CN112847841B - 隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机，该隧道掘进机用石块处理机器人包括蛇形机械臂、操作仓、喷嘴以及摄像头，蛇形机械臂的控制端设置于掘进机的内部并与操作仓连接，喷嘴和摄像头均设置于蛇形机械臂的执行端，且蛇形机械臂的执行端伸出至掘进机的外部；操作仓的内部设置有控制器，控制器的图像信号接收端与摄像头的图像信号输出端电性连接，控制器的控制信号输出端分别与蛇形机械臂的控制端以及喷嘴的控制端电性连接。本发明解决了隧道掘进过程中无法对大粒径石块进行快速、安全处理，造成施工难度大、安全性低、施工成本高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工设备技术领域，进一步的，涉及一种隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机，尤其涉及一种隧道掘进机用处理孤石、卵石等大粒径石块的机器人及隧道掘进机。
背景技术
隧道掘进机对隧道进行掘进作业时，位于掘进机前面的大粒径石块(孤石、卵石以及泥饼等)必须进行粉碎或者移除处理，否则不仅将影响正常的掘进速率，而且会对掘进机本体造成极大的损害。
现阶段，对掘进机前面大粒径石块的处理方式有三种：
第一种为爆破方式，即通过爆炸实现孤石等大粒径石块的清理，此方法较为危险，也会对地层结构与掘进机本体造成损害。
第二种为人工操作方式，即通过人工对孤石等大粒径石块进行清除作业，该种方式需要消耗较大的人力和物力，增加了间接成本。
第三种为固化处理方式，即使用聚氨酯等材料对孤石等大粒径石块进行固化处理，效率较低，成本较大。
上述三种处理方式均无法对孤石等大粒径石块进行切割处理，又由于施工工况复杂、内部空间有限等因素，人员作业过程中承载着较高的危险系数、较多危险因子，另外，对孤石等大粒径石块的处理还存在掘进效率低、施工时间长、施工成本高等缺陷。
针对相关技术中隧道掘进过程中无法对大粒径石块进行快速、安全处理，造成施工难度大、安全性低、施工成本高的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机，在对隧道进行掘进过程中，可依靠蛇形机械臂柔性、灵活且活动范围大的特点，伸入至隧道掘进机前方狭小空间、恶劣环境中对掘进情况进行实时检测，及时发现大颗粒石块(孤石、卵石以及泥饼等)的位置，并对石块进行切割、清洗处理，清理效果进行可视化观察，避免石块对掘进机造成损害，可满足工程多样化、地域差异性较强的作业需求，有效提高掘进效率，保证对隧道掘进的顺利进行。
本发明的目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供了一种隧道掘进机用石块处理机器人，所述隧道掘进机用石块处理机器人包括蛇形机械臂、对所述蛇形机械臂的动作形态进行控制的操作仓、对掘进过程中的石块进行切割、清洗的喷嘴以及对石块的切割、清洗情况进行图像采集和显示的摄像头，其中：
所述蛇形机械臂的控制端设置于掘进机的内部并与所述操作仓连接，所述喷嘴和所述摄像头均设置于所述蛇形机械臂的执行端，且所述蛇形机械臂的执行端伸出至所述掘进机的外部；
所述操作仓的内部设置有控制器，所述控制器的图像信号接收端与所述摄像头的图像信号输出端电性连接，所述控制器的控制信号输出端分别与所述蛇形机械臂的控制端以及所述喷嘴的控制端电性连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括对所述蛇形机械臂起到防护作用的护罩，所述护罩为两端开口的柔性管体，所述护罩密封套设于所述蛇形机械臂的外侧。
在本发明的一较佳实施方式中，所述操作仓的外壁上设置有法兰盘，所述护罩的一端与所述法兰盘密封连接，所述护罩的另一端与所述蛇形机械臂的执行端密封连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蛇形机械臂的内部设置有供水管线，所述供水管线的一端位于所述掘进机的内部并与高压水源连接，所述供水管线的另一端穿过所述蛇形机械臂并与所述喷嘴连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蛇形机械臂的执行端设置有支架，所述喷嘴设置于所述支架上，所述喷嘴与所述摄像头在所述蛇形机械臂的轴向相错开。
在本发明的一较佳实施方式中，所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括照明灯，所述照明灯设置于所述蛇形机械臂的执行端，所述照明灯的控制端与所述控制器的控制信号输出端电性连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蛇形机械臂的执行端上位于所述摄像头与所述喷嘴之间设置有板状的气帘。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蛇形机械臂包括多个关节段以及连接各所述关节段的钢丝绳，所述关节段为两端开口的筒状结构，各所述关节段沿轴向顺序排列，相邻两所述关节段之间留有间隙，且相邻两所述关节段通过球形万向节连接；
所述操作仓的内部设置有伺服电机，各所述钢丝绳的一端分别与所述伺服电机连接，各所述钢丝绳分别对串联穿过各所述关节段，且各所述钢丝绳的另一端与所述蛇形机械臂的执行端连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述关节段上沿所述关节段的轴向开设有多个第一连接通孔，各所述第一连接通孔沿所述关节段的周向均匀分布，各所述钢丝绳顺序穿过各所述关节段上对应的所述第一连接通孔。
在本发明的一较佳实施方式中，由所述蛇形机械臂的控制端至所述蛇形机械臂的执行端方向各所述关节段的轴向长度逐渐减小。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蛇形机械臂的执行端设置有执行端头，各所述钢丝绳位于所述操作仓外部的一端均与所述执行端头连接，且所述喷嘴和所述摄像头均安装于所述执行端头上。
在本发明的一较佳实施方式中，所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括连接于所述执行端头与所述关节段之间的柔性前端；
所述柔性前端包括多个连接环，各所述连接环沿轴向顺序排列，相邻两所述连接环之间留有间隙，且相邻两所述连接环通过球形万向节连接，各所述钢丝绳分别串联穿过各所述连接环并与所述执行端头连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连接环上沿所述连接环的轴向开设有多个第二连接通孔，各所述第二连接通孔沿所述连接环的周向均匀分布，各所述钢丝绳顺序穿过各所述连接环上对应的所述第二连接通孔。
本发明提供了一种隧道掘进机，所述隧道掘进机包括盾体、刀盘以及上述的隧道掘进机用石块处理机器人，所述盾体为两端开口的筒状结构，所述刀盘设置于所述盾体的一端且朝向所述隧道掘进机的掘进方向，所述隧道掘进机用石块处理机器人的控制端设置于所述盾体的内部，所述隧道掘进机用石块处理机器人的执行端穿过所述刀盘边缘上的间隙伸出至所述盾体的外部。
在本发明的一较佳实施方式中，所述盾体的内部设置有固定平台，所述隧道掘进机用石块处理机器人的控制端能滑动地设置于所述固定平台上。
在本发明的一较佳实施方式中，所述固定平台的顶部设置有滑轨，所述隧道掘进机用石块处理机器人的操作仓能滑动地设置于所述滑轨上。
在本发明的一较佳实施方式中，所述隧道掘进机用石块处理机器人的蛇形机械臂位于所述盾体外部的长度大于或者等于所述刀盘的直径。
由上所述，本发明的隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机的特点及优点是：将蛇形机械臂的控制端设置于掘进机的内部并与操作仓连接，蛇形机械臂的执行端伸出至掘进机的外部，且在蛇形机械臂的执行端设置有喷嘴和摄像头，在掘进机进行隧道掘进过程中，可控制蛇形机械臂改变弯曲形态，从而利用蛇形机械臂柔性、灵活的特点伸入至位于掘进机前方的狭小空间内进行图像信息的采集，使得位于操作仓内的工作人员可及时发现孤石、卵石以及泥饼等可能对掘进机造成损害的大粒径石块；石块的位置确定后，可控制蛇形机械臂上的喷嘴向石块喷射高压水，从而对石块进行切割、清洗处理，避免掘进过程中石块对掘进机的损害，提高掘进效率，对石块的清理过程无需工作人员手动作业，大大提高了作业的安全性，有效降低工作人员的劳动强度以及作业成本，适于推广使用；另外，蛇形机械臂的可活动范围大，可对刀盘上对应的各个位置进行检测，同时以图像形式呈现，具有更好的可视性，可满足工程多样化、地域差异性较强的作业需求，保证隧道掘进的顺利进行。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1：为本发明隧道掘进机用石块处理机器人的结构示意图。
图2：为图1中A位置的局部放大图。
图3：为本发明隧道掘进机用石块处理机器人中护罩的结构示意图。
图4：为本发明隧道掘进机用石块处理机器人的电路结构连接框图。
图5：为本发明隧道掘进机的结构示意图。
图6：为本发明隧道掘进机中隧道掘进机用石块处理机器人与滑轨的连接结构示意图。
本发明中的附图标号为：
1、蛇形机械臂； 101、关节段；
102、钢丝绳； 2、执行端头；
3、柔性前端； 301、连接环；
3011、第二连接通孔； 4、操作仓；
5、喷嘴； 6、照明灯；
7、摄像头； 8、支架；
9、气帘； 10、护罩；
11、盾体； 12、刀盘；
13、固定平台； 14、控制器；
15、法兰盘； 16、滑轨；
17、伺服电机。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施方式一
如图1至图4所示，本发明提供了一种隧道掘进机用石块处理机器人，该隧道掘进机用石块处理机器人包括蛇形机械臂1、操作仓4、喷嘴5以及摄像头7，操作仓4用于对蛇形机械臂1的动作形态进行控制，喷嘴5用于对掘进过程中的大粒径石块(孤石、卵石以及泥饼等)进行切割，摄像头7用于对大粒径石块的切割、清洗情况进行图像采集和显示。其中：蛇形机械臂1的控制端设置于掘进机的内部并与操作仓4连接，喷嘴5和摄像头7均设置于蛇形机械臂1的执行端，蛇形机械臂1的执行端伸出至掘进机的外部且位于掘进机的刀盘12的前方；操作仓4的内部设置有控制器14，控制器14的图像信号接收端与摄像头7的图像信号输出端电性连接，控制器14的控制信号输出端分别与蛇形机械臂1的控制端以及喷嘴5的控制端电性连接。在掘进过程中，通过控制器14接收摄像头7采集的图像信息，并根据图像中显示的石块位置对蛇形机械臂1的动作形态进行控制，使位于执行端的喷嘴5对准石块，之后控制喷嘴5喷射高压水对石块进行切割、清洗处理，从而避免掘进过程中孤石、卵石以及泥饼等对掘进速率产生影响，保证掘进的顺利进行。
本发明将蛇形机械臂1的控制端设置于掘进机的内部并与操作仓4连接，蛇形机械臂1的执行端伸出至掘进机的外部，且在蛇形机械臂1的执行端设置有喷嘴5和摄像头7，在掘进机进行隧道掘进过程中，可控制蛇形机械臂1改变弯曲形态，从而利用蛇形机械臂1柔性、灵活的特点伸入至位于掘进机前方的狭小空间内，并通过摄像头7进行图像信息的采集，使得位于操作仓4内的工作人员可及时发现孤石、卵石以及泥饼等可能对掘进机造成损害的大粒径石块；石块的位置确定后，可控制蛇形机械臂1上的喷嘴5向石块喷射高压水，从而利用高压水的冲击力对石块进行切割，并对切割后的碎石进行清洗处理，避免掘进过程中石块对掘进机的损害，提高掘进效率，对石块的清理过程无需工作人员手动作业，大大提高了作业的安全性，有效降低工作人员的劳动强度以及作业成本，适于推广使用；另外，蛇形机械臂1的可活动范围大，可对刀盘12上对应的各个位置进行检测，同时以图像形式呈现给工作人员，具有更好的可视性，可满足工程多样化、地域差异性较强的作业需求，保证隧道掘进的顺利进行。
进一步的，蛇形机械臂1的内部设置有供水管线，供水管线的一端位于掘进机的内部并与高压水源连接，供水管线的另一端穿过蛇形机械臂1并与喷嘴5连接，通过供水管线向喷嘴5提供高压水，从而能够对石块进行切割和清洗。
进一步的，喷嘴5为高压喷嘴。
进一步的，喷嘴5对高压水的喷射压力为400bar，真正做到孤石、卵石以及泥饼的细切割、全处理。
在本发明的一个可选实施例中，如图3所示，隧道掘进机用石块处理机器人还包括护罩10，护罩10为两端开口的柔性管体，护罩10密封套设于蛇形机械臂1的外侧，通过护罩10对蛇形机械臂1起到防砸、防撞击等防护作用，保证蛇形机械臂1能够长期稳定工作。
进一步的，护罩10可采用但不限于PU钢丝软管，其具有弯曲半径小、密封性能好的特点。
具体的，如图1、图3所示，操作仓4的外壁上设置有法兰盘15，护罩10的一端与法兰盘15密封连接，护罩10的另一端与蛇形机械臂1的执行端密封连接，防止外界的杂质进入到护罩10内，为蛇形机械臂1营造安全的工作环境。
进一步的，如图1、图2所示，蛇形机械臂1的执行端设置有支架9，喷嘴5焊接或者通过螺栓固定于支架9上，喷嘴5与摄像头7在蛇形机械臂1的轴向相错开，从而避免喷嘴5对摄像头7造成遮挡，保证摄像头7能够顺利进行图像的采集。另外，摄像头7还可对刀盘12上的刀具进行图像信息的采集，保证工作人员实时了解刀具的磨损情况，保证掘进作业的顺利进行。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图2、图4所示，隧道掘进机用石块处理机器人还包括照明灯6，照明灯6设置于蛇形机械臂1的执行端，照明灯6的控制端与控制器14的控制信号输出端电性连接。通过照明灯6提供光照，保证即使在黑暗的环境中依然能够准确的找到大粒径石块的位置，提高对石块处理的准确度。
进一步的，照明灯6的数量为多个，且照明灯6可采用但不限于LED灯。
进一步的，如图2所示，照明灯6位于摄像头7的两侧，蛇形机械臂1的执行端上位于摄像头7与喷嘴5之间设置有板状的气帘9。通过气帘9对摄像头7、照明灯6与喷嘴5之间进行遮挡，有效消除喷水过程中所产生的水雾对摄像头7以及照明灯6的影响，达到高清显示的目的。
在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，蛇形机械臂1包括多个关节段101以及连接各关节段101的钢丝绳102，关节段101为两端开口的圆筒状结构，各关节段101沿轴向顺序排列，相邻两关节段101之间留有间隙，且相邻两关节段101通过球形万向节可转动地连接；操作仓4的内部设置有伺服电机17，各钢丝绳102的一端分别与伺服电机17连接，各钢丝绳102分别串联穿过各关节段101，且各钢丝绳102的另一端与蛇形机械臂1的执行端连接。通过球形万向节起到连接相邻两关节段101的作用，保证两关节段101之间的转动连接关系；作业过程中，通过伺服电机17对不同的钢丝绳102进行拉拽，从而对各钢丝绳102的长度进行调节，通过各钢丝绳102之间的配合，使各相邻两关节段101之间弯转不同的方向和角度，进而使蛇形机械臂1整体呈现出不同的动作形态，既实现了蛇形机械臂1多自由度的运动，又具备稳定的连接关系，使蛇形机械臂1具有柔性、灵活的特点。
进一步的，伺服电机17的数量为多个，各钢丝绳102的一端分别与对应的伺服电机17连接，从而能够对各钢丝绳102进行单独控制。
具体的，关节段101上沿关节段101的轴向开设有多个第一连接通孔(未示出)，各第一连接通孔沿关节段101的周向均匀分布，各钢丝绳102顺序穿过各关节段101上对应的第一连接通孔，从而实现对各关节段101的串联。
进一步的，由蛇形机械臂1的控制端至蛇形机械臂1的执行端方向各关节段101的轴向长度逐渐减小，从而使得靠近蛇形机械臂1的执行端一侧的各关节段101之间的灵活度以及蛇形机械臂1动作的精细度更高，在位置进行调整时进行主动的转向，使靠近蛇形机械臂1的执行端一侧能够完成难度更大的动作，进而准确找到大粒径石块的位置，并进行切割和冲洗处理；另外，靠近蛇形机械臂1的控制端一侧用于调整蛇形机械臂1整体的转向，在位置进行调整时主要为跟随运动使其进行较大范围的转动，从而使其具有良好的避障能力。
进一步的，如图1、图2所示，蛇形机械臂1的执行端设置有执行端头2，各钢丝绳102位于操作仓4外部的一端均与执行端头2连接，且喷嘴5和摄像头7均安装于执行端头2上。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图2所示，隧道掘进机用石块处理机器人还包括连接于执行端头2与关节段101之间的柔性前端3；柔性前端3包括多个连接环301，连接环301为圆环状结构，各连接环301沿轴向顺序排列，相邻两连接环301之间留有间隙，且相邻两连接环301通过球形万向节连接，各钢丝绳102分别串联穿过各连接环301并与执行端头2连接。通过执行端头2的设置，进一步提高了蛇形机械臂1的执行端一侧的灵活度以及动作的精细度。
具体的，如图2所示，连接环301上沿连接环301的轴向开设有多个第二连接通孔3011，各第二连接通孔3011沿连接环301的周向均匀分布，各钢丝绳102顺序穿过各连接环301上对应的第二连接通孔3011，从而实现对各连接环301的串联。
本发明的隧道掘进机用石块处理机器人的工作过程为：在掘进机对隧道进行掘进过程中，通过伺服电机18拉拽不同钢丝绳102动作，对各钢丝绳102的长度进行调节，使各相邻两关节段101之间弯转不同的方向和角度，以实现蛇形机械臂1整体呈现不同的动作形态，以对蛇形机械臂1的执行端头2进行准确定位，以便更好的进行避障操作和检测作业，摄像头7在照明灯6的辅助照射下，实时显示现场破石情况以及对碎石的清洁状况，并反馈至控制器14上的HMI界面中，以方便进行后续操作。通过摄像头7进行定位后，控制蛇形机械臂1按设定路径达到定位位置，通过控制喷嘴5喷射高压水对孤石、卵石或泥饼进行切割处理，完成切割、清洗后时按原来路线标定，恢复至初始位置。
本发明中的蛇形机械臂1在伸出过程中，靠近执行端头2一侧的多个关节段101之间进行弯曲动作，靠近操作仓4一侧的多个关节段101按照同样的弯曲动作进行随动，从而完成避障，以确定姿态实现路径的规划；在完成石块的切割和清洗处理后，蛇形机械臂1按原姿态退回(依靠自动记忆)，从而完成路径记忆规划，可实现蛇形机械臂1的一键返回。
本发明的隧道掘进机用石块处理机器人的特点及优点是：
一、该隧道掘进机用石块处理机器人利用蛇形机械臂1柔性、灵活的特点，可控制蛇形机械臂1伸入至狭小空间内进行图像信息的采集，以确定孤石、卵石以及泥饼等大粒径石块的位置，并通过喷嘴5喷射出的高压水对石块进行切割和清洗，避免掘进过程中石块对掘进机的损害，提高掘进效率，保证隧道掘进的顺利进行。
二、该隧道掘进机用石块处理机器人在对石块进行清理的整个过程中，均无需工作人员手动作业，自动化程度更高，且大大提高了作业的安全性，有效降低工作人员的劳动强度以及作业成本，适于推广使用。
三、该隧道掘进机用石块处理机器人中，蛇形机械臂1具有较大的活动范围，可对刀盘12上对应的各个位置进行检测，同时以图像形式呈现给工作人员，具有更好的可视性，可满足工程多样化、地域差异性较强的作业需求，另外，摄像头7还可对刀盘12上的刀具进行检测，使工作人员能够实时了解刀具的磨损情况，及时对刀具进行维修或更换，保证掘进作业的顺利进行。
实施方式二
如图5、图6所示，本发明提供了一种隧道掘进机，该隧道掘进机包括盾体11、刀盘12以及上述的隧道掘进机用石块处理机器人，盾体1为两端开口的圆筒状结构，刀盘12设置于盾体1的一端且朝向隧道掘进机的掘进方向，隧道掘进机用石块处理机器人的控制端设置于盾体1的内部，隧道掘进机用石块处理机器人的执行端穿过刀盘12边缘上的间隙伸出至盾体11的外部。
进一步的，如图5所示，盾体11的内部设置有固定平台13，隧道掘进机用石块处理机器人的控制端能滑动地设置于固定平台13上。
具体的，如图6所示，固定平台13的顶部通过螺栓固定安装有滑轨16，隧道掘进机用石块处理机器人的操作仓4能滑动地设置于滑轨16上。通过滑动调节操作仓4在滑轨16上的位置，从而调节蛇形机械臂1伸出至盾体11外部的长度。
在本发明的一个可选实施例中，隧道掘进机用石块处理机器人的蛇形机械臂1位于盾体11外部的长度大于或者等于刀盘12的直径，使蛇形机械臂1的动作范围覆盖整个刀盘12，从而可实现蛇形机械臂1较大范围的转动动作，可达到全覆盖高压水处理效果，以满足对位于刀盘12范围内的大粒径石块进行充分清理的需求。
本发明的隧道掘进机的特点及优点是：
该隧道掘进机在对隧道进行掘进过程中，可依靠蛇形机械臂1伸入至隧道掘进机前方狭小空间、恶劣环境中对掘进情况进行实时检测，及时发现大颗粒石块的位置，并对石块进行切割、清洗处理，清理效果进行可视化观察，从而避免石块对掘进机造成损害，可满足工程多样化、地域差异性较强的作业需求，有效提高掘进效率，保证对隧道掘进的顺利进行。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (13)
1.一种隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述隧道掘进机用石块处理机器人包括蛇形机械臂(1)、对所述蛇形机械臂(1)的动作形态进行控制的操作仓(4)、对掘进过程中的石块进行切割、清洗的喷嘴(5)以及对石块的切割、清洗情况进行图像采集和显示的摄像头(7)，其中：
所述蛇形机械臂(1)的控制端设置于掘进机的内部并与所述操作仓(4)连接，所述喷嘴(5)和所述摄像头(7)均设置于所述蛇形机械臂(1)的执行端，且所述蛇形机械臂(1)的执行端伸出至所述掘进机的外部；
所述操作仓(4)的内部设置有控制器(14)，所述控制器(14)的图像信号接收端与所述摄像头(7)的图像信号输出端电性连接，所述控制器(14)的控制信号输出端分别与所述蛇形机械臂(1)的控制端以及所述喷嘴(5)的控制端电性连接；
所述蛇形机械臂(1)包括多个关节段(101)，各所述关节段(101)沿轴向顺序排列，且由所述蛇形机械臂(1)的控制端至所述蛇形机械臂(1)的执行端方向各所述关节段(101)的轴向长度逐渐减小；所述蛇形机械臂(1)还包括连接各所述关节段(101)的钢丝绳(102)，所述关节段(101)为两端开口的筒状结构，相邻两所述关节段(101)之间留有间隙，且相邻两所述关节段(101)通过球形万向节连接；所述操作仓(4)的内部设置有伺服电机(17)，各所述钢丝绳(102)的一端分别与所述伺服电机(17)连接，各所述钢丝绳(102)分别串联穿过各所述关节段(101)，且各所述钢丝绳(102)的另一端与所述蛇形机械臂(1)的执行端连接；所述关节段(101)上沿所述关节段(101)的轴向开设有多个第一连接通孔，各所述第一连接通孔沿所述关节段(101)的周向均匀分布，各所述钢丝绳(102)顺序穿过各所述关节段(101)上对应的所述第一连接通孔；
所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括照明灯(6)，所述照明灯(6)设置于所述蛇形机械臂(1)的执行端，所述蛇形机械臂(1)的执行端上位于所述摄像头(7)与所述喷嘴(5)之间设置有板状的气帘(9)。
2.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括对所述蛇形机械臂(1)起到防护作用的护罩(10)，所述护罩(10)为两端开口的柔性管体，所述护罩(10)密封套设于所述蛇形机械臂(1)的外侧。
3.如权利要求2所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述操作仓(4)的外壁上设置有法兰盘(15)，所述护罩(10)的一端与所述法兰盘(15)密封连接，所述护罩(10)的另一端与所述蛇形机械臂(1)的执行端密封连接。
4.如权利要求1或3所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述蛇形机械臂(1)的内部设置有供水管线，所述供水管线的一端位于所述掘进机的内部并与高压水源连接，所述供水管线的另一端穿过所述蛇形机械臂(1)并与所述喷嘴(5)连接。
5.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述蛇形机械臂(1)的执行端设置有支架(8 )，所述喷嘴(5)设置于所述支架(8 )上，所述喷嘴(5)与所述摄像头(7)在所述蛇形机械臂(1)的轴向相错开。
6.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述照明灯(6)的控制端与所述控制器(14)的控制信号输出端电性连接。
7.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述蛇形机械臂(1)的执行端设置有执行端头(2)，各所述钢丝绳(102)位于所述操作仓(4)外部的一端均与所述执行端头(2)连接，且所述喷嘴(5)和所述摄像头(7)均安装于所述执行端头(2)上。
8.如权利要求7所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括连接于所述执行端头(2)与所述关节段(101)之间的柔性前端(3)；
所述柔性前端(3)包括多个连接环(301)，各所述连接环(301)沿轴向顺序排列，相邻两所述连接环(301)之间留有间隙，且相邻两所述连接环(301)通过球形万向节连接，各所述钢丝绳(102)分别串联穿过各所述连接环(301)并与所述执行端头(2)连接。
9.如权利要求8所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述连接环(301)上沿所述连接环(301)的轴向开设有多个第二连接通孔(3011)，各所述第二连接通孔(3011)沿所述连接环(301)的周向均匀分布，各所述钢丝绳(102)顺序穿过各所述连接环(301)上对应的所述第二连接通孔(3011)。
10.一种隧道掘进机，其特征在于，所述隧道掘进机包括盾体(11)、刀盘(12)以及权利要求1至9中任意一项所述的隧道掘进机用石块处理机器人，所述盾体(11 )为两端开口的筒状结构，所述刀盘(12)设置于所述盾体(11 )的一端且朝向所述隧道掘进机的掘进方向，所述隧道掘进机用石块处理机器人的控制端设置于所述盾体(11 )的内部，所述隧道掘进机用石块处理机器人的执行端穿过所述刀盘(12)边缘上的间隙伸出至所述盾体(11)的外部。
11.如权利要求10所述的隧道掘进机，其特征在于，所述盾体(11)的内部设置有固定平台(13)，所述隧道掘进机用石块处理机器人的控制端能滑动地设置于所述固定平台(13)上。
12.如权利要求11所述的隧道掘进机，其特征在于，所述固定平台(13)的顶部设置有滑轨(16)，所述隧道掘进机用石块处理机器人的操作仓(4)能滑动地设置于所述滑轨(16)上。
13.如权利要求10所述的隧道掘进机，其特征在于，所述隧道掘进机用石块处理机器人的蛇形机械臂(1)位于所述盾体(11)外部的长度大于或者等于所述刀盘(12)的直径。
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