CN114509115B - 一种矿山安全智能巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山安全智能巡检机器人，涉及矿山开采技术领域，包括底板，所述底板上固定安装有测温组件，所述测温组件包括固定安装在底板上的导热片，导热片上固定安装有吸热温度筒，吸热温度筒内滑动安装有水平伸缩杆，用于检测环境温度，所述底板上还通过固定罩支架固定安装有凸透镜固定罩，凸透镜固定罩上固定安装有凸透镜，所述凸透镜固定罩上还固定安装有吸光温度筒。本发明通过设置湿度检测组件，当空气湿度超标时可以自动启动水泵，取样完成后可以自动停止；通过设置测温组件，可以判断矿洞内温度存在的具体形式；通过机械的方进行温度检测，可以解决磁铁矿对电子产品的影响，从而提高检测的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及矿山开采技术领域，具体为一种矿山安全智能巡检机器人。
背景技术
在矿山的开采时，随着矿山开采深度不停增加，其暴露面积以及深度也在不断增加，可能会导致内壁坍塌的现象的发生，造成人员的伤亡以及财产的损失。在矿山的开采的过程中，需要巡检人员定时的对矿山的边坡进行巡检。
现有的矿山巡检方式通常为人工巡检，该巡检方式存在以下缺陷：巡检人员在进行巡检时需移动至洞穴的深处进行观察，在移动至深处时如发生滑坡可能会导致巡检人员的伤亡；巡检人员在进行巡检时如果遇到高温，漏水，潮湿危险情况，这时的内壁就很容以出现坍塌，严重危害了巡检人员的生命安全，现有技术中，申请号为CN202011082002.1的中国专利公开了一种地下矿山用安全巡检机器人,通过外防护罩和缓冲件一、缓冲件二的组合作用，对矿石的撞击力进行即时、有效的传导，经外防护罩和端连板、移动部等组件的组合作用，在对矿石的撞击力传导的同时，将被动力转化为端连板和外防护罩相对巡检机器人的位移，从而对巡检机器人起到了更好的防护效果，但是该现有技术，并未解决上述技术问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿山安全智能巡检机器人，包括底板，所述底板上固定安装有测温组件，所述测温组件包括固定安装在底板上的导热片，导热片上固定安装有吸热温度筒，吸热温度筒内滑动安装有水平伸缩杆，用于检测环境温度，所述底板上还通过固定罩支架固定安装有凸透镜固定罩，凸透镜固定罩上固定安装有凸透镜，所述凸透镜固定罩上还固定安装有吸光温度筒，吸光温度筒内滑动安装有垂直伸缩杆，用于检测光线温度，所述水平伸缩杆和垂直伸缩杆之间通过传动机构转动连接；所述底板上还固定安装有湿度检测组件，所述湿度检测组件包括收集桶，收集桶内滑动安装有活塞片，活塞片的下方设置有压敏电阻，压敏电阻与检测簧之间固定连接有检测簧，并且所述压敏电阻上固定连接有常闭按钮。
优选的，所述凸透镜固定罩的顶部通过封闭盖固定安装有光敏电阻，用于检测环境中是否有光线存在，安装在凸透镜固定罩上的凸透镜至少为六个，并且吸光温度筒设置在所有凸透镜的焦点位置。
优选的，所述传动机构包括齿轮支架，齿轮支架固定安装在底板上，所述齿轮支架上转动安装有水平驱动齿轮，水平驱动齿轮的侧方通过连接轴固定连接有第二内棘轮，第二内棘轮的外侧棘轮连接有第二外棘轮，第二外棘轮的外表面齿轮啮合有中间过渡齿轮，中间过渡齿轮的侧方通过连接轴固定连接有第一外棘轮，所述第一外棘轮和中间过渡齿轮转动安装在齿轮支架上。
优选的，所述第一外棘轮的内侧棘轮连接有第一内棘轮，第一内棘轮的侧面固定安装有垂直驱动齿轮，所述第一内棘轮的外表面通过齿条支架齿轮啮合有垂直齿条，垂直齿条与垂直伸缩杆固定连接，所述水平驱动齿轮的外表面齿轮啮合有水平齿条，水平齿条与水平伸缩杆固定连接，齿条支架用于限制垂直齿条的摆动，并且齿条支架固定安装在齿轮支架上。
优选的，所述固定罩支架上固定安装有变速箱，变速箱的输入端与第二外棘轮固定连接，所述变速箱的输出端固定安装有发电机构，发电机构是固定连接在底板上，并且变速箱的输出端与发电机构的输入端固定连接。
优选的，所述湿度检测组件还包括固定安装在收集桶上的支撑罩，支撑罩上固定安装有冷凝片，冷凝片的外侧套接有遮挡罩，遮挡罩的侧方开设有进气孔，进气孔内固定安装有过滤网，所述遮挡罩上还设置有排气孔，排气孔内固定安装有排气扇，遮挡罩与支撑罩固定连接，所述冷凝片和遮挡罩内壁之间固定连接有制冷片，所述遮挡罩上固定安装有散热片。
优选的，所述底板上滑动连接有活动抽取杆，活动抽取杆的底端通过连接转动杆转动安装有抽取轮，抽取轮的内部填充有吸水海绵，抽取轮的侧面固定安装有固定片，用于将吸水海绵密封在活塞片中。
优选的，所述活动抽取杆的顶端与底板的上表面之间固定连接有减震簧，减震簧在这里起到避震的作用，减震簧的外侧设置有抽取罩，抽取罩固定安装在底板上，所述活动抽取杆中插接有输水管，输水管远离连接转动杆的一端固定安装有水泵，水泵的输出端与收集桶的内部连通。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供了一种矿山安全智能巡检机器人，具备以下有益效果：(1)本发明通过设置湿度检测组件，当空气湿度超标时可以自动启动水泵，取样完成后可以自动停止；(2)本发明通过设置测温组件，可以判断矿洞内温度存在的具体形式；(3)本发明通过机械的方进行温度检测，可以解决磁铁矿对电子产品的影响，从而提高检测的稳定性。
附图说明
图1为本发明结构示意图Ⅰ。
图2为本发明结构示意图Ⅱ。
图3为本发明结构示意图Ⅲ。
图4为本发明传动机构结构示意图。
图5为本发明传动机构结构拆分图。
图6为本发明齿条支架处结构示意图。
图7为本发明湿度检测组件结构示意图。
图8为本发明湿度检测组件结构剖视图Ⅰ。
图9为本发明湿度检测组件结构示意图Ⅱ。
图10为本发明连接转动杆处结构示意图。
图11为本发明湿度检测组件内部接线图。
图中：101-底板；102-电机轮；103-转向电缸；104-转向簧；105-电机轮支架；106-摆动杆；107-摆动连杆；108-电池；109-导热片；110-凸透镜固定罩；111-固定罩支架；112-封闭盖；113-抽取罩；114-抽取轮；115-吸光温度筒；116-变速箱；117-发电机构；118-吸热温度筒；119-垂直伸缩杆；120-水平伸缩杆；121-垂直齿条；122-水平齿条；123-垂直驱动齿轮；124-第一内棘轮；125-第一外棘轮；126-水平驱动齿轮；127-第二内棘轮；128-第二外棘轮；129-中间过渡齿轮；130-齿轮支架；131-输水管；132-水泵；133-散热片；134-冷凝片；135-排气扇；136-遮挡罩；137-过滤网；138-支撑罩；139-收集桶；140-制冷片；141-活塞片；142-检测簧；143-压敏电阻；144-常闭按钮；145-减震簧；146-活动抽取杆；147-连接转动杆；148-吸水海绵；149-固定片；150-齿条支架。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，本发明提供一种技术方案：一种矿山安全智能巡检机器人，包括底板101，底板101上固定安装有测温组件，测温组件包括固定安装在底板101上的导热片109，导热片109上固定安装有吸热温度筒118，吸热温度筒118内滑动安装有水平伸缩杆120，用于检测环境温度，底板101上还通过固定罩支架111固定安装有凸透镜固定罩110，凸透镜固定罩110上固定安装有凸透镜，凸透镜固定罩110上还固定安装有吸光温度筒115，吸光温度筒115内滑动安装有垂直伸缩杆119，用于检测光线温度，凸透镜固定罩110的顶部通过封闭盖112固定安装有光敏电阻，用于检测环境中是否有光线存在，安装在凸透镜固定罩110上的凸透镜至少为六个，并且吸光温度筒115设置在所有凸透镜的焦点位置，用于聚焦光线，当前方有火灾时，光会通过凸透镜聚焦在吸光温度筒115上，使其吸光温度筒115内部的温度升高，这时垂直伸缩杆119就会伸出来，当环境温度超标时，吸热温度筒118内部压力增大，水平伸缩杆120向外伸出。
水平伸缩杆120和垂直伸缩杆119之间通过传动机构转动连接，传动机构包括齿轮支架130，齿轮支架130固定安装在底板101上，齿轮支架130上转动安装有水平驱动齿轮126，水平驱动齿轮126的侧方通过连接轴固定连接有第二内棘轮127，第二内棘轮127的外侧棘轮连接有第二外棘轮128，第二外棘轮128的外表面齿轮啮合有中间过渡齿轮129，中间过渡齿轮129的侧方通过连接轴固定连接有第一外棘轮125，第一外棘轮125和中间过渡齿轮129转动安装在齿轮支架130上，第一外棘轮125的内侧棘轮连接有第一内棘轮124，第一内棘轮124的侧面固定安装有垂直驱动齿轮123，第一内棘轮124的外表面通过齿条支架150齿轮啮合有垂直齿条121，垂直齿条121与垂直伸缩杆119固定连接，水平驱动齿轮126的外表面齿轮啮合有水平齿条122，水平齿条122与水平伸缩杆120固定连接，齿条支架150用于限制垂直齿条121的摆动，并且齿条支架150固定安装在齿轮支架130上，固定罩支架111上固定安装有变速箱116，变速箱116的输入端与第二外棘轮128固定连接，变速箱116的输出端固定安装有发电机构117，发电机构117是固定连接在底板101上，并且变速箱116的输出端与发电机构117的输入端固定连接，也就是当变速箱116转动时会带动发电机构117的转子转动，当环境温度超标时，水平伸缩杆120伸出，水平伸缩杆120会带动水平齿条122移动，水平齿条122会带动水平驱动齿轮126转动，水平驱动齿轮126转动会通过连接轴带动第二内棘轮127转动，第二内棘轮127转动会带动第二外棘轮128转动，第二外棘轮128转动就会带动变速箱116的输入端转动，这时发电机构117上就会产生对应的感应电动势，这里需要说明的是，发电机构117的输出端需要通过导线与外部检测设备连接，用于检测发电机构117的工作状态，通过电压的变化即可了解所处环境的没有光线的温度，当前方有光线且强度超标时，光线通过凸透镜聚焦在吸光温度筒115上，吸光温度筒115内部的温度升高，这时垂直伸缩杆119由于吸光温度筒115内部高温高压就会向下移动，垂直伸缩杆119会带动垂直齿条121移动，垂直齿条121会带动垂直驱动齿轮123转动，垂直驱动齿轮123转动会带动第一内棘轮124转动，第一内棘轮124会带动第一外棘轮125转动，第一外棘轮125转动通过连接轴带动中间过渡齿轮129转动，中间过渡齿轮129转动会带动第二外棘轮128转动，这里需要说明，在第二内棘轮127带动第二外棘轮128转动的时候第二外棘轮128不会通过中间过渡齿轮129和第一外棘轮125带动第一内棘轮124转动，反过来当第一内棘轮124带动第一外棘轮125转动的时候，第二外棘轮128也不会带动第二内棘轮127转动，设置吸光温度筒115和吸热温度筒118的直径不同，因此可以判断垂直伸缩杆119和水平伸缩杆120在受温度影响时的移动距离，所以使用者可以通过判断产生感应电流的持续时间来判断是光线提升的温度，还是没有光线提升的温度，这里说明一下，由于矿洞内不确定因素太多因此当热源被物体遮挡时，但是温度还是会传递，这时即是无光线的温度，有光线温度就是前方有可见光的热源，但是温度还没有传递到本装置所在的位置。
底板101上还固定安装有湿度检测组件，湿度检测组件包括收集桶139，收集桶139内滑动安装有活塞片141，活塞片141的下方设置有压敏电阻143，压敏电阻143与检测簧142之间固定连接有检测簧142，并且压敏电阻143上固定连接有常闭按钮144，湿度检测组件还包括固定安装在收集桶139上的支撑罩138，支撑罩138上固定安装有冷凝片134，冷凝片134的外侧套接有遮挡罩136，遮挡罩136的侧方开设有进气孔，进气孔内固定安装有过滤网137，遮挡罩136上还设置有排气孔，排气孔内固定安装有排气扇135，遮挡罩136与支撑罩138固定连接，冷凝片134和遮挡罩136内壁之间固定连接有制冷片140，遮挡罩136上固定安装有散热片133，用于对制冷片140进行扇热，排气扇135可以带动周围的空气通过过滤网137进入冷凝片134附近，然后通过排气扇135排出，这时空气中的水分就会冷凝在冷凝片134上，当冷凝片134上积累水的重量大于水在冷凝片134上的附着力时，水滴会落在收集桶139中进行收集，底板101上滑动连接有活动抽取杆146，活动抽取杆146的底端通过连接转动杆147转动安装有抽取轮114，抽取轮114的内部填充有吸水海绵148，抽取轮114的侧面固定安装有固定片149，用于将吸水海绵148密封在活塞片141中，活动抽取杆146的顶端与底板101的上表面之间固定连接有减震簧145，减震簧145在这里起到避震的作用，减震簧145的外侧设置有抽取罩113，抽取罩113固定安装在底板101上，活动抽取杆146中插接有输水管131，输水管131远离连接转动杆147的一端固定安装有水泵132，水泵132的输出端与收集桶139的内部连通，当空气中的水含量超标时，冷凝片134上冷凝的水就会增加，然后收集桶139内储存的冷凝水增加的速度大于正常冷凝的速度，这里需要说明，空气中水的含量正常时，冷凝水会附着在冷凝片134上，因为含量少所以，滴落下的液态水就少，这时活塞片141上受到的压力会通过检测簧142传递到压敏电阻143上，因此冷凝水起检测空气中水含量的作用，需要说明冷凝水的重力，小于弹簧的弹力，这时压敏电阻143受到压力，因此压敏电阻143阻值降低，总电路的电流增加，接触器的感应线圈拉动动磁铁，接触器的常开触点闭合，这时水泵132启动，如果抽取轮114碾到水，这时水就会通过抽取轮114的开口吸附到吸水海绵148内，将样品水储存起来，当路面水的深度超过抽取轮114的半径时，这时水泵132就会通过输水管131将连接转动杆147内的水向上吸，需要说明，抽取轮114内部的水会通过连接转动杆147流进活动抽取杆146内，因为抽取轮114和连接转动杆147内部连通，连接转动杆147和活动抽取杆146内部连通，这时样品水会就会在水泵132的带动下流进收集桶139中，当水的重量大于检测簧142的弹力时，活塞片141下移，当活塞片141按压常闭按钮144的时候，常闭按钮144断开，总电路失电，这时水泵132停止工作，抽水结束，需要说明的时，本装置用电机的机构由固定安装在底板101上的电池108提供。
底板101上活动连接有电机轮支架105，电机轮支架105的底端转动安装有电机轮102，电机轮支架105的顶端与底板101的上表面之间固定安装有转向簧104，电机轮支架105的顶端固定连接有摆动杆106，摆动杆106远离电机轮支架105的一端活动连接有摆动连杆107，摆动连杆107的中部设置有转向电缸103，转向电缸103的伸缩筒与底板101活动连接，转向电缸103的伸缩杆与摆动连杆107的中部通过滑杆活动连接，滑杆与转向电缸103的伸缩杆固定连接，滑杆与摆动连杆107滑动连接，也就是通过控制转向电缸103的伸缩即可控制电机轮102的摆动方向，从而实现转弯，其中转向簧104可以启动自动归正电机轮102，以及可以起到避震的作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种矿山安全智能巡检机器人，包括底板(101)，其特征在于：所述底板(101)上固定安装有测温组件，所述测温组件包括固定安装在底板(101)上的导热片(109)，导热片(109)上固定安装有吸热温度筒(118)，吸热温度筒(118)内滑动安装有水平伸缩杆(120)，用于检测环境温度，所述底板(101)上还通过固定罩支架(111)固定安装有凸透镜固定罩(110)，凸透镜固定罩(110)上固定安装有凸透镜，所述凸透镜固定罩(110)上还固定安装有吸光温度筒(115)，吸光温度筒(115)内滑动安装有垂直伸缩杆(119)，用于检测光线温度，所述水平伸缩杆(120)和垂直伸缩杆(119)之间通过传动机构转动连接；
所述的传动机构包括齿轮支架(130)，齿轮支架(130)固定安装在底板(101)上，所述齿轮支架(130)上转动安装有水平驱动齿轮(126)，水平驱动齿轮(126)的侧方通过连接轴固定连接有第二内棘轮(127)，第二内棘轮(127)的外侧棘轮连接有第二外棘轮(128)，第二外棘轮(128)的外表面齿轮啮合有中间过渡齿轮(129)，中间过渡齿轮(129)的侧方通过连接轴固定连接有第一外棘轮(125)，所述第一外棘轮(125)和中间过渡齿轮(129)转动安装在齿轮支架(130)上，所述第一外棘轮(125)的内侧棘轮连接有第一内棘轮(124)，第一内棘轮(124)的侧面固定安装有垂直驱动齿轮(123)，所述第一内棘轮(124)的外表面通过齿条支架(150)齿轮啮合有垂直齿条(121)，垂直齿条(121)与垂直伸缩杆(119)固定连接，所述水平驱动齿轮(126)的外表面齿轮啮合有水平齿条(122)，水平齿条(122)与水平伸缩杆(120)固定连接，在第二内棘轮（127）带动第二外棘轮（128）转动的时候，第二外棘轮（128）不会通过中间过渡齿轮（129）和第一外棘轮（125）带动第一内棘轮（124）转动，当第一内棘轮（124）带动第一外棘轮（125）转动的时候，第二外棘轮（128）不会带动第二内棘轮（127）转动；
所述底板(101)上还固定安装有湿度检测组件，所述湿度检测组件包括收集桶(139)，收集桶(139)内滑动安装有活塞片(141)，活塞片(141)的下方设置有压敏电阻(143)，压敏电阻(143)与检测簧(142)之间固定连接有检测簧(142)，并且所述压敏电阻(143)上固定连接有常闭按钮(144)，所述固定罩支架(111)上固定安装有变速箱(116)，变速箱(116)的输入端与第二外棘轮(128)固定连接，所述变速箱(116)的输出端固定安装有发电机构(117)，发电机构(117)是固定连接在底板(101)上，并且变速箱(116)的输出端与发电机构(117)的输入端固定连接，所述的湿度检测组件还包括固定安装在收集桶(139)上的支撑罩(138)，支撑罩(138)上固定安装有冷凝片(134)，冷凝片(134)的外侧套接有遮挡罩(136)，遮挡罩(136)的侧方开设有进气孔，进气孔内固定安装有过滤网(137)，所述遮挡罩(136)上还设置有排气孔，排气孔内固定安装有排气扇(135)，遮挡罩(136)与支撑罩(138)固定连接，所述冷凝片(134)和遮挡罩(136)内壁之间固定连接有制冷片(140)，所述遮挡罩(136)上固定安装有散热片(133)。
2.根据权利要求1所述的一种矿山安全智能巡检机器人，其特征在于：所述凸透镜固定罩(110)的顶部通过封闭盖(112)固定安装有光敏电阻，用于检测环境中是否有光线存在，安装在凸透镜固定罩(110)上的凸透镜至少为六个，并且吸光温度筒(115)设置在所有凸透镜的焦点位置。
3.根据权利要求1所述的一种矿山安全智能巡检机器人，其特征在于：所述底板(101)上滑动连接有活动抽取杆(146)，活动抽取杆(146)的底端通过连接转动杆(147)转动安装有抽取轮(114)，抽取轮(114)的内部填充有吸水海绵(148)，抽取轮(114)的侧面固定安装有固定片(149)，用于将吸水海绵(148)密封在活塞片(141)中。
4.根据权利要求3所述的一种矿山安全智能巡检机器人，其特征在于：所述活动抽取杆(146)的顶端与底板(101)的上表面之间固定连接有减震簧(145)，减震簧(145)的外侧设置有抽取罩(113)，抽取罩(113)固定安装在底板(101)上，所述活动抽取杆(146)中插接有输水管(131)，输水管(131)远离连接转动杆(147)的一端固定安装有水泵(132)，水泵(132)的输出端与收集桶(139)的内部连通。
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