CN114233395A - 一种矿井透水事故机器人救援探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于救援机器人技术领域，具体涉及一种矿井透水事故机器人救援探测系统，所述无人基站安装于井下巷道中，所述无人基站正常情况下作为水下航行器的存放场所，透水事故发生后用作水下航行器回收充电的场所和通信链路的中继站；所述水下航行器正常情况下存放在无人基站中，透水事故发生后，用于对巷道内环境进行探测，并通过无人基站将巷道内情况上传至地面终端；所述水蛇机器人通过电磁铁吸附在水下航行器上，用于对水下航行器无法进行检测的狭窄区域进行探测。本发明的探测系统兼具井下探测、回收充电及通信保障能力，提供了机器人参与透水矿难救援的新思路，同时针对不同空间的需求，水下航行器和水蛇机器人分离作业，扩大了搜救范围。

Description

一种矿井透水事故机器人救援探测系统

技术领域

本发明属于救援机器人技术领域，具体涉及一种矿井透水事故机器人救援探测系统。

背景技术

煤矿作为高危行业之一，安全生产始终是头等大事，历来是国家关注的重点。透水事故一旦发生,井下全部电力供应需要切断,导致矿井下有线通信设备无法正常使用,井下无法和地面救灾指挥部取得及时联系,地面人员无法准确实时断测和掌握井下环境信息，从而造成大量的财产损失和人员伤亡。因此,透水事故一旦发生,在地形复杂、灾害严重的地段，有效的设置煤矿井下应急救援探测、通信技术装备以提高救援信息时效性很有意义。目前的煤矿事故救援工作中，矿井井下自主智能探测机器人常常用于掌握事故现场第一手信息和资料，提高救援效率，最大限度减少伤亡和损失。目前很多专利进行了矿井探测机器人的研究。但大多数矿井探测机器人都采用水陆两栖的移动方式，需要从地面指挥部进行施放，依靠有缆通信，具有时效性差、通信效率差、覆盖范围小、续航能力差等不足。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种矿井透水事故机器人救援探测系统。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

一种矿井透水事故机器人救援探测系统，包括无人基站、水下航行器和水蛇机器人，所述无人基站安装于井下巷道中，在所述无人基站中安装有雷达感应器、湿度传感器、水位传感器和气体检测传感器，所述雷达感应器用于在水下航行器返航至无人基站附近时，对水下航行器进行探测，所述湿度传感器和水位传感器用于探测是否发生透水事故，所述气体检测传感器用于检测巷道中的瓦斯含量，所述无人基站通过有线线缆与地面终端实现通信连接，所述无人基站还连接有工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆，所述工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆设置在巷道内，在所述工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆上等间距串联有射频接收器，从而实现与水下航行器或水蛇机器人的无线通信，所述无人基站正常情况下作为水下航行器的存放场所，透水事故发生后用作水下航行器回收充电的场所和通信链路的中继站；所述水下航行器正常情况下存放在无人基站中，透水事故发生后，所述水下航行器根据提前储存好的巷道初始情况，在巷道内根据规划好的路径自动进行游走，并通过声呐对巷道内环境进行探测，根据探测结果对巷道内情况进行自动更新和路径自动规划，并通过无人基站将巷道内情况上传至地面终端；所述水蛇机器人通过电磁铁吸附在水下航行器上，用于对水下航行器无法进行检测的狭窄区域进行声呐探测，所述水下航行器和水蛇机器人均通过无线射频技术与无人基站实现通信连接，从而将探测到的巷道情况经过无人基站传输至地面终端。

进一步，所述无人基站包括透明防爆箱体、卷闸装置、回收装置、定位无线充电装置和滚轮弹射装置，所述卷闸装置设置在透明防爆箱体的一侧，用于打开或关闭透明防爆箱体，所述回收装置安装在透明防爆箱体内部，用于对水下航行器进行收回，所述定位无线充电装置安装于回收装置上，用于对水下航行器进行定位夹紧以及对其进行无线充电，所述滚轮弹射装置安装在定位无线充电装置的上方，用于在需要水下航行器进行探测时，将其弹出。

再进一步，所述卷闸装置包括门框导轨、卷闸门板、卷闸滚轮，所述门框导轨有两个，分别对称安装于透明防爆箱体侧板内侧的上部，所述卷闸门板后侧的上下部均铰接有连接轴，且相邻卷闸门板的相邻边铰接在同一连接轴上，在所述连接轴的两侧均安装有卷闸滚轮，在所述卷闸滚轮内安装有轮毂电机，所述卷闸滚轮设置在门框导轨内，当需要打开透明防爆箱体时，卷闸滚轮沿着门框导轨行进，卷闸门板随之上移，最终收纳至透明防爆箱体内。

更进一步，所述回收装置包括平台底板和回收导轨，所述回收导轨有两个，分别对称安装于透明防爆箱体侧板的内侧，在所述平台底板后端的左右两侧均设置有延伸梁，在所述延伸梁的端部设置有滚轮滑块，所述滚轮滑块位于回收导轨内，在所述回收导轨的下方设置有导向齿条，所述导向齿条安装在透明防爆箱体的侧板上，在所述延伸梁的下表面安装有驱动电机，在所述驱动电机的输出轴上安装有推进齿轮，所述推进齿轮与导向齿条相啮合。

更进一步，所述滚轮滑块包括承力块、深沟球轴承和回收滚轮，所述承力块与延伸梁固定连接，所述回收滚轮通过深沟球轴承安装在承力块上，所述回收滚轮的圆周面与回收导轨的侧边相接触。

更进一步，所述定位无线充电装置包括无线充电面板、左后同步带、左前同步带、右后同步带、右前同步带、前左同步带、前右同步带、后左同步带和后右同步带，在所述左后同步带与左前同步带的相邻带轮的外侧，后左同步带与后右同步带的相邻带轮的外侧均设置有相啮合的外齿轮，以实现左后同步带与左前同步带以及后左同步带与后右同步带的同步反向旋转，在所述左后同步带与右后同步带之间、左前同步带与右前同步带之间、前左同步带与后左同步带之间以及前右同步带与后右同步带之间均设置有夹紧定位杆，用于夹紧水下航行器上的定位卡紧足部，对水下航行器形成定位及卡紧，使其固定在无线充电面板的充电范围内，同时所述左前同步带与右前同步带之间的夹紧定位杆可以绕过前左同步带、前右同步带，使其低于平台底板的上表面，防止其阻碍水下航行器弹出，用于安装带轮的转轴以及用于为左后同步带和后左同步带提供动力的带轮驱动电机均安装在平台底板的下表面，所述无线充电面板安装在平台底板的中央凹槽处。

更进一步，所述滚轮弹射装置包括弹射支架底板，所述弹射支架底板安装在透明防爆箱体后侧板的内表面，且位于回收装置的上方，在所述弹射支架底板上安装有夹紧电机，在所述夹紧电机的输出轴上安装有传动小齿轮，在所述弹射支架底板上还安装有两个左右对称，且相互啮合的传动大齿轮，所述传动小齿轮与其中一个传动大齿轮啮合连接，在所述传动大齿轮的中部固定连接有一号长杆，所述一号长杆的另一端与短杆的一端铰接，所述短杆的另一端固定连接有滚轮电机支架，所述短杆的中部与二号长杆的一端铰接，所述二号长杆的另一端铰接在弹射支架底板上，在所述滚轮电机支架上固定安装有滚轮电机，在所述滚轮电机的输出轴上安装有橡胶滚轮，滚轮弹射装置利用滚轮电机带动橡胶滚轮按一定的速度旋转，利用连杆机构瞬间夹紧水下航行器，利用瞬时摩擦力将水下航行器向外弹出。

更进一步，所述水下航行器包括航行器主体，在所述航行器主体的上表面两侧设置有顶端浮力板，用于辅助航行器主体漂浮，在所述航行器主体的上表面中部设置有电磁铁吸附装置，用于吸附水蛇机器人共同作业，所述电磁铁吸附装置中的电磁铁呈U型，以便于与水蛇机器人的弧度相贴合，更好的对水蛇机器人进行吸附，所述电磁铁表面做搪瓷处理，在所述航行器主体下表面的四个角上均设置有定位卡紧足部，在所述航行器主体上还设置有声呐和无线射频模块，所述声呐用于对巷道进行探测，所述无线射频模块用于实现与无人基站的无线通信。

更进一步，所述水蛇机器人包括机器人本体，在所述机器人本体上设置有声呐和无线射频模块。

更进一步，在所述无人基站中配备有蓄电池，日常以充电状态，连接矿井备用电源进行蓄电，透水事故发生后切断矿井电路，蓄电池直接供电。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明无人基站提前设置在巷道内，可以在事故发生后，及时对巷道内情况进行探测，保证了巷道情况探测的时效性，可以快速了解井下环境变化，确定人员与透水点位置信息，同时本发明通过“有缆加无线”的通信方式实现通信链路多级串联，本发明布置于巷道内的无人基站，无人基站与地面终端之间的有线线缆构成第一节通信点段的传递，无人基站连接的工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆，布置在巷道内，并在工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆上等间距布置射频接收器，构成第二节通信点段的传递，水下航行器或水蛇机器人利用声呐对周遭环境、人员位置和透水点进行探测，将信息利用换能器进行转换，利用无线射频技术将信息传递至射频接收器，构成第三通信节点的传递，上述三个通信节点独立于矿井供电体系，符合GB3836-2010爆炸性气体环境用电气设备的煤安要求，通过三个通信节点将巷道内的情况传递至地面，实现井上与井下之间的有效通信，从而便于有针对性地开展后续具体救援工作；

2、本发明的探测系统兼具井下探测、回收充电及通信保障能力，提供了机器人参与透水矿难救援的新思路，同时针对不同空间的需求，使用水下航行器和水蛇机器人分离作业，扩大了搜救范围。

附图说明

图1为正常情况下本发明无人基站、水下航行器和水蛇机器人的存放示意图；

图2为本发明无人基站的结构示意图；

图3为本发明卷闸装置的结构示意图；

图4为本发明回收装置的结构示意图；

图5为本发明回收装置的局部放大图；

图6为本发明滚轮滑块的结构示意图；

图7为本发明定位无线充电装置的结构示意图；

图8为本发明滚轮弹射装置的结构示意图；

图9为本发明水下航行器的结构示意图；

图10为本发明水蛇机器人的结构示意图；

图11为本发明的通信链路示意图。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。

如图1至图10所示，一种矿井透水事故机器人救援探测系统，包括无人基站01、水下航行器02和水蛇机器人03，所述无人基站01安装于井下巷道中，在所述无人基站01中安装有雷达感应器、湿度传感器、水位传感器和气体检测传感器，所述雷达感应器用于在水下航行器02返航至无人基站01附近时，对水下航行器02进行探测，所述湿度传感器和水位传感器用于探测是否发生透水事故，所述气体检测传感器用于检测巷道中的瓦斯含量，所述无人基站01通过有线线缆与地面终端04实现通信连接，所述无人基站01还连接有工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆1，所述工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆1设置在巷道内，在所述工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆1上等间距串联有射频接收器2，从而实现与水下航行器02或水蛇机器人03的无线通信，所述无人基站 01正常情况下作为水下航行器02的存放场所，透水事故发生后用作水下航行器 02回收充电的场所和通信链路的中继站；所述水下航行器02正常情况下存放在无人基站01中，透水事故发生后，所述水下航行器02根据提前储存好的巷道初始情况，在巷道内根据规划好的路径自动进行游走，并通过声呐对巷道内环境进行探测，根据探测结果对巷道内情况进行自动更新和路径自动规划，并通过无人基站01将巷道内情况上传至地面终端04；所述水蛇机器人03通过电磁铁吸附在水下航行器02上，用于对水下航行器02无法进行检测的狭窄区域进行声呐探测，所述水下航行器02和水蛇机器人03均通过无线射频技术与无人基站01实现通信连接，从而将探测到的巷道情况经过无人基站01传输至地面终端04。

所述无人基站01包括透明防爆箱体3、卷闸装置4、回收装置5、定位无线充电装置6和滚轮弹射装置7，所述卷闸装置4设置在透明防爆箱体3的一侧，用于打开或关闭透明防爆箱体3，所述回收装置5安装在透明防爆箱体3内部，用于对水下航行器02进行收回，所述定位无线充电装置6安装于回收装置5上，用于对水下航行器02进行定位夹紧以及对其进行无线充电，所述滚轮弹射装置 7安装在定位无线充电装置6的上方，用于在需要水下航行器02进行探测时，将其弹出，在所述无人基站01中配备有蓄电池，日常以充电状态，连接矿井备用电源进行蓄电，透水事故发生后切断矿井电路，蓄电池直接供电。

所述卷闸装置4包括门框导轨401、卷闸门板402、卷闸滚轮403，所述门框导轨401有两个，分别对称安装于透明防爆箱体3侧板内侧的上部，所述卷闸门板402后侧的上下部均铰接有连接轴404，且相邻卷闸门板402的相邻边铰接在同一连接轴404上，在所述连接轴404的两侧均安装有卷闸滚轮403，在所述卷闸滚轮403内安装有轮毂电机，所述卷闸滚轮403设置在门框导轨401内，当需要打开透明防爆箱体3时，卷闸滚轮403沿着门框导轨401行进，卷闸门板402随之上移，最终收纳至透明防爆箱体3内。

所述回收装置5包括平台底板501和回收导轨502，所述回收导轨502有两个，分别对称安装于透明防爆箱体3侧板的内侧，在所述平台底板501后端的左右两侧均设置有延伸梁503，在所述延伸梁503的端部设置有滚轮滑块504，所述滚轮滑块504位于回收导轨502内，所述滚轮滑块504包括承力块5041、深沟球轴承和回收滚轮5042，所述承力块5041与延伸梁503固定连接，所述回收滚轮5042通过深沟球轴承安装在承力块5041上，所述回收滚轮5042的圆周面与回收导轨502的侧边相接触，在所述回收导轨502的下方设置有导向齿条505，所述导向齿条505安装在透明防爆箱体3的侧板上，在所述延伸梁503的下表面安装有驱动电机506，在所述驱动电机506的输出轴上安装有推进齿轮 507，所述推进齿轮507与导向齿条505相啮合。

所述定位无线充电装置6包括无线充电面板601、左后同步带602、左前同步带603、右后同步带604、右前同步带605、前左同步带606、前右同步带607、后左同步带608和后右同步带609，在所述左后同步带602与左前同步带603的相邻带轮的外侧，后左同步带608与后右同步带609的相邻带轮的外侧均设置有相啮合的外齿轮610，以实现左后同步带602与左前同步带603以及后左同步带608与后右同步带609的同步反向旋转，在所述左后同步带602与右后同步带604之间、左前同步带603与右前同步带605之间、前左同步带606与后左同步带608之间以及前右同步带607与后右同步带609之间均设置有夹紧定位杆611，用于夹紧水下航行器02上的定位卡紧足部024，对水下航行器02形成定位及卡紧，使其固定在无线充电面板601的充电范围内，同时所述左前同步带603与右前同步带605之间的夹紧定位杆611可以绕过前左同步带606、前右同步带607，使其低于平台底板501的上表面，防止其阻碍水下航行器02弹出，用于安装带轮的转轴以及用于为左后同步带602和后左同步带608提供动力的带轮驱动电机均安装在平台底板501的下表面，所述无线充电面板601安装在平台底板501的中央凹槽处。

所述滚轮弹射装置7包括弹射支架底板701，所述弹射支架底板701安装在透明防爆箱体3后侧板的内表面，且位于回收装置5的上方，在所述弹射支架底板701上安装有夹紧电机702，在所述夹紧电机702的输出轴上安装有传动小齿轮703，在所述弹射支架底板701上还安装有两个左右对称，且相互啮合的传动大齿轮704，所述传动小齿轮703与其中一个传动大齿轮704啮合连接，在所述传动大齿轮704的中部固定连接有一号长杆705，所述一号长杆705的另一端与短杆706的一端铰接，所述短杆706的另一端固定连接有滚轮电机支架707，所述短杆706的中部与二号长杆708的一端铰接，所述二号长杆708的另一端铰接在弹射支架底板701上，在所述滚轮电机支架707上固定安装有滚轮电机 709，在所述滚轮电机709的输出轴上安装有橡胶滚轮710，滚轮弹射装置7利用滚轮电机709带动橡胶滚轮710按一定的速度旋转，利用连杆机构瞬间夹紧水下航行器02，利用瞬时摩擦力将水下航行器02向外弹出。

所述水下航行器02包括航行器主体021，在所述航行器主体021的上表面两侧设置有顶端浮力板022，用于辅助航行器主体021漂浮，在所述航行器主体 021的上表面中部设置有电磁铁吸附装置023，用于吸附水蛇机器人03共同作业，所述电磁铁吸附装置023中的电磁铁呈U型，以便于与水蛇机器人03的弧度相贴合，更好的对水蛇机器人03进行吸附，所述电磁铁表面做搪瓷处理，在所述航行器主体021下表面的四个角上均设置有定位卡紧足部024，在所述航行器主体021上还设置有声呐和无线射频模块，所述声呐用于对巷道进行探测，所述无线射频模块用于实现与无人基站01的无线通信。

所述水蛇机器人03包括机器人本体，在所述机器人本体上设置有声呐和无线射频模块。

技术方案：无人基站01日常密封，以蓄电状态置放于井下，并提前建立与地面的有缆通信，一旦发生透水事故，湿度传感器、水位传感器会及时检测到矿井内因为透水带来的环境的变化，开启卷闸，解除密封，利用滚轮弹射装置7 弹射释放水下航行器02。水下航行器02在水中调整好位姿后，开启航行探测，过程中利用里程计和侧扫声呐探测前方障碍，水下航行器02提前导入矿井初始巷道结构图，航行过程中根据声呐传感器进行的多波束点散射坐标建模的探测信息，实时进行航道图的二值化处理与自由栅格判定，实时更新扫描路径，并传回二值化后的巷道实时结构图，供地面指挥部解码了解矿井内部情况。水下航行器02上还以电磁吸附的方式携带着一个水蛇机器人03，如遇到透水塌方的区域阻碍前进，可以通过控制电磁铁的通断释放体积更小，灵活性较高的水蛇机器人03，穿越狭窄缝隙越过障碍，增大探索更多水下区域的可能性。水下航行器02与水蛇机器人03在井下水域环境中均利用里程计与惯导技术相结合实现定位完成运动。

水下航行器02在工作一段时间后，可以利用路径记忆原路返回无人基站01，利用无人基站01的定位无线充电装置6，完成对水下航行器02的卡紧回收与无线充电，以提高水下作业续航能力。同时在整个系统工作的过程中，无人基站 01也充当着通信中继站的作用，是有缆通信与无线射频通信的传递枢纽。

探测流程：透水事故发生后，无人基站即刻响应开始工作，待水位传感器检测到巷道内的水位漫过无人基站01后，无人基站01上的卷闸装置4开启解除密封；卷闸开启后，滚轮弹射装置7开始工作，两侧滚轮电机709带动橡胶滚轮710快速起转，到达预订弹射初速后，夹紧电机702起转，通过传动小齿轮703和传动大齿轮704的传递，带动对称分布的两组连杆机构对向夹紧，通过橡胶滚轮710高转速与摩擦提供给水下航行器02一个向前的初速度，将水下航行器02送出无人基站01；水下航行器02进入水域后，利用六个方向的BD-36 推进器的配合，稳定位姿，并开启航行，并利用测深侧扫声呐对矿井巷道中的环境进行多波束点散射坐标建模，确定周遭环境与事故前的变化，勘探透水发生点，同时接收其检测到的信号生成井下巷道路径地图，利用无线射频模块传递至无人基站01，航行过程中若遇到非结构性环境变化，如窄缝、狭小空间，水下航行器无法前进时，水下航行器02顶部电磁铁吸附装置023通过控制通断电，释放水蛇机器人03；水蛇机器人03同样携带声呐与无线射频模块，与水下航行器02一样完成探测与信息的传递；

回收充电流程：水下航行器02航行过程中蓄电量低于安全稳定值后，会自动开启返航模式，水下航行器02根据SD卡中的路径记忆，循迹返航，到达无人基站01附近，无人基站中的雷达感应器感应到水下航行器02返航，回收装置5启动，平台底板501两侧的驱动电机506同速率起转，带动推进齿轮507 的转动，推进齿轮507与导向齿条505啮合，导向齿条505固定于透明防爆箱体3内壁，推进齿轮507转动伴随着向前的位移，带动着平台底板501、滚轮滑块504在回收导轨502的约束下向前位移，移动出仓，为水下航行器02的回收提供承接平台；水下航行器02锁定平台底板501位置后，移动到平台底板501 上方，通过控制六个方向的推进器实现下落，直至水下航行器02底部的四个定位卡紧足部024接触平台底板501，定位无线充电装置6开启；定位无线充电装置6中的带轮驱动电机开始转动，经由外齿轮610的传动，带动左后同步带602 与左前同步带603、右后同步带604与右前同步带605、前左同步带606与前右同步带607、后左同步带608与后右同步带609分别对向转动，最终带动夹紧定位杆611对向收缩夹紧，夹紧定位杆611与水下航行器02底部的四个定位卡紧足部024平行接触，拖动水下航行器02到平台底板501的中心位置，即无线充电面板601的线圈无线充电覆盖范围内，开始充电；回收装置5再次启动，反方向将平台底板501连同定位无线充电装置6与水下航行器02一并回收入仓，以便充电完成后的再一次施放。

以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：包括无人基站(01)、水下航行器(02)和水蛇机器人(03)，所述无人基站(01)安装于井下巷道中，在所述无人基站(01)中安装有雷达感应器、湿度传感器、水位传感器和气体检测传感器，所述雷达感应器用于在水下航行器(02)返航至无人基站(01)附近时，对水下航行器(02)进行探测，所述湿度传感器和水位传感器用于探测是否发生透水事故，所述气体检测传感器用于检测巷道中的瓦斯含量，所述无人基站(01)通过有线线缆与地面终端(04)实现通信连接，所述无人基站(01)还连接有工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆(1)，所述工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆(1)设置在巷道内，在所述工业级全方位双工无隙漏泄同轴电缆(1)上等间距串联有射频接收器(2)，从而实现与水下航行器(02)或水蛇机器人(03)的无线通信，所述无人基站(01)正常情况下作为水下航行器(02)的存放场所，透水事故发生后用作水下航行器(02)回收充电的场所和通信链路的中继站；所述水下航行器(02)正常情况下存放在无人基站(01)中，透水事故发生后，所述水下航行器(02)根据提前储存好的巷道初始情况，在巷道内根据规划好的路径自动进行游走，并通过声呐对巷道内环境进行探测，根据探测结果对巷道内情况进行自动更新和路径自动规划，并通过无人基站(01)将巷道内情况上传至地面终端(04)；所述水蛇机器人(03)通过电磁铁吸附在水下航行器(02)上，用于对水下航行器(02)无法进行检测的狭窄区域进行声呐探测，所述水下航行器(02)和水蛇机器人(03)均通过无线射频技术与无人基站(01)实现通信连接，从而将探测到的巷道情况经过无人基站(01)传输至地面终端(04)。

2.根据权利要求1所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述无人基站(01)包括透明防爆箱体(3)、卷闸装置(4)、回收装置(5)、定位无线充电装置(6)和滚轮弹射装置(7)，所述卷闸装置(4)设置在透明防爆箱体(3)的一侧，用于打开或关闭透明防爆箱体(3)，所述回收装置(5)安装在透明防爆箱体(3)内部，用于对水下航行器(02)进行收回，所述定位无线充电装置(6)安装于回收装置(5)上，用于对水下航行器(02)进行定位夹紧以及对其进行无线充电，所述滚轮弹射装置(7)安装在定位无线充电装置(6)的上方，用于在需要水下航行器(02)进行探测时，将其弹出。

3.根据权利要求2所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述卷闸装置(4)包括门框导轨(401)、卷闸门板(402)、卷闸滚轮(403)，所述门框导轨(401)有两个，分别对称安装于透明防爆箱体(3)侧板内侧的上部，所述卷闸门板(402)后侧的上下部均铰接有连接轴(404)，且相邻卷闸门板(402)的相邻边铰接在同一连接轴(404)上，在所述连接轴(404)的两侧均安装有卷闸滚轮(403)，在所述卷闸滚轮(403)内安装有轮毂电机，所述卷闸滚轮(403)设置在门框导轨(401)内，当需要打开透明防爆箱体(3)时，卷闸滚轮(403)沿着门框导轨(401)行进，卷闸门板(402)随之上移，最终收纳至透明防爆箱体(3)内。

4.根据权利要求2所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述回收装置(5)包括平台底板(501)和回收导轨(502)，所述回收导轨(502)有两个，分别对称安装于透明防爆箱体(3)侧板的内侧，在所述平台底板(501)后端的左右两侧均设置有延伸梁(503)，在所述延伸梁(503)的端部设置有滚轮滑块(504)，所述滚轮滑块(504)位于回收导轨(502)内，在所述回收导轨(502)的下方设置有导向齿条(505)，所述导向齿条(505)安装在透明防爆箱体(3)的侧板上，在所述延伸梁(503)的下表面安装有驱动电机(506)，在所述驱动电机(506)的输出轴上安装有推进齿轮(507)，所述推进齿轮(507)与导向齿条(505)相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述滚轮滑块(504)包括承力块(5041)、深沟球轴承和回收滚轮(5042)，所述承力块(5041)与延伸梁(503)固定连接，所述回收滚轮(5042)通过深沟球轴承安装在承力块(5041)上，所述回收滚轮(5042)的圆周面与回收导轨(502)的侧边相接触。

6.根据权利要求2所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述定位无线充电装置(6)包括无线充电面板(601)、左后同步带(602)、左前同步带(603)、右后同步带(604)、右前同步带(605)、前左同步带(606)、前右同步带(607)、后左同步带(608)和后右同步带(609)，在所述左后同步带(602)与左前同步带(603)的相邻带轮的外侧，后左同步带(608)与后右同步带(609)的相邻带轮的外侧均设置有相啮合的外齿轮(610)，以实现左后同步带(602)与左前同步带(603)以及后左同步带(608)与后右同步带(609)的同步反向旋转，在所述左后同步带(602)与右后同步带(604)之间、左前同步带(603)与右前同步带(605)之间、前左同步带(606)与后左同步带(608)之间以及前右同步带(607)与后右同步带(609)之间均设置有夹紧定位杆(611)，用于夹紧水下航行器(02)上的定位卡紧足部(024)，对水下航行器(02)形成定位及卡紧，使其固定在无线充电面板(601)的充电范围内，同时所述左前同步带(603)与右前同步带(605)之间的夹紧定位杆(611)可以绕过前左同步带(606)、前右同步带(607)，使其低于平台底板(501)的上表面，防止其阻碍水下航行器(02)弹出，用于安装带轮的转轴以及用于为左后同步带(602)和后左同步带(608)提供动力的带轮驱动电机均安装在平台底板(501)的下表面，所述无线充电面板(601)安装在平台底板(501)的中央凹槽处。

7.根据权利要求2所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述滚轮弹射装置(7)包括弹射支架底板(701)，所述弹射支架底板(701)安装在透明防爆箱体(3)后侧板的内表面，且位于回收装置(5)的上方，在所述弹射支架底板(701)上安装有夹紧电机(702)，在所述夹紧电机(702)的输出轴上安装有传动小齿轮(703)，在所述弹射支架底板(701)上还安装有两个左右对称，且相互啮合的传动大齿轮(704)，所述传动小齿轮(703)与其中一个传动大齿轮(704)啮合连接，在所述传动大齿轮(704)的中部固定连接有一号长杆(705)，所述一号长杆(705)的另一端与短杆(706)的一端铰接，所述短杆(706)的另一端固定连接有滚轮电机支架(707)，所述短杆(706)的中部与二号长杆(708)的一端铰接，所述二号长杆(708)的另一端铰接在弹射支架底板(701)上，在所述滚轮电机支架(707)上固定安装有滚轮电机(709)，在所述滚轮电机(709)的输出轴上安装有橡胶滚轮(710)，滚轮弹射装置(7)利用滚轮电机(709)带动橡胶滚轮(710)按一定的速度旋转，利用连杆机构瞬间夹紧水下航行器(02)，利用瞬时摩擦力将水下航行器(02)向外弹出。

8.根据权利要求1所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述水下航行器(02)包括航行器主体(021)，在所述航行器主体(021)的上表面两侧设置有顶端浮力板(022)，用于辅助航行器主体(021)漂浮，在所述航行器主体(021)的上表面中部设置有电磁铁吸附装置(023)，用于吸附水蛇机器人(03)共同作业，所述电磁铁吸附装置(023)中的电磁铁呈U型，以便于与水蛇机器人(03)的弧度相贴合，更好的对水蛇机器人(03)进行吸附，所述电磁铁表面做搪瓷处理，在所述航行器主体(021)下表面的四个角上均设置有定位卡紧足部(024)，在所述航行器主体(021)上还设置有声呐和无线射频模块，所述声呐用于对巷道进行探测，所述无线射频模块用于实现与无人基站(01)的无线通信。

9.根据权利要求1所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：所述水蛇机器人(03)包括机器人本体，在所述机器人本体上设置有声呐和无线射频模块。

10.根据权利要求1所述的一种矿井透水事故机器人救援探测系统，其特征在于：在所述无人基站(01)中配备有蓄电池，日常以充电状态，连接矿井备用电源进行蓄电，透水事故发生后切断矿井电路，蓄电池直接供电。

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