CN113006855A - 一种矿井用自动巡检机器人 - Google Patents

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CN113006855A CN202110200316.5A CN202110200316A CN113006855A CN 113006855 A CN113006855 A CN 113006855A CN 202110200316 A CN202110200316 A CN 202110200316A CN 113006855 A CN113006855 A CN 113006855A
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涂兴子
王雷
张小牛
董献勇
刘光辉
李民中
魏如愿
司士军
郭金龙
杨建伟
梅峰漳
路阳春
赵军业
陈香
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Pingdingshan Tianan Coal Mining Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种矿井用自动巡检机器人，包括移动座、红外热成像仪和标记机构，所述支撑壳体内设置有检测机构和第一电动机，且检测机构设置在第一电动机的下方，所述第一电动机与第一转轴相连接，且第一转轴通过锥齿轮组与第一传动轴相连接，同时第一传动轴上端贯穿支撑壳体内顶端与调节机构相连接，所述标记机构设置在移动座上端，且移动座上端设置有降尘机构，所述降尘机构设置在标记机构的右侧，且标记机构设置在支撑壳体的右侧。该矿井用自动巡检机器人，设置有粉尘浓度检测仪，当巡检过程中探测到该区域的粉尘浓度较高时，可通过水泵将水箱内的水通过三通管、喷头和第二喷管喷出对其进行降尘处理，避免后续人工进行降尘，降低劳动程度。

Description

一种矿井用自动巡检机器人
技术领域
本发明涉及矿井相关技术领域，具体为一种矿井用自动巡检机器人。
背景技术
在矿井开采作业时，为保证开采工作的顺利进行，保障作业人员的生命安全，通常需要对矿井现场进行巡检工作，巡检机器人作为人工巡检的替代，减轻了劳动强度，降低劳动风险，但常见的巡检机器人在巡检过程中不能对特殊地段进行标记，不便于后续工作人员的识别排查处理，不能在巡检过程中对粉尘密度大的区域进行降尘处理，需要后期人工进行降尘，增加劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿井用自动巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的常见的巡检机器人在巡检过程中不能对特殊地段进行标记，不便于后续工作人员的识别排查处理，不能在巡检过程中对粉尘密度大的区域进行降尘处理，需要后期人工进行降尘，增加劳动强度的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿井用自动巡检机器人，包括移动座、红外热成像仪和标记机构，
移动座，所述移动座包括有驱动轮、电源箱、T型架、粉尘浓度检测仪、控制器和超声波发射器，且移动座侧面转动连接有驱动轮，同时移动座左侧设置有超声波发射器，所述移动座内设置有电源箱，且移动座上端设置有T型架，同时T型架上设置有粉尘浓度检测仪和控制器，所述移动座上端设置有支撑壳体，且支撑壳体左侧设置有照明灯，所述支撑壳体内设置有检测机构和第一电动机，且检测机构设置在第一电动机的下方，所述第一电动机与第一转轴相连接，且第一转轴通过锥齿轮组与第一传动轴相连接，同时第一传动轴上端贯穿支撑壳体内顶端与调节机构相连接；
红外热成像仪，所述红外热成像仪设置在调节机构前侧，且调节机构后侧设置有摄像头；
标记机构，所述标记机构设置在移动座上端，且移动座上端设置有降尘机构，所述降尘机构设置在标记机构的右侧，且标记机构设置在支撑壳体的右侧。
优选的，所述照明灯设置有两个，且照明灯关于支撑壳体中心线对称设置，同时照明灯和电源箱之间为电性连接。
优选的，所述检测机构包括有弹簧、信号盒体和多功能传感器，且弹簧上端与信号盒体相连接，同时信号盒体内设置有多功能传感器。
优选的，所述第一电动机、第一转轴、锥齿轮组、第一传动轴和调节机构组成转动机构。
优选的，所述调节机构包括有框架体、第二电动机、第二转轴、第一齿轮、第二齿轮和第二传动轴，且框架体内设置有第二电动机，所述第二电动机与第二转轴相连接，且第二转轴上贯穿设置有第一齿轮，所述第一齿轮上端啮合连接有第二齿轮，且第二齿轮贯穿设置在第二传动轴上，所述第二传动轴转动连接在框架体侧壁上，且第二传动轴前端贯穿框架体侧壁与红外热成像仪相连接，同时第二传动轴后端贯穿框架体侧壁与摄像头相连接。
优选的，所述标记机构包括有荧光剂储存罐、输液泵和第一喷管，且荧光剂储存罐上端设置有输液泵，同时输液泵与第一喷管相连接。
优选的，所述输液泵、检测机构和控制器之间为电性连接。
优选的，所述降尘机构包括有水箱、水泵、三通管、喷头和第二喷管，且水箱内设置有水泵，所述水泵与三通管相连接，且三通管分别与喷头和第二喷管相连接，同时喷头设置在水箱上端，所述喷头设置在水箱的前后两侧。
优选的，所述水泵、粉尘浓度检测仪和控制器之间为电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该矿井用自动巡检机器人，
(1)该巡检机器人上设置有超声波发射器，在超声波发射器的作用下可对前进地面区域进行超声波定位，避免障碍物对巡检机器人的影响，照明灯在巡检机器人巡检过程起到辅助照明作用，便于巡检机器人对周围图像信息清晰采集；
(2)设置有摄像头和红外热成像仪，在摄像头和红外热成像仪的作用下采集图像信息，可通过第一电动机、第一转轴、锥齿轮组和第一传动轴对红外热成像仪和摄像头的方位进行调节，以及在第二电动机、第二转轴、第一齿轮、第二齿轮和第二传动轴的作用下对红外热成像仪和摄像头角度调节，有助于其图像信息采集；
(3)设置的多功能传感器，可对巡检路程中的二氧化碳浓度、一氧化碳浓度以及其他有毒有害气体进行探测，当检测到相应有害有毒区域时，可通过输液泵将荧光剂储存罐内的荧光剂通过第一喷管喷出，对此处区域作出标记，同时传递信息给相关人员，在荧光剂的醒目标记效果作用下，便于工作人员在远区域时就能清晰的发现标记位置，从而增强相应的防护措施；
(4)设置有粉尘浓度检测仪，当巡检过程中探测到该区域的粉尘浓度较高时，可通过水泵将水箱内的水通过三通管、喷头和第二喷管喷出对其进行降尘处理，避免后续人工进行降尘，降低劳动程度。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明正视剖面结构示意图；
图3为本发明移动座左侧视结构示意图；
图4为本发明红外热成像仪和摄像头之间结构示意图；
图5为本发明调节机构结构示意图；
图6为本发明图2中A处放大结构示意图；
图7为本发明三通管和第二喷管之间结构示意图；
图8为本发明工作流程示意图。
图中：1、移动座，101、驱动轮，102、电源箱，103、T型架，104、粉尘浓度检测仪，105、控制器，106、超声波发射器，2、支撑壳体，3、照明灯，4、检测机构，401、弹簧，402、信号盒体，403、多功能传感器，5、第一电动机，6、第一转轴，7、锥齿轮组，8、第一传动轴，9、调节机构，901、框架体，902、第二电动机，903、第二转轴，904、第一齿轮，905、第二齿轮，906、第二传动轴，10、红外热成像仪，11、摄像头，12、标记机构，1201、荧光剂储存罐，1202、输液泵，1203、第一喷管，13、降尘机构，1301、水箱，1302、水泵，1303、三通管，1304、喷头，1305、第二喷管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种矿井用自动巡检机器人，如图1、图2、图3、图6和图8所示，移动座1包括有驱动轮101、电源箱102、T型架103、粉尘浓度检测仪104、控制器105和超声波发射器106，且移动座1侧面转动连接有驱动轮101，同时移动座1左侧设置有超声波发射器106，移动座1内设置有电源箱102，且移动座1上端设置有T型架103，同时T型架103上设置有粉尘浓度检测仪104和控制器105，移动座1上端设置有支撑壳体2，且支撑壳体2左侧设置有照明灯3，照明灯3设置有两个，且照明灯3关于支撑壳体2中心线对称设置，同时照明灯3和电源箱102之间为电性连接，照明灯3可对巡检机器人巡检过程提供辅助照明作用，支撑壳体2内设置有检测机构4和第一电动机5，且检测机构4设置在第一电动机5的下方，检测机构4包括有弹簧401、信号盒体402和多功能传感器403，且弹簧401上端与信号盒体402相连接，同时信号盒体402内设置有多功能传感器403，弹簧401减缓巡检机器人巡检过程产生的震动对多功能传感器403的影响，第一电动机5、第一转轴6、锥齿轮组7、第一传动轴8和调节机构9组成转动机构，第一电动机5通过第一转轴6、锥齿轮组7和第一传动轴8带动调节机构9转动，从而对红外热成像仪10和摄像头11的方位进行调节。
如图1、图2、图3、图4、图5和图8所示，第一电动机5与第一转轴6相连接，且第一转轴6通过锥齿轮组7与第一传动轴8相连接，同时第一传动轴8上端贯穿支撑壳体2内顶端与调节机构9相连接，调节机构9包括有框架体901、第二电动机902、第二转轴903、第一齿轮904、第二齿轮905和第二传动轴906，且框架体901内设置有第二电动机902，第二电动机902与第二转轴903相连接，且第二转轴903上贯穿设置有第一齿轮904，第一齿轮904上端啮合连接有第二齿轮905，且第二齿轮905贯穿设置在第二传动轴906上，第二传动轴906转动连接在框架体901侧壁上，且第二传动轴906前端贯穿框架体901侧壁与红外热成像仪10相连接，同时第二传动轴906后端贯穿框架体901侧壁与摄像头11相连接，第二电动机902通过第二转轴903、第一齿轮904、第二齿轮905和第二传动轴906转动对红外热成像仪10和摄像头11的角度调节，红外热成像仪10设置在调节机构9前侧，且调节机构9后侧设置有摄像头11。
如图1、图2、图7和图8所示，标记机构12设置在移动座1上端，且移动座1上端设置有降尘机构13，标记机构12包括有荧光剂储存罐1201、输液泵1202和第一喷管1203，且荧光剂储存罐1201上端设置有输液泵1202，同时输液泵1202与第一喷管1203相连接，在输液泵1202的作用下将荧光剂储存罐1201内的荧光剂通过第一喷管1203喷出进行标记，输液泵1202、检测机构4和控制器105之间为电性连接，检测机构4内的多功能传感器403可对巡检路程中的二氧化碳浓度、一氧化碳浓度以及其他有毒有害气体进行探测，传递电信号给控制器105，通过控制器105控制输液泵1202启动，降尘机构13设置在标记机构12的右侧，且标记机构12设置在支撑壳体2的右侧，降尘机构13包括有水箱1301、水泵1302、三通管1303、喷头1304和第二喷管1305，且水箱1301内设置有水泵1302，水泵1302与三通管1303相连接，且三通管1303分别与喷头1304和第二喷管1305相连接，同时喷头1304设置在水箱1301上端，喷头1304设置在水箱1301的前后两侧，在水泵1302的作用下将水箱1301内的水通过喷头1304和第二喷管1305喷出进行降尘，水泵1302、粉尘浓度检测仪104和控制器105之间为电性连接，当巡检过程中探测到该区域的粉尘浓度较高时，粉尘浓度检测仪104传递电信号给控制器105，控制水泵1302启动。
工作原理：在使用该矿井用自动巡检机器人时，接通电源箱102，在驱动轮101作用下巡检机器人向指定路线进行巡检，弹簧401可减缓巡检机器人巡检过程产生的震动对多功能传感器403的影响，多功能传感器403可对巡检路程中的二氧化碳浓度、一氧化碳浓度以及其他有毒有害气体进行探测，当检测到相应有害有毒区域时，多功能传感器403传递电信号给控制器105，可通过输液泵1202将荧光剂储存罐1201内的荧光剂通过第一喷管1203喷出，对此处区域作出标记，同时传递信息给相关人员，在荧光剂的醒目标记效果作用下，便于工作人员在远区域时就能清晰的发现标记位置，从而增强相应的防护措施，作完标记后，可继续进行巡检，巡检过程中当粉尘浓度检测仪104探测到该区域的粉尘浓度较高时，粉尘浓度检测仪104传递电信号给控制器105，粉尘浓度检测仪104的型号为JH-GF，可通过水泵1302将水箱1301内的水通过三通管1303、喷头1304和第二喷管1305喷出对其进行降尘处理，避免后续人工进行降尘，降低劳动程度，设置有超声波发射器106，在超声波发射器106的作用下可对前进地面区域进行超声波定位，避免障碍物对巡检机器人的影响，照明灯3在巡检机器人巡检过程起到辅助照明作用，第一电动机5带动第一转轴6转动，第一转轴6通过锥齿轮组7带动第一传动轴8转动，第一传动轴8带动调节机构9转动，从而对红外热成像仪10和摄像头11方位调节，第二电动机902带动第二转轴903转，第二转轴903带动第一齿轮904转动，第一齿轮904通过第二齿轮905带动第二传动轴906转动，从而对红外热成像仪10和摄像头11角度调节，便于红外热成像仪10和摄像头11的图像采集，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种矿井用自动巡检机器人，包括移动座(1)、红外热成像仪(10)和标记机构(12)，其特征在于：
移动座(1)，所述移动座(1)包括有驱动轮(101)、电源箱(102)、T型架(103)、粉尘浓度检测仪(104)、控制器(105)和超声波发射器(106)，且移动座(1)侧面转动连接有驱动轮(101)，同时移动座(1)左侧设置有超声波发射器(106)，所述移动座(1)内设置有电源箱(102)，且移动座(1)上端设置有T型架(103)，同时T型架(103)上设置有粉尘浓度检测仪(104)和控制器(105)，所述移动座(1)上端设置有支撑壳体(2)，且支撑壳体(2)左侧设置有照明灯(3)，所述支撑壳体(2)内设置有检测机构(4)和第一电动机(5)，且检测机构(4)设置在第一电动机(5)的下方，所述第一电动机(5)与第一转轴(6)相连接，且第一转轴(6)通过锥齿轮组(7)与第一传动轴(8)相连接，同时第一传动轴(8)上端贯穿支撑壳体(2)内顶端与调节机构(9)相连接；
红外热成像仪(10)，所述红外热成像仪(10)设置在调节机构(9)前侧，且调节机构(9)后侧设置有摄像头(11)；
标记机构(12)，所述标记机构(12)设置在移动座(1)上端，且移动座(1)上端设置有降尘机构(13)，所述降尘机构(13)设置在标记机构(12)的右侧，且标记机构(12)设置在支撑壳体(2)的右侧。
2.根据权利要求1所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述照明灯(3)设置有两个，且照明灯(3)关于支撑壳体(2)中心线对称设置，同时照明灯(3)和电源箱(102)之间为电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述检测机构(4)包括有弹簧(401)、信号盒体(402)和多功能传感器(403)，且弹簧(401)上端与信号盒体(402)相连接，同时信号盒体(402)内设置有多功能传感器(403)。
4.根据权利要求1所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述第一电动机(5)、第一转轴(6)、锥齿轮组(7)、第一传动轴(8)和调节机构(9)组成转动机构。
5.根据权利要求1所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述调节机构(9)包括有框架体(901)、第二电动机(902)、第二转轴(903)、第一齿轮(904)、第二齿轮(905)和第二传动轴(906)，且框架体(901)内设置有第二电动机(902)，所述第二电动机(902)与第二转轴(903)相连接，且第二转轴(903)上贯穿设置有第一齿轮(904)，所述第一齿轮(904)上端啮合连接有第二齿轮(905)，且第二齿轮(905)贯穿设置在第二传动轴(906)上，所述第二传动轴(906)转动连接在框架体(901)侧壁上，且第二传动轴(906)前端贯穿框架体(901)侧壁与红外热成像仪(10)相连接，同时第二传动轴(906)后端贯穿框架体(901)侧壁与摄像头(11)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述标记机构(12)包括有荧光剂储存罐(1201)、输液泵(1202)和第一喷管(1203)，且荧光剂储存罐(1201)上端设置有输液泵(1202)，同时输液泵(1202)与第一喷管(1203)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述输液泵(1202)、检测机构(4)和控制器(105)之间为电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述降尘机构(13)包括有水箱(1301)、水泵(1302)、三通管(1303)、喷头(1304)和第二喷管(1305)，且水箱(1301)内设置有水泵(1302)，所述水泵(1302)与三通管(1303)相连接，且三通管(1303)分别与喷头(1304)和第二喷管(1305)相连接，同时喷头(1304)设置在水箱(1301)上端，所述喷头(1304)设置在水箱(1301)的前后两侧。
9.根据权利要求8所述的一种矿井用自动巡检机器人，其特征在于：所述水泵(1302)、粉尘浓度检测仪(104)和控制器(105)之间为电性连接。
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