体结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种矿下勘探式机器人，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1

结合图1至图6，一种矿下勘探式机器人，包括行进装置1、转动机构2、升降机构3、主控机构4和防护机构5。行进装置1包括第一行进轮机构11和第二行进轮机构12，第一行进轮机构11和第二行进轮机构12之间设置有第一电机防护壳13，第一电机防护壳13上设置有第一密封撑板14。

转动机构2包括设置在第一电机防护壳13内的第一转动电机组件21和设置在第一密封撑板14上方的第二传动齿轮组件22，第二传动齿轮组件22上端连接第二转动撑板23，升降机构3连接在第二转动撑板23上端。

升降机构3包括升降支杆组件31和连接在升降支杆组件31内的第一伸缩电缸32，升降支杆组件31上端设置有用于连接主控机构4的第三转动撑壳33。

主控机构4包括第一主控防护壳41和设置在第一主控防护壳41内的信号控制主板、蓄电池，第一主控防护壳41上设置有多个第一测距传感器42，第一主控防护壳41的上端设置有摄像头43，第一主控防护壳41上部的两端分别连有第一机械臂6和第二机械臂7。

防护机构5包括伸缩防护套组件51，伸缩防护套组件51位于升降机构3外，伸缩防护套组件51的上端通过第一定位圆壳52与第三转动撑壳33连接，伸缩防护套组件51的下端通过第二转动轴承环组件53与第一密封撑板14连接。

第一行进轮机构11包括第一行进主撑板111、第一行进履带112和设在第一电机防护壳13内的第一行进电机组件113，第一行进主撑板111的外侧设置有第一主动轮114和第一从动轮115，第一行进主撑板111的内端与第一电机防护壳13连接。

第一行进电机组件113的第一行进转轴穿过第一电机防护壳13后与第一主动轮114连接，第一行进转轴与第一电机防护壳13之间设置有第一行进密封轴承组件，第一行进密封轴承组件的作用是防止水从第一行进转轴与第一电机防护壳13之间的缝隙进入到第一电机防护壳13中。

第一主动轮114和第一从动轮115之间的第一行进主撑板111外侧设置有多个第一辅助撑轮116；第一行进履带112包覆在第一主动轮114和第一从动轮115外端，并且通过第一辅助撑轮116支撑定位。

第二行进轮机构12包括第二行进主撑板121、第二行进履带122和设在第一电机防护壳13内的第二行进电机123，第二行进主撑板121的外侧设置有第二主动轮124和第二从动轮125，第二行进主撑板121的内端与第一电机防护壳13连接。

第二行进电机123的第二行进转轴穿过第一电机防护壳13后与第二主动轮124连接，第二行进转轴与第一电机防护壳13之间设置有第二行进密封轴承组件。

第二主动轮124和第二从动轮125之间的第二行进主撑板121外侧设置有多个第二辅助撑轮126；第二行进履带122包覆在第二主动轮124和第二从动轮125外端，并且通过第二辅助撑轮126支撑定位。

第一行进轮机构11的前端部上和第二行进轮机构12的前端部均设置有探照灯15以及第二测距传感器16；第一行进轮机构11、第二行进轮机构12之间还设置有行进结构加强架17。

第一行进轮机构11的后部上和第二行进轮机构12的后部上设置有样本收集箱18，所述样本收集箱18呈长方形壳状，样本收集箱18通过螺丝与第一行进轮机构11、第二行进轮机构12连接。

第一电机防护壳13为上方开口的长方形壳，第一密封撑板14由第一密封前支板141和第一密封后支板142组成，第一电机防护壳13通过螺丝以及密封垫圈连接在第一密封后支板142的下端。

第二传动齿轮组件22包括第二主传动齿轮221和第二从传动齿轮222，第二主传动齿轮221连接在第一转动电机组件2的转动轴上，第二从传动齿轮222连接在第一密封前支板141的上端，第二主传动齿轮221和第二从传动齿轮222啮合。

第二转动撑板23呈方形板状，第二转动撑板23与第二从传动齿轮222的上端固定连接。升降支杆组件31的下部通过螺栓与第二转动撑板23固连，升降支杆组件31的上部通过螺栓与第三转动撑壳33连接。

第一伸缩电缸32的缸筒通过转轴与升降支杆组件31的下部的一端连接，第一伸缩电缸32的缸轴通过升降支杆组件31的下部的另一端连接。第一伸缩电缸32的缸轴伸出后带动升降支杆组件31收缩下降，第一伸缩电缸32的缸轴收缩后带动升降支杆组件31上升。

第一主控防护壳41的下部插接在第三转动撑壳33内并通过防护壳螺栓、以及密封圈定位。

第一主控防护壳41呈长方形壳状，第一主控防护壳41的下部的内壁上开设有螺纹，第一主控防护壳41的下部内螺旋连接有防护壳密封盖；信号控制主板、蓄电池设置在防护壳密封盖上方的第一主控防护壳41内。

第一主控防护壳41的上端设置有充电口，多个第一测距传感器42设置在第一主控防护壳41的外壁上；摄像头43连接在第一主控防护壳41的中部上端。

伸缩防护套组件51包括内伸缩支撑层和连接在内伸缩支撑层外端的外防水层；第一定位圆壳52的下端与伸缩支撑层连接。

所述第二转动轴承环组件53包括外轴承环531和内防水环532，外轴承环531和内防水环532均连接在第一密封撑板14上，外轴承环531的外端与内伸缩支撑层的下端连接，内防水环532位于外轴承环531内侧，并且外轴承环531和内防水环532之间设置有中间防护垫圈。

第一机械臂6包括第一肩部关节组件61和第一肘部关节组件62，第一肩部关节组件61通过第一大臂组件63与第一肘部关节组件62连接，第一肘部关节组件62上连接有第一小臂组件64，第一小臂组件64的前端连接有第一爪部定位盘65，第一爪部定位盘65上螺栓连接有第一爪部组件66。

第二机械臂7包括第二肩部关节组件71和第二肘部关节组件72，第二肩部关节组件72通过第二大臂组件73与第二肘部关节组件72连接，第二肘部关节组件72上连接有第二小臂组件74，第二小臂组件74的前端连接有第二爪部定位盘75，第二爪部定位盘75上螺栓连接有第二爪部组件76。

实施例2

上述勘探运输式机器人使用时，该勘探运输式机器人配合使用有外置控制器，外置控制器通过与信号控制主板进行无线信号传输。勘探运输式机器人的行进通过第一行进轮机构11和第二行进轮机构12实现，第一电机防护壳13内的电机为第一行进轮机构11和第二行进轮机构12提供动力，电机的输出转轴做了防水处理，具有一定的防水防潮效果。第一电机防护壳13内的第一行进电机组件以及第一转动电机组件均为防水型的电机，就算第一电机防护壳13内进入一定量的水也不耽误电机的正常工作。本发明中设置了新型的电机以及防护结构，传动更合理并且防水防潮形更好。

勘探运输式机器人行进过程中，通过摄像头和测距传感器的配合使用，实现在行进过程中的安全行驶。本实施例中的摄像头可设置多个，多个摄像头可摄像多个方位，摄像头所摄取的影响可在外置控制器上显示，更方便的便于行进的操作。

本发明中的勘探运输式机器人具有良好的防水防潮效果，并且主控机构4在升降机构3的支撑下，可进行升降。机器人在遇到较低空间时，主控机构4在升降机构3的作用下进行收缩通过，当需要勘探采样的部位较高时，可通过转动机构2、升降机构3以及第一机械臂、第二机械臂配合使用的方式，来实现勘探采样。由于升降机构3需要进行升降，所以在升降机构外设置可伸缩有新型结构的防护机构5，防护机构5在保证一定防护效果的情况下，而且保证主控机构4正常升降和转动。

本发明中的勘探运输式机器人，设置有新型的行进装置1、转动机构2、升降机构3、主控机构4和防护机构5，该机器人通过行进装置的稳定行进。该机器人可实现不同高度的勘察和取样，整体的结构稳定性好并且结构更简单新型。机器人的升降机构3外设置有防护机构，提高了该机器人整体的防水防潮性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿下勘探式机器人，其特征在于，包括行进装置、转动机构、升降机构、主控机构和防护机构，行进装置包括第一行进轮机构和第二行进轮机构，第一行进轮机构和第二行进轮机构之间设置有第一电机防护壳，第一电机防护壳上设置有第一密封撑板；

转动机构包括设置在第一电机防护壳内的第一转动电机组件和设置在第一密封撑板上方的第二传动齿轮组件，第二传动齿轮组件上端连接第二转动撑板，升降机构连接在第二转动撑板上端；

升降机构包括升降支杆组件和连接在升降支杆组件内的第一伸缩电缸，升降支杆组件上端设置有用于连接主控机构的第三转动撑壳；

主控机构包括第一主控防护壳和设置在第一主控防护壳内的信号控制主板、蓄电池，第一主控防护壳上设置有多个第一测距传感器，第一主控防护壳的上端设置有摄像头，第一主控防护壳上部的两端分别连有第一机械臂和第二机械臂。

防护机构包括伸缩防护套组件，伸缩防护套组件位于升降机构外，伸缩防护套组件的上端通过第一定位圆壳与第三转动撑壳连接，伸缩防护套组件的下端通过第二转动轴承环组件与第一密封撑板连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第一行进轮机构包括第一行进主撑板、第一行进履带和设在第一电机防护壳内的第一行进电机组件，第一行进主撑板的外侧设置有第一主动轮和第一从动轮，第一行进主撑板的内端与第一电机防护壳连接；

第一行进电机组件的第一行进转轴穿过第一电机防护壳后与第一主动轮连接，第一行进转轴与第一电机防护壳之间设置有第一行进密封轴承组件；

第一主动轮和第一从动轮之间的第一行进主撑板外侧设置有多个第一辅助撑轮；第一行进履带包覆在第一主动轮和第一从动轮外端，并且通过第一辅助撑轮支撑定位。

3.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第二行进轮机构包括第二行进主撑板、第二行进履带和设在第一电机防护壳内的第二行进电机，第二行进主撑板的外侧设置有第二主动轮和第二从动轮，第二行进主撑板的内端与第一电机防护壳连接；

第二行进电机的第二行进转轴穿过第一电机防护壳后与第二主动轮连接，第二行进转轴与第一电机防护壳之间设置有第二行进密封轴承组件；

第二主动轮和第二从动轮之间的第二行进主撑板外侧设置有多个第二辅助撑轮；第二行进履带包覆在第二主动轮和第二从动轮外端，并且通过第二辅助撑轮支撑定位。

4.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第一行进轮机构的前端部上和第二行进轮机构的前端部均设置有探照灯以及第二测距传感器；第一行进轮机构、第二行进轮机构之间还设置有行进结构加强架；

第一行进轮机构的后部上和第二行进轮机构的后部上设置有样本收集箱，所述样本收集箱呈长方形壳状，样本收集箱通过螺丝与第一行进轮机构、第二行进轮机构连接。

5.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第一电机防护壳为上方开口的长方形壳，第一密封撑板由第一密封前支板和第一密封后支板组成，第一电机防护壳通过螺丝以及密封垫圈连接在第一密封后支板的下端；

所述第二传动齿轮组件包括第二主传动齿轮和第二从传动齿轮，第二主传动齿轮连接在第一转动电机组件的转动轴上，第二从传动齿轮连接在第一密封前支板的上端，第二主传动齿轮和第二从传动齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第二转动撑板呈方形板状，第二转动撑板与第二从传动齿轮的上端固定连接；

升降支杆组件的下部通过螺栓与第二转动撑板固连，升降支杆组件的上部通过螺栓与第三转动撑壳连接；

第一伸缩电缸的缸筒通过转轴与升降支杆组件的下部的一端连接，第一伸缩电缸的缸轴通过升降支杆组件的下部的另一端连接；第一伸缩电缸的缸轴伸出后带动升降支杆组件收缩下降，第一伸缩电缸的缸轴收缩后带动升降支杆组件上升。

7.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第一主控防护壳的下部插接在第三转动撑壳内并通过防护壳螺栓、以及密封圈定位；

第一主控防护壳呈长方形壳状，第一主控防护壳的下部的内壁上开设有螺纹，第一主控防护壳的下部内螺旋连接有防护壳密封盖；信号控制主板、蓄电池设置在防护壳密封盖上方的第一主控防护壳内；

第一主控防护壳的上端设置有充电口，多个第一测距传感器设置在第一主控防护壳外壁上；摄像头连接在第一主控防护壳的中部上端。

8.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述伸缩防护套组件包括内伸缩支撑层和连接在内伸缩支撑层外端的外防水层；第一定位圆壳的下端与伸缩支撑层连接；

所述第二转动轴承环组件包括外轴承环和内防水环，外轴承环和内防水环均连接在第一密封撑板上，外轴承环的外端与内伸缩支撑层的下端连接，内防水环位于外轴承环内侧，并且外轴承环和内防水环之间设置有中间防护垫圈。

9.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第一机械臂包括第一肩部关节组件和第一肘部关节组件，第一肩部关节组件通过第一大臂组件与第一肘部关节组件连接，第一肘部关节组件上连接有第一小臂组件，第一小臂组件的前端连接有第一爪部定位盘，第一爪部定位盘上螺栓连接有第一爪部组件。

10.根据权利要求1所述的一种矿下勘探式机器人，其特征在于，所述第二机械臂包括第二肩部关节组件和第二肘部关节组件，第二肩部关节组件通过第二大臂组件与第二肘部关节组件连接，第二肘部关节组件上连接有第二小臂组件，第二小臂组件的前端连接有第二爪部定位盘，第二爪部定位盘上螺栓连接有第二爪部组件。

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