CN114876486A - 一种巷隧道掘进机器人及自动截割控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巷隧道掘进机器人及自动截割控制方法，机器人包括机架，移动平台，支撑稳定机构，铣削机构，伸缩机构，斜进刀调节机构，水平摆动机构，升降机构，控制器，所述铣削机构包括：驱动单元，铣削轴，偏心回转套，高压射流喷嘴单元，拉压力传感器，方向传感器；通过偏心回转套内孔的中心线偏斜，使得铣削机构带动铣削刀头旋回振荡运动进行破岩阻力小，同时产生轴向和径向激振力，充分利用煤岩不抗拉特性，破岩效率高，铣削刀头与岩体非连续接触使得铣削刀头接触路径短磨损小、温度低，避免铣削刀头过度磨损；控制伸缩机构、斜进刀调节机构、升降机构和水平摆动机构，实现铣削机构按照预定路径铣削煤岩，实现岩体自动化高效铣削。

Description

一种巷隧道掘进机器人及自动截割控制方法

技术领域

本发明涉及普氏硬度系数高的煤岩巷隧道掘进领域，具体涉及一种巷隧道掘进机器人及自动截割控制方法。

背景技术

能源工业是国民经济的基础产业，也是技术密集型产业。“安全、高效、低碳”集中体现了现代能源技术的特点，也是抢占未来能源技术制高点的主要方向。要想用无限的科技解决有限能源与资源的约束，着力提高能源资源的安全、高效开发，推动能源生产和利用方式的变革，规划将能源勘探和开采技术作为四个重点发展领域之一，则需要研发复杂地质条件下资源安全、高效、节约、环境友好型开采技术与装备，如研制适用于岩石抗压强度100MPa的掘进机，高效井下动力与破岩系统等。随着各类岩石开挖机械在矿山开采、隧道掘进、油气井钻进等实际工程中的广泛应用，对坚硬岩石破碎技术提出了更高的要求和新的挑战。机械破岩具有破碎块度大、作业效率高等优点，其已被广泛运用于矿山开采、建筑工程及资源勘探等领域。然而，现有装备在坚硬岩体掘进施工中，刀具磨损加大，可靠性和工作效率降低，如何实现硬岩的高效破碎已经成为亟待解决的问题和难题，亟需研究新的岩石破碎方法实现坚硬岩石的高效破碎，对实现矿山高效开采、隧道高效掘进乃至我国能源资源的高效开发具有极其重要的意义。

以往主要通过增大机械驱动功率实现机械破碎坚硬岩石，但机械截齿破岩能力没有发生改变，仅增大功率会导致岩石破碎机构的磨损加剧、工作面粉尘量增大，难以有效提升机械的破岩效率，且安全隐患增大。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种巷隧道掘进机器人及自动截割控制方法，通过偏心回转套内孔的中心线偏斜，使得铣削机构带动钻铣滚刀旋回振荡运动进行破岩，并通过控制器对机器人进行控制，使其实现铣削机构带动的碟形滚刀自动化截割。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种巷隧道掘进机器人，包括：

机架；移动平台，设置在机架的底部，用于机架的移动；支撑稳定机构，设置在机架上，用于支撑岩体顶部和侧部；铣削机构，用于铣削煤岩体；伸缩机构，设置于铣削机构与机架之间，使铣削机构伸出和缩回；水平摆动机构，设置于伸缩机构与机架之间，使铣削机构左右摆动；斜进刀调节机构，设置于伸缩机构与铣削机构之间，使铣削机构改变斜切方向；升降机构，设置于水平摆动机构与机架之间，使铣削机构上下摆动；；控制器，对机器人的终端机构进行控制操作；所述铣削机构包括：驱动单元，驱动端与偏心回转套驱动连接，固定连接在铣削机构外壳上；铣削轴，其铣削端设置有铣削刀头，所述铣削轴的中段设置有限位件，所述限位件用于抵消作用于旋回体的轴向力；偏心回转套，设置在铣削轴与驱动单元之间，所述偏心回转套内部设置有内孔，所述内孔与铣削轴配合连接，所述内孔的轴线即中心线I与偏心回转套的轴线即中心线II之间存在夹角，使铣削轴上的铣削刀头进行旋回振荡铣削破岩；高压射流喷嘴单元，设置在所述铣削端上，形成高压射流辅助铣削刀头破岩；拉压力传感器，设置在铣削机构外壳上，与控制器信号连接，用于检测铣削机构中连接紧固件的受力载荷；方向传感器，设置在铣削机构外壳上，与控制器信号连接，用于检测铣削刀头的运动方向。

作为本发明的一种优选实施方式：所述偏心回转套包括：筒套，一端开有内孔，另一端为筒套封闭端，筒套外壁与铣削机构外壳配合连接，筒套封闭端与驱动单元配合连接；偏心圆盘，设置在筒套中部外壁，该偏心圆盘的轴线与偏心套筒的轴线之间存在偏心距；所述内孔设置有强化处理表面。

作为本发明的一种优选实施方式：所述铣削轴依次分为铣削端、球形段、连接段，所述铣削轴上的铣削端与铣削刀头连接，所述限位件为连接在所述铣削端后端的球形段，所述球形段与铣削轴支撑座的接触面设有高压密封圈；所述连接段与偏心回转套的内孔配合安装。

作为本发明的一种优选实施方式：所述铣削轴上还设置有：冷却进水道，与铣削轴支撑座上的低压水入口相连接；冷却分支水道，设置在偏心回转套内孔与铣削轴右侧段的接触面上；冷却水出水道，设置在铣削轴内部，与冷却分支水道连通，并连接到铣削刀头处。

作为本发明的一种优选实施方式：高压射流喷嘴单元中，包括：高压水管，串联设置有高压水开闭装置，并与铣削轴支撑座上的高压水入口相连接；高压水开闭装置，用于控制闭合高压水管；高压射流喷嘴，与铣削轴支撑座的高压水入口连通。作为本发明的一种优选实施方式：

作为本发明的一种优选实施方式：所述驱动单元为电机马达，所述电机马达通过螺钉II固定在铣削机构外壳上，所述铣削刀头为镶嵌硬质合金的蝶形滚刀。

作为本发明的一种优选实施方式：中心线I与中心线II之间夹角小于3°。

作为本发明的一种优选实施方式：所述铣削机构通过调节支撑件中的铰接孔与斜进刀调节机构连接。与斜进刀调节机构连接。

作为本发明的一种优选实施方式：伸缩机构包括：方形壳体、方形伸出梁、伸缩油缸，伸缩油缸的缸筒与方形壳体固定连接、伸缩油缸的缸杆与方形伸出梁固定连接，伸缩油缸上设置有位移传感器，所述位移传感器用于检测伸缩油缸的位移；升降机构，包括升降油缸，一端与水平摆动机构的下铰接孔连接，另一端与方形壳体的中部铰接孔连接，并在连接处设有升降角度传感器，使得铣削机构中的铣削刀头能在巷道内进行上下运动；斜进刀调节机构，一端与铣削机构的后端对称铰接孔连接、另一端与方形伸出梁的前端对称铰接孔连接，并在斜进刀调节机构中设置有铣削机构角度传感器，调整铣削刀头达到斜切状态。

巷隧道掘进机器人的自动截割控制方法，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制行走平台使掘进机器人铣削机构贴合煤岩体掘进面，控制支撑稳定机构支撑在巷道顶底板或侧帮，防滑机构打开并支撑在巷道底板上；

步骤2：启动驱动单元，由驱动单元带动偏心回转套进行旋转，通过偏心回转套的内孔旋转带动铣削轴和铣削刀头一同旋回摆动；在驱动单元启动时，打开低压冷却水管，通过冷却水流经铣削轴连接段外壁，对铣削轴连接段与偏心回转套内孔接触面进行冷却；在驱动单元启动时，启动高压水管射流单元，高压射流通过冲击旋回振荡的刀头形成振荡射流辅助铣削刀头破岩；

步骤3：控制器控制斜进刀调节机构使碟形滚刀达到斜切状态，控制器控制升降油缸使碟形滚刀向下运动，控制器控制伸缩油缸使方形伸出梁伸出方形壳体，使碟形滚刀作向下、向前复合运动斜切入岩体；通过拉压力传感器间接检测铣削轴支撑座、铣削机构外壳之间的连接紧固件受力载荷，检测的载荷达到预设值时，开启高压水系统；安装在铣削机构外壳上的方向传感器检测获得碟形滚刀的运动方向，高压水开闭装置根据检测的碟形滚刀运动方向开启安装在铣削轴支撑座上对应的高压射流喷嘴，在碟形滚刀运动方向形成振荡射流辅助破岩；位移传感器安装在伸缩油缸上检测其位移，控制伸缩油缸使碟形滚刀达到预定铣削厚度，控制斜进刀调节机构使碟形滚刀与岩体掘进面近似贴合达到铣削状态；

步骤4: 根据安装在方形壳体末端铰接位置的升降角度传感器、水平摆动机构外圆周位置的回转角度传感器信号，控制器计算碟形滚刀在岩体掘进面位置，控制升降油缸、水平摆动机构使安装在铣削机构上的碟形滚刀按照预设铣削路径铣削煤岩体；完成一次预定厚度煤岩体掘进面铣削后，铣削机构回到步骤1初始位置；

步骤5：不断重复步骤3、步骤4，直至伸缩油缸达到最大行程，收回支撑稳定机构和防滑机构完成掘进机器人一次固定后的铣削煤岩；

步骤6：重复执行步骤1~步骤5，实现煤岩体掘进面自动化截割。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

1.通过其中设置的偏心回转套内孔的中心线偏斜，使得铣削机构带动铣削刀头旋回振荡运动，铣削刀头与岩体非连续接触使得铣削刀头接触路径短磨损小、温度低，避免铣削刀头过度磨损，实现岩体高效铣削。通过带动铣削刀头使用旋回振荡进行破岩阻力小，同时产生轴向和径向激振力，充分利用煤岩不抗拉特性，破岩效率高。

2.在铣削刀头铣削岩石工作时，高压射流通过冲击旋回振荡的刀头形成振荡射流形成振荡射流辅助铣削刀头破岩，能降低铣削难度，振荡射流预先对岩石割缝后利于旋回振荡铣削刀头对岩石进行铣削破碎，充分利用岩石抗压不抗拉特性，大大的降低了破岩难度，提高了坚硬岩体的破碎效率。

3.通过在铣削轴中冷却水通道的设计，使得在铣削轴和偏心回转套的内孔进行旋回振荡运动时，由于相互摩擦产生的热量通过冷却水进行冷却，从而降低由于过热导致铣削轴和偏心回转套的过度损耗，并且通过在铣削轴与铣削轴支撑座中设置高压密封圈，防止冷却水的泄漏。

4. 控制器根据位移传感器、铣削机构角度传感器、升降角度传感器、回转角度传感器、方向传感器、拉压力传感器，调节斜进刀调节机构、方形伸出梁、升降油缸、水平摆动机构可以实现铣削机构带动的碟形滚刀自动化截割，工作效率高、截割成形质量好。

附图说明

图1为本发明巷隧道掘进机器人总体图；

图2为本发明中铣削机构的剖视图；

图3为本发明中铣削轴的剖视图；

图4为本发明中偏心回转套的剖视图；

图5为本发明中方形伸出梁的剖视图；

图6为本发明中碟形滚刀斜切方式及铣削路径示意图。

图中：1为铣削机构、2为斜进刀调节机构、3为方形伸出梁、4为方形壳体、5为升降油缸、6为水平摆动机构、7为液压动力源、8为电气系统、9为岩渣输送机构、10为防滑机构、11为行走平台、12为岩渣收集机构、13为支撑稳定机构、14为伸缩油缸、15为位移传感器、16为铣削机构角度传感器、17为升降角度传感器、18为回转角度传感器、19为方向传感器、20为拉压力传感器、21为高压水系统、22为高压射流喷嘴、23为控制器、24为煤岩体掘进面、25为斜切状态、26为铣削状态、27为铣削路径、1-1为碟形滚刀、1-2为螺钉I、1-3为铣削轴、1-4为铣削轴支撑座、1-5为螺栓I、1-6为低压冷却水管、1-7为高压水管、1-8为高压水开闭装置、1-9为铣削机构外壳、1-10为支撑轴承、1-12为偏心回转套、1-13为螺钉II、1-14为电机马达、1-15为螺钉III、1-16为调节支撑件、1-17为后端主铰接孔、1-18为后端对称铰接孔、1-19为高压密封圈、1-2-1为镶嵌硬质合金、1-3-1为铣削端、1-3-2为球形段、1-3-3为连接段、1-3-4为冷却进水道、1-3-5为冷却分支水道、1-3-6为冷却水出水道、1-4-1为低压水入口、1-4-2为高压水入口、1-12-1为内孔、1-12-2为筒套外壁、1-12-3为筒套封闭端、1-12-4为偏心圆盘、1-12-5为中心线I、1-12-6为中心线II、3-1为中部支撑座、3-2为前端主铰接孔、3-3为前端对称铰接孔、3-4四个表面；4-1为右铰接孔、4-2为中部铰接孔、4-3为尾部支撑座、6-1为回转端、6-2为上铰接孔、6-3为下铰接孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1至图6所示，本实施例为一种巷隧道掘进机器人，其中铣削机构，用于完成自动斜切进刀和铣削煤岩体，通过其中设置的偏心回转套内孔的中心线偏斜，使得铣削机构带动铣削刀头旋回振荡运动，铣削刀头与岩体非连续接触使得铣削刀头接触路径短磨损小、温度低，避免铣削刀头过度磨损，实现岩体高效铣削。通过带动铣削刀头使用旋回振荡进行破岩阻力小，同时产生轴向和径向激振力，充分利用煤岩不抗拉特性，破岩效率高。工作时，高压射流通过冲击旋回振荡的刀头形成振荡射流形成振荡射流辅助铣削刀头破岩，能降低铣削难度，射流预先对岩石割缝后利于旋回振荡铣削刀头对岩石进行破碎，大大的降低了破岩难度，提高了坚硬岩体的破碎效率。

巷隧道掘进机器人，包括控制器23，以及与控制器23信号连接的，铣削机构1、斜进刀调节机构2、方形伸出梁3、方形壳体4、升降油缸5、水平摆动机构6、液压动力源7、电气系统8、岩渣输送机构9、防滑机构10、行走平台11、岩渣收集机构12、支撑稳定机构13、伸缩油缸14、位移传感器15、铣削机构角度传感器16、升降角度传感器17、回转角度传感器18、方向传感器19、拉压力传感器20、高压水系统21、高压射流喷嘴22，

其中，液压动力源7、电气系统8、岩渣输送机构9、防滑机构10、岩渣收集机构12、支撑稳定机构13、高压水系统21等均安装在移动平台10上，组成整个巷隧道掘进机器人的机架。

如图2所示，铣削机构包括：驱动单元、铣削轴1-3、偏心回转套1-12、支撑轴承1-10、调节支撑件1-16，高压射流喷嘴单元，其中，

驱动单元，驱动端与偏心回转套驱动连接，驱动单元为电机马达1-14，所述电机马达通过螺钉II1-13固定在铣削机构外壳1-9上。

如图3所示，铣削轴1-3，包括：铣削端1-3-1，为铣削轴1-3与铣削刀头连接的一端；铣削轴支撑座1-4，通过螺栓I1-5和铣削机构外壳1-9连接；球形段1-3-2，为铣削轴中的限位件，设置在铣削轴支撑座1-4之间，与铣削轴支撑座1-4的接触面设有高压密封圈1-19，通过高压密封圈1-19的设置，防止冷却水的泄漏；连接段1-3-3，与偏心回转套的内孔1-12-1配合安装的一端。铣削轴中还设置有：冷却进水道1-3-4，与铣削轴支撑座1-4上的低压水入口1-4-1相连接；冷却分支水道1-3-5，设置在偏心回转套1-12内孔1-12-1与铣削轴1-3右侧段1-3-3的接触面上；冷却水出水道1-3-6，设置在铣削轴内部，与冷却分支水道连通，并连接到铣削刀头处，所述铣削轴1-3左端面1-3-1上通过螺钉I1-2固定有镶嵌硬质合金1-2-1的碟形滚刀1-1。

如图4所示，偏心回转套1-12，包括：筒套，一端开有一内孔1-12-1，另一端为筒套封闭端，筒套外壁与铣削机构外壳1-9配合连接，筒套封闭端1-12-3与电机马达配合连接；偏心圆盘，设置在筒套中部外壁，该偏心圆盘的轴线与偏心套筒的轴线之间存在偏心距；内孔，设置有强化处理表面，内孔1-12-1中心线I1-12-5与外表面1-12-2中心线II1-12-6之间存在一个夹角，该夹角一般小于3°。偏心回转套1-12右端1-12-3与电机马达1-14通过键连接。

支撑轴承1-10，其内、外圈分别与偏心回转套1-12外表面1-12-2和铣削机构外壳1-9内孔配合连接。

调节支撑件1-16，设有后端主铰接孔1-17、后端对称铰接孔1-18通过螺钉III1-15与铣削机构外壳1-9连接。

高压射流喷嘴单元，与高压水系统连接21，包括：高压水管1-7，串联设置有高压水开闭装置1-8，并与铣削轴支撑座1-4上的高压水入口1-4-2相连接；高压水开闭装置1-8，用于控制闭合高压水管；高压射流喷嘴，与铣削轴支撑座1-4的高压水入口1-4-2连通，高压水射流通过冲击旋回振荡的刀形成振荡射流。

移动平台11，设置在机架的底部，用于机架的移动；支撑稳定机构13，设置在机架上，用于支撑岩体顶部和侧部。

拉压力传感器20安装在铣削轴支撑座1-4与铣削机构外壳1-9之间，方向传感器19安装在铣削机构外壳1-9表面。

伸缩机构包括：方形壳体4、方形伸出梁3、伸缩油缸14，伸缩油缸14分别与方形壳体4的尾部支撑座4-3、方形伸出梁3的中部支撑座3-1连接，伸缩油缸14的缸筒与方形壳体4固定连接、伸缩油缸14的缸杆与方形伸出梁3固定连接，通过位移传感器15检测到的伸缩油缸14的位移控制，控制器控制方形伸出梁相对方形壳体移动。如图5所示，方形伸出梁的中部支撑座3-1与伸缩油缸14活塞杆连接，前端主铰接孔3-2与铣削机构1后端主铰接孔1-17铰接，前端对称铰接孔3-3与铣削机构1后端对称铰接孔1-18通过斜进刀调节机构2连接，方形伸出梁3四个表面3-4强化处理。

水平摆动机构6，通过上铰接孔6-2设置在机架与方形壳体之间，回转端6-1竖直回转安装在移动平台10前侧，并且在机架与水平摆动机构之间设有回转角度传感器18，使方形壳体4左右摆动。

升降机构，包括升降油缸，分别与水平摆动机构6的下铰接孔6-3、方形壳体4的中部铰接孔4-2连接，升降角度传感器17设置在方形壳体4的右铰接孔4-1与水平摆动机构6上铰接孔6-2的铰接处，使得铣削机构中的铣削刀头能在巷道内进行上下运动。

斜进刀调节机构，两端分别与铣削机构1的后端对称铰接孔1-18、方形伸出梁3的前端对称铰接孔3-3连接，并在铣削机构1后端主铰接孔1-17与方形伸出梁3前端主铰接孔3-2铰接并设有铣削机构角度传感器16，所述斜进刀调节机构用于使调整铣削刀头达到斜切状态。

控制器根据位移传感器15、铣削机构角度传感器16、升降角度传感器17、回转角度传感器18、拉压力传感器20、方向传感器19，控制斜进刀调节机构2、升降油缸14、水平摆动机构6、伸缩油缸5、振荡射流喷嘴22开闭装置等实现定向水射流辅助下铣削机构1自动斜切进刀和铣削煤岩体。

一种巷隧道掘进机器人的自动截割控制方法，基于所述的巷隧道掘进机器人，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制行走平台11使掘进机器人铣削机构1贴合煤岩体掘进面24，控制支撑稳定机构13支撑在巷道顶底板或侧帮，防滑机构10打开并支撑在巷道底板上；

步骤2：启动驱动单元，由驱动单元带动偏心回转套进行旋转，通过偏心回转套的内孔旋转带动铣削轴和铣削刀头一同旋回摆动；在驱动单元启动时，打开低压冷却水管，通过冷却水流经铣削轴连接段外壁，对铣削轴连接段与偏心回转套内孔接触面进行冷却；在驱动单元启动时，启动高压水管射流单元，高压射流通过冲击旋回振荡的刀头形成振荡射流形成振荡射流辅助铣削刀头破岩；

步骤3：控制器控制斜进刀调节机构2使碟形滚刀1-1达到斜切状态25，控制升降油缸5使碟形滚刀1-1向下运动，控制伸缩油缸14使方形伸出梁3伸出方形壳体4，使碟形滚刀1-1作向下、向前复合运动斜切入岩体；安装在拉压力传感器20间接检测铣削轴支撑座1-4、铣削机构外壳1-9之间的连接紧固件受力载荷，检测的载荷达到预设值时安装在移动平台10上高压水系统21开启；安装在铣削机构外壳1-9上的方向传感器19检测获得碟形滚刀1-1的运动方向，高压水开闭装置1-8根据检测的碟形滚刀1-1运动方向开启安装在铣削轴支撑座1-4上对应的高压射流喷嘴22，在碟形滚刀1-1运动方向形成振荡射流辅助破岩；位移传感器15安装在伸缩油缸14上检测其位移，控制伸缩油缸14使碟形滚刀1-1达到预定铣削厚度，控制斜进刀调节机构2使碟形滚刀1-1与岩体掘进面24近似贴合达到铣削状态26；

步骤4: 根据安装在方形壳体4末端铰接位置的升降角度传感器17、水平摆动机构6外圆周位置的回转角度传感器18信号，控制器23计算碟形滚刀1-1在岩体掘进面24位置，控制升降油缸5、水平摆动机构6使安装在铣削机构1上的碟形滚刀1-1按照预设铣削路径27铣削煤岩体；完成一次预定厚度煤岩体掘进面24铣削后，铣削机构1回到步骤1初始位置；

步骤5：不断重复步骤3、步骤4，直至伸缩油缸14达到最大行程，收回支撑稳定机构13和防滑机构10完成掘进机器人一次固定后的铣削煤岩；

步骤6：重复执行步骤1~步骤5，实现煤岩体掘进面24自动化截割。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种巷隧道掘进机器人，包括：

机架；

移动平台（11），设置在机架的底部，用于机架的移动；

支撑稳定机构（13），设置在机架上，用于支撑岩体顶部和侧部；

铣削机构，用于铣削煤岩体；

伸缩机构，设置于铣削机构与机架之间，使铣削机构伸出和缩回；

水平摆动机构，设置于伸缩机构与机架之间，使铣削机构左右摆动；

斜进刀调节机构，设置于伸缩机构与铣削机构之间，使铣削机构改变斜切方向；

升降机构，设置于水平摆动机构与机架之间，使铣削机构上下摆动；

控制器，对机器人的终端机构进行控制操作；

其特征在于，所述铣削机构包括：

驱动单元，驱动端与偏心回转套驱动连接，固定连接在铣削机构外壳（1-9）上；

铣削轴，其铣削端（1-3-1）设置有铣削刀头，所述铣削轴的中段设置有限位件，所述限位件用于抵消作用于旋回体的轴向力；

偏心回转套，设置在铣削轴与驱动单元之间，所述偏心回转套内部设置有内孔，所述内孔与铣削轴配合连接，所述内孔的轴线即中心线I（1-12-5）与偏心回转套的轴线即中心线II（1-12-6）之间存在夹角，使铣削轴上的铣削刀头进行旋回振荡铣削破岩；

高压射流喷嘴单元，设置在所述铣削端上，形成高压射流辅助铣削刀头破岩；

拉压力传感器（20），设置在铣削机构外壳（1-9）上，与控制器信号连接，用于检测铣削机构中连接紧固件的受力载荷；

方向传感器（19），设置在铣削机构外壳（1-9）上，与控制器信号连接，用于检测铣削刀头的运动方向。

2.根据权利要求1所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于，所述偏心回转套（1-12）包括：

筒套，一端开有内孔，另一端为筒套封闭端，筒套外壁与铣削机构外壳（1-9）配合连接，筒套封闭端（1-12-3）与驱动单元配合连接；

偏心圆盘，设置在筒套中部外壁，该偏心圆盘的轴线与偏心套筒的轴线之间存在偏心距；

所述内孔设置有强化处理表面。

3.根据权利要求2所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于：所述铣削轴依次分为铣削端、球形段、连接段，所述铣削轴上的铣削端与铣削刀头连接，所述限位件为连接在所述铣削端后端的球形段，所述球形段与铣削轴支撑座（1-4）的接触面设有高压密封圈（1-19）；所述连接段与偏心回转套的内孔（1-12-1）配合安装。

4.根据权利要求3所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于：所述铣削轴上还设置有：

冷却进水道（1-3-4），与铣削轴支撑座（1-4）上的低压水入口（1-4-1）相连接；

冷却分支水道（1-3-5），设置在偏心回转套（1-12）内孔（1-12-1）与铣削轴（1-3）右侧段（1-3-3）的接触面上；

冷却水出水道（1-3-6），设置在铣削轴内部，与冷却分支水道连通，并连接到铣削刀头处。

5.根据权利要求3所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于：高压射流喷嘴单元中，包括：

高压水管（1-7），串联设置有高压水开闭装置（1-8），并与铣削轴支撑座（1-4）上的高压水入口（1-4-2）相连接；

高压水开闭装置（1-8），用于控制闭合高压水管；

高压射流喷嘴，与铣削轴支撑座（1-4）的高压水入口（1-4-2）连通。

6.根据权利要求4所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于：所述驱动单元为电机马达（1-14），所述电机马达通过螺钉II（1-13）固定在铣削机构外壳（1-9）上，所述铣削刀头为镶嵌硬质合金（1-2-1）的蝶形滚刀（1-1）。

7.根据权利要求1所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于，中心线I（1-12-5）与中心线II（1-12-6）之间夹角小于3°。

8.根据权利要求1所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于，所述铣削机构（1）通过调节支撑件中的铰接孔与斜进刀调节机构连接。

9.根据权利要求8所述的巷隧道掘进机器人，其特征在于，

伸缩机构包括：方形壳体、方形伸出梁、伸缩油缸（14），伸缩油缸的缸筒与方形壳体固定连接、伸缩油缸的缸杆与方形伸出梁固定连接，伸缩油缸上设置有位移传感器（15），所述位移传感器（15）用于检测伸缩油缸的位移；

升降机构，包括升降油缸，一端与水平摆动机构（6）的下铰接孔（6-3）连接，另一端与方形壳体（4）的中部铰接孔（4-2）连接，并在连接处设有升降角度传感器（17），使得铣削机构中的铣削刀头能在巷道内进行上下运动；

斜进刀调节机构，一端与铣削机构（1）的后端对称铰接孔（1-18）连接、另一端与方形伸出梁（3）的前端对称铰接孔（3-3）连接，并在斜进刀调节机构中设置有铣削机构角度传感器（16），调整铣削刀头达到斜切状态。

10.根据权利要求9中所述的巷隧道掘进机器人的自动截割控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制行走平台使掘进机器人铣削机构贴合煤岩体掘进面，控制支撑稳定机构支撑在巷道顶底板或侧帮，防滑机构打开并支撑在巷道底板上；

步骤2：启动驱动单元，由驱动单元带动偏心回转套进行旋转，通过偏心回转套的内孔旋转带动铣削轴和铣削刀头一同旋回摆动；在驱动单元启动时，打开低压冷却水管，通过冷却水流经铣削轴连接段外壁，对铣削轴连接段与偏心回转套内孔接触面进行冷却；在驱动单元启动时，启动高压水管射流单元，高压射流通过冲击旋回振荡的刀头形成振荡射流辅助铣削刀头破岩；

步骤3：控制器控制斜进刀调节机构使碟形滚刀达到斜切状态，控制器控制升降油缸使碟形滚刀向下运动，控制器控制伸缩油缸使方形伸出梁伸出方形壳体，使碟形滚刀作向下、向前复合运动斜切入岩体；通过拉压力传感器间接检测铣削轴支撑座、铣削机构外壳之间的连接紧固件受力载荷，检测的载荷达到预设值时，开启高压水系统；安装在铣削机构外壳上的方向传感器检测获得碟形滚刀的运动方向，高压水开闭装置根据检测的碟形滚刀运动方向开启安装在铣削轴支撑座上对应的高压射流喷嘴，在碟形滚刀运动方向形成振荡射流辅助破岩；位移传感器安装在伸缩油缸上检测其位移，控制伸缩油缸使碟形滚刀达到预定铣削厚度，控制斜进刀调节机构使碟形滚刀与岩体掘进面近似贴合达到铣削状态；

步骤4: 根据安装在方形壳体末端铰接位置的升降角度传感器、水平摆动机构外圆周位置的回转角度传感器信号，控制器计算碟形滚刀在岩体掘进面位置，控制升降油缸、水平摆动机构使安装在铣削机构上的碟形滚刀按照预设铣削路径铣削煤岩体；完成一次预定厚度煤岩体掘进面铣削后，铣削机构回到步骤1初始位置；

步骤5：不断重复步骤3、步骤4，直至伸缩油缸达到最大行程，收回支撑稳定机构和防滑机构完成掘进机器人一次固定后的铣削煤岩；

步骤6：重复执行步骤1~步骤5，实现煤岩体掘进面自动化截割。

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