CN115059514B - 基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法，属于灾害预警技术领域。基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法，包括：机器人底座；转动连接在所述机器人底座侧壁上的支腿座；转动连接在所述支腿座上的驱动轮；储液槽、储气槽；充气组件；控制出液管；限制组件；本发明中通过设置的对称设置的储液槽，同时配合可转动的支腿座，能够对矿井巷道侧壁的空间形变处进行检测，且使得储液槽内的涂料排出，便于对空间形变处进行检测，同时设置了转动的敲击球，可持续对矿井巷道顶壁进行敲击检测，同时配合弧形弹性管，便于对矿井巷道的顶壁进行空间形变的检测，且同样可以喷涂涂料，能够对警示人员进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及灾害预警技术领域，尤其涉及基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法。
背景技术
矿井是形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井；
巷道作为矿井下重要的运输通道和工作空间，其稳定状况直接影响到矿井的正常生产及工人的生命安全；目前在地下工程中，由于掘进作业破坏了岩体原有应力平衡状态，导致围岩体一定程度的位移、变形以及破坏；其次围岩体的应力一直处于动态变化的过程中，岩体的位移、变形和渗透特性也随之改变，即矿井下会发生空间形变；
为了防止空间形变严重导致矿井巷道坍塌，以降低巷道的危险性，因此，需要对矿井巷道内壁的空间形变进行定时的检测。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术中提出的问题问题，而提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法，包括：机器人底座；转动连接在所述机器人底座侧壁上的支腿座；其中，所述支腿座设置在所述机器人底座的侧壁四角处，所述机器人底座与支腿座之间通过U型弹片相连；转动连接在所述支腿座上的驱动轮；对称设置在所述机器人底座上的储液槽、储气槽；其中，所述储液槽、储气槽之间滑动连接有隔离板，所述隔离板与机器人底座通过隔离弹簧固定相连，所述机器人底座上设有与储液槽相通的补充口；充气组件，用于向储气槽内充气；连通在所述储液槽上的控制出液管，所述控制出液管朝向驱动轮；限制组件，在驱动轮移动时以限制控制出液管的开合。
为了便于对控制出液管的开合进行控制，优选地，所述限制组件包括：固定连接在所述支腿座上的弧形套筒；固定连接在所述机器人底座上的弧形轴，所述弧形轴滑动连接在弧形套筒内；固定连接在所述弧形套筒上的导气管；设置在所述机器人底座上的导气槽，所述导气槽与导气管可拆卸相连，所述导气槽远离导气管的一端朝向控制出液管；滑动连接在所述导气槽内的控制轴；固定连接在所述控制轴上的控制板，所述控制板用于隔断控制出液管；其中，所述控制板上设有控制槽，所述控制槽与控制出液管相匹配；控制弹簧，两端分别固定连接在控制板、机器人底座上。
为了便于对驱动轮进行驱动，优选地，所述支腿座上固定连接有驱动电机，所述驱动轮固定连接在所述驱动电机的输出端。
为了便于对储气槽进行充气，优选地，所述充气组件包括：固定连接在所述支腿座上的充气活塞筒；其中，所述充气活塞筒上固定连接有抽气管、充气管，所述充气管与储气槽相通；滑动连接在所述充气活塞筒内的充气活塞轴；固定连接在所述驱动轮上的驱动直轴；旋转座，两端分别转动连接在驱动直轴、充气活塞轴上；充气弹簧，两端分别固定连接在充气活塞筒、充气活塞轴上。
为了便于对控制出液管进行固定，优选地，所述支腿座上固定连接有控制导向环，所述控制出液管贯穿控制导向环。
为了便于对矿井巷道进行敲击检测，优选地，所述机器人底座上固定连接有立杆，所述立杆上固定连接有连接进气管，所述连接进气管与抽气管相通，所述立杆上转动连接有敲击轴，所述敲击轴贯穿连接进气管，所述敲击轴位于连接进气管内的一段固定连接有敲击扇叶，所述敲击轴的两端分别固定连接有敲击弹性绳，所述敲击弹性绳的另一端固定连接有敲击球。
为了便于对气体进行过滤，优选地，所述立杆内设有过滤仓，所述过滤仓内填充有过滤棉，所述连接进气管与抽气管通过过滤仓相通。
为了便于对声音进行收集，优选地，所述立杆上固定连接有声音收集器。
为了便于对矿井巷道顶部的空间形变进行检测，优选地，还包括：对称转动连接在所述机器人底座上的转动侧板；弧形弹性管，贯穿两个所述转动侧板；其中，所述弧形弹性管的两端均固定连接有端板，所述端板与转动侧板通过弧形弹性绳相连，所述弧形弹性管上固定连接有管道出口；插接在所述机器人底座上的抽液管，所述抽液管的下端贯穿至储液槽内；抽液活塞筒，固定连接在所述抽液管上；滑动连接在所述抽液活塞筒内的抽液活塞轴；其中，所述抽液活塞轴与转动侧板相贴，两个所述抽液活塞轴之间通过抽液活塞弹簧相连；抽液连接管，两端分别连接在弧形弹性管、抽液活塞筒内；套接在弧形弹性管上的环形轮。
所述抽液连接管包括：与所述弧形弹性管固定连接的抽液上管；其中，所述抽液上管内固定连接有抽液拉杆；与所述抽液活塞筒固定连接的抽液下管；其中，所述抽液下管与抽液上管滑动相连，所述抽液下管内设有抽液空槽，所述抽液拉杆滑动连接在所述抽液空槽内；
基于空间形变监测的矿井灾害预警方法，主要包括以下步骤：
S1、向储液槽（201）内添加不同颜色的涂料；
S2、预警人员将机器人底座（2）贴合在矿井巷道（1）内，并通过U型弹片（306）将驱动轮（302）紧密贴合和在矿井巷道（1）内；
S3、启动驱动电机（301），带动驱动轮（302）转动，使得预警机器人底座（2）在矿浆巷道（1）内移动；
S4、对矿井巷道（1）的内壁及顶壁进行空间形变检测，并通过敲击球（504）对矿井巷道（1）顶部岩层进行敲击，并对敲击声音进行收集、判断。
与现有技术相比，本发明提供了基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法，具备以下有益效果：
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明中通过设置的对称设置的储液槽，同时配合可转动的支腿座，能够对矿井巷道侧壁的空间形变处进行检测，且使得储液槽内的涂料排出，便于对空间形变处进行检测，同时设置了转动的敲击球，可持续对矿井巷道顶壁进行敲击检测，同时配合弧形弹性管，便于对矿井巷道的顶壁进行空间形变的检测，且同样可以喷涂涂料，能够对警示人员进行检测。
附图说明
图1为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的结构示意图；
图2为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的机器人底座的结构示意图一；
图3为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的机器人底座的结构示意图二；
图4为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的弧形套筒的结构示意图；
图5为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的剖面结构示意图；
图6为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的抽液连接管的结构示意图；
图7为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的导气管的结构示意图；
图8为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的图7中A部分的结构示意图；
图9为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的抽液活塞筒的结构示意图；
图10为本发明提出的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法的敲击扇叶的结构示意图。
图中：1、矿井巷道；2、机器人底座；201、储液槽；202、储气槽；203、隔离板；204、隔离弹簧；205、补充口；3、支腿座；301、驱动电机；302、驱动轮；3021、驱动直轴；303、旋转座；304、充气活塞轴；305、充气活塞筒；3051、充气管；3052、抽气管；3053、充气弹簧；306、U型弹片；307、弧形套筒；308、弧形轴；309、导气管；3091、导气槽；4、控制板；401、控制轴；402、控制弹簧；403、控制槽；404、控制出液管；4041、控制导向环；5、立杆；501、连接进气管；502、敲击轴；503、敲击弹性绳；504、敲击球；505、敲击扇叶；506、过滤仓；507、过滤棉；508、声音收集器；6、转动侧板；601、抽液管；602、抽液活塞筒；603、抽液活塞轴；604、抽液连接管；6041、抽液上管；6042、抽液下管；6043、抽液拉杆；6044、抽液空槽；605、弧形弹性管；6051、管道出口；6052、环形轮；606、端板；6061、弧形弹性绳。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：参照图1-10，基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人及预警方法，包括：机器人底座2；转动连接在机器人底座2侧壁上的支腿座3；其中，支腿座3设置在机器人底座2的侧壁四角处，机器人底座2与支腿座3之间通过U型弹片306相连；转动连接在支腿座3上的驱动轮302；对称设置在机器人底座2上的储液槽201、储气槽202，需要注意的是，储液槽201设置有两组，在两组储液槽201内填充不同颜色的涂料；其中，储液槽201、储气槽202之间滑动连接有隔离板203，隔离板203与机器人底座2通过隔离弹簧204固定相连，机器人底座2上设有与储液槽201相通的补充口205；充气组件，用于向储气槽202内充气；连通在储液槽201上的控制出液管404，控制出液管404朝向驱动轮302；限制组件，在驱动轮302移动时以限制控制出液管404的开合。
在使用本装置时，将机器人底座2置于矿井巷道1内，将机器人底座2滞空，且使得机器人底座2上的四个驱动轮302与矿井巷道1的内壁相贴，且在U型弹片306的作用下，使得同侧的两个支腿座3相互靠近，即使得四个驱动轮302与矿井巷道1的相贴更紧密，防止机器人底座2从矿井巷道1内脱落；
更进一步的是，现有的矿井巷道1内壁多通过金属加固如铁，可在驱动轮302内填充磁铁，以提高驱动轮302与矿井巷道1的连接稳定性，防止机器人底座2脱落；
当矿井巷道1内壁受挤压时，会使得矿井巷道1的内壁发生空间形变即产生凸起；
先通过补充口205向储液槽201内补充涂料，再向储气槽202进行充气，使得储气槽202内气压增大，用于下压隔离板203，便于涂料的排出；
进而在机器人底座2于矿井巷道1内移动时，若矿井巷道1的内侧壁发生空间形变，在前面的驱动轮302接触到该空间形变处时，会使得驱动轮302发生位移，即驱动轮302带动支腿座3上发生转动，使得支腿座3向远离机器人底座2的一端转动，即同侧的两个支腿座3会远离，打开限制组件，使得储液槽201内的涂料经过控制出液管404排出，将涂料喷涂在矿井巷道1内壁的空间形变处，以提醒预警人员；
且需要注意的是，若矿井巷道1内壁粘接有其他泥土或其他东西时，受前侧的驱动轮302挤压的影响，会使得泥土等存在脱落的情况，此时前侧的驱动轮302的检测结果不准确；
进而，在后侧的驱动轮302经过该处时，若泥土等脱落，则不会驱动后侧的驱动轮302不会发生转动，即后侧控制出液管404不会排出，此时矿井巷道1的该处只喷涂有颜色的涂料，则此时，该处矿井巷道1处未发生空间形变；
若无泥土，则会使得后侧的驱动轮302发生转动，即后侧控制出液管404排出涂料，此时矿井巷道1的该处喷涂有两种颜色的涂料，则此时，该处矿井巷道1处发生空间形变，此时可提醒预警人员及时做出处理；
限制组件包括：固定连接在支腿座3上的弧形套筒307；固定连接在机器人底座2上的弧形轴308，弧形轴308滑动连接在弧形套筒307内；固定连接在弧形套筒307上的导气管309；设置在机器人底座2上的导气槽3091，导气槽3091与导气管309可拆卸相连，导气槽3091远离导气管309的一端朝向控制出液管404；滑动连接在导气槽3091内的控制轴401；固定连接在控制轴401上的控制板4，控制板4用于隔断控制出液管404；其中，控制板4上设有控制槽403，控制槽403与控制出液管404相匹配；控制弹簧402，两端分别固定连接在控制板4、机器人底座2上。
在支腿座3在机器人底座2内转动时，会使得弧形套筒307与弧形轴308发生相对移动，进而使得弧形套筒307内的气体经过导气管309进入到导气槽3091内，以推动控制轴401、控制板4滑动，控制弹簧402压缩，使得控制槽403与控制出液管404相通，使得控制出液管404打开；
需要注意的是，为了保证弧形套筒307内气体排出的稳定性，在将机器人底座2固定在矿井巷道1内时，先断开导气管309、导气槽3091，在固定后再将二者连通，保证导气管309、弧形套筒307内的气体的稳定性，且防止移动或携带时涂料的喷出；
支腿座3上固定连接有驱动电机301，驱动轮302固定连接在驱动电机301的输出端，驱动电机301用于驱动驱动轮302转动。
充气组件包括：固定连接在支腿座3上的充气活塞筒305；其中，充气活塞筒305上固定连接有抽气管3052、充气管3051，充气管3051与储气槽202相通；滑动连接在充气活塞筒305内的充气活塞轴304；固定连接在驱动轮302上的驱动直轴3021；旋转座303，两端分别转动连接在驱动直轴3021、充气活塞轴304上；充气弹簧3053，两端分别固定连接在充气活塞筒305、充气活塞轴304上；
在充气管3051、抽气管3052内均设有单向阀，使得气体流向为抽气管3052进入到充气活塞筒305后经过充气管3051排出；
需要注意的是，在储气槽202上设有泄压阀，在充气组件对储气槽202持续充气时，当储气槽202内气压达到最大时，能够经过泄压阀排出，防止储气槽202内压力过大影响使用；
在驱动轮302转动时，会带动驱动直轴3021转动，进而带动驱动直轴3021带动旋转座303转动，进而带动充气活塞轴304在充气活塞筒305内往复滑动，使得抽气管3052抽取的气体经过充气管3051进入到储气槽202内，进而使得储气槽202内压强增大。
支腿座3上固定连接有控制导向环4041，控制出液管404贯穿控制导向环4041，用于对控制出液管404进行导向、固定。
机器人底座2上固定连接有立杆5，立杆5上固定连接有连接进气管501，连接进气管501与抽气管3052相通，立杆5上转动连接有敲击轴502，敲击轴502贯穿连接进气管501，敲击轴502位于连接进气管501内的一段固定连接有敲击扇叶505，敲击轴502的两端分别固定连接有敲击弹性绳503，敲击弹性绳503的另一端固定连接有敲击球504；
在抽气管3052抽气时，会抽取连接进气管501内的气体，且抽气管3052设置有四组，抽气效果好，此时在气体流动的作用下会带动敲击扇叶505转动，进而带动敲击轴502转动，使得敲击轴502带动敲击弹性绳503、敲击球504转动，进而在离心力的作用下，使得敲击球504拉动敲击弹性绳503，使得敲击球504能够对矿井巷道1的顶部进行敲击，进而根据敲击时回弹的声音，能够对矿井巷道1顶部的岩石层进行检测。
立杆5内设有过滤仓506，过滤仓506内填充有过滤棉507，连接进气管501与抽气管3052通过过滤仓506相通，能够放置灰尘进入到充气活塞筒305内。
立杆5上固定连接有声音收集器508，能够对敲击的声音进行检测、记录，进而可将记录的声音置于计算器中进行对比，提高检测结果的准确性。
还包括：对称转动连接在机器人底座2上的转动侧板6；弧形弹性管605，贯穿两个转动侧板6；其中，弧形弹性管605的两端均固定连接有端板606，端板606与转动侧板6通过弧形弹性绳6061相连，弧形弹性管605上固定连接有管道出口6051；插接在机器人底座2上的抽液管601，抽液管601的下端贯穿至储液槽201内；抽液活塞筒602，固定连接在抽液管601上；滑动连接在抽液活塞筒602内的抽液活塞轴603；其中，抽液活塞轴603与转动侧板6相贴，两个抽液活塞轴603之间通过抽液活塞弹簧相连；抽液连接管604，两端分别连接在弧形弹性管605、抽液活塞筒602内；套接在弧形弹性管605上的环形轮6052；
在抽液管601、抽液连接管604上设有单向阀，便于对涂料的流向进行导向；
在对矿井巷道1顶部进行检测时，通过设置的环形轮6052，环形轮6052与矿井巷道1的顶壁相贴，若顶壁上出现空间形变，会使得弧形弹性管605下压，即两个转动侧板6此时会受挤压转动，弧形弹性管605于转动侧板6上位移；
且此时受抽液活塞弹簧的作用，使得抽液活塞轴603与转动侧板6紧密相贴，即此时抽液活塞筒602抽取储液槽201内的涂料；
当弧形弹性管605离开空间形变处时，再其自身弹力及弧形弹性绳6061的作用下，使得弧形弹性管605、转动侧板6、抽液活塞轴603复位，进而使得抽液活塞筒602内的涂料喷涂出，对空间形变附近进行喷涂，以警示预警人员。
抽液连接管604包括：与弧形弹性管605固定连接的抽液上管6041；其中，抽液上管6041内固定连接有抽液拉杆6043；与抽液活塞筒602固定连接的抽液下管6042；其中，抽液下管6042与抽液上管6041滑动相连，抽液下管6042内设有抽液空槽6044，抽液拉杆6043滑动连接在抽液空槽6044内；
在弧形弹性管605下压时，会使得抽液上管6041与抽液下管6042下移，抽液拉杆6043下移不堵住抽液空槽6044，使得抽液连接管604自动打开，便于涂料的排出；
当弧形弹性管605复位时，抽液活塞筒602内的涂料从抽液空槽6044处排出，当抽液空槽6044闭合后则不会排出。
实施例2：参照图1-10，基于空间形变监测的矿井灾害预警方法，包括：
在使用本装置时，将机器人底座2置于矿井巷道1内，将机器人底座2滞空，且使得机器人底座2上的四个驱动轮302与矿井巷道1的内壁相贴，且在U型弹片306的作用下，使得同侧的两个支腿座3相互靠近，即使得四个驱动轮302与矿井巷道1的相贴更紧密，防止机器人底座2从矿井巷道1内脱落；
更进一步的是，现有的矿井巷道1内壁多通过金属加固如铁，可在驱动轮302内填充磁铁，以提高驱动轮302与矿井巷道1的连接稳定性，防止机器人底座2脱落；
当矿井巷道1内壁受挤压时，会使得矿井巷道1的内壁发生空间形变即产生凸起；
先通过补充口205向储液槽201内补充涂料，再向储气槽202进行充气，使得储气槽202内气压增大，用于下压隔离板203，便于涂料的排出：在充气管3051、抽气管3052内均设有单向阀，使得气体流向为抽气管3052进入到充气活塞筒305后经过充气管3051排出；
在驱动轮302转动时，会带动驱动直轴3021转动，进而带动驱动直轴3021带动旋转座303转动，进而带动充气活塞轴304在充气活塞筒305内往复滑动，使得抽气管3052抽取的气体经过充气管3051进入到储气槽202内，进而使得储气槽202内压强增大；
进而在机器人底座2于矿井巷道1内移动时，若矿井巷道1的内侧壁发生空间形变，在前面的驱动轮302接触到该空间形变处时，会使得驱动轮302发生位移，即驱动轮302带动支腿座3上发生转动，使得支腿座3向远离机器人底座2的一端转动，即同侧的两个支腿座3会远离，打开限制组件，使得储液槽201内的涂料经过控制出液管404排出，将涂料喷涂在矿井巷道1内壁的空间形变处，以提醒预警人员；
在支腿座3在机器人底座2内转动时，会使得弧形套筒307与弧形轴308发生相对移动，进而使得弧形套筒307内的气体经过导气管309进入到导气槽3091内，以推动控制轴401、控制板4滑动，控制弹簧402压缩，使得控制槽403与控制出液管404相通，使得控制出液管404打开；
需要注意的是，为了保证弧形套筒307内气体排出的稳定性，在将机器人底座2固定在矿井巷道1内时，先断开导气管309、导气槽3091，在固定后再将二者连通，保证导气管309、弧形套筒307内的气体的稳定性，且防止移动或携带时涂料的喷出；
且需要注意的是，若矿井巷道1内壁粘接有其他泥土或其他东西时，受前侧的驱动轮302挤压的影响，会使得泥土等存在脱落的情况，此时前侧的驱动轮302的检测结果不准确；
进而，在后侧的驱动轮302经过该处时，若泥土等脱落，则不会驱动后侧的驱动轮302不会发生转动，即后侧控制出液管404不会排出，此时矿井巷道1的该处只喷涂有颜色的涂料，则此时，该处矿井巷道1处未发生空间形变；
若无泥土，则会使得后侧的驱动轮302发生转动，即后侧控制出液管404排出涂料，此时矿井巷道1的该处喷涂有两种颜色的涂料，则此时，该处矿井巷道1处发生空间形变，此时可提醒预警人员及时做出处理；
在抽气管3052抽气时，会抽取连接进气管501内的气体，且抽气管3052设置有四组，抽气效果好，此时在气体流动的作用下会带动敲击扇叶505转动，进而带动敲击轴502转动，使得敲击轴502带动敲击弹性绳503、敲击球504转动，进而在离心力的作用下，使得敲击球504拉动敲击弹性绳503，使得敲击球504能够对矿井巷道1的顶部进行敲击，进而根据敲击时回弹的声音，能够对矿井巷道1顶部的岩石层进行检测；
在对矿井巷道1顶部进行检测时，通过设置的环形轮6052，环形轮6052与矿井巷道1的顶壁相贴，若顶壁上出现空间形变，会使得弧形弹性管605下压，即两个转动侧板6此时会受挤压转动，弧形弹性管605于转动侧板6上位移；
且此时受抽液活塞弹簧的作用，使得抽液活塞轴603与转动侧板6紧密相贴，即此时抽液活塞筒602抽取储液槽201内的涂料；
在弧形弹性管605下压时，会使得抽液上管6041与抽液下管6042下移，抽液拉杆6043下移不堵住抽液空槽6044，使得抽液连接管604自动打开，便于涂料的排出；
当弧形弹性管605复位时，抽液活塞筒602内的涂料从抽液空槽6044处排出，当抽液空槽6044闭合后则不会排出；
当弧形弹性管605离开空间形变处时，再其自身弹力及弧形弹性绳6061的作用下，使得弧形弹性管605、转动侧板6、抽液活塞轴603复位，进而使得抽液活塞筒602内的涂料喷涂出，对空间形变附近进行喷涂，以警示预警人员；
本发明中通过设置的对称设置的储液槽201，同时配合可转动的支腿座3，能够对矿井巷道1侧壁的空间形变处进行检测，且使得储液槽201内的涂料排出，便于对空间形变处进行检测，同时设置了转动的敲击球504，可持续对矿井巷道1顶壁进行敲击检测，同时配合弧形弹性管605，便于对矿井巷道1的顶壁进行空间形变的检测，且同样可以喷涂涂料，能够对警示人员进行检测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，包括：
机器人底座（2）；
转动连接在所述机器人底座（2）侧壁上的支腿座（3）；
其中，所述支腿座（3）设置在所述机器人底座（2）的侧壁四角处，所述机器人底座（2）与支腿座（3）之间通过U型弹片（306）相连；
转动连接在所述支腿座（3）上的驱动轮（302）；
对称设置在所述机器人底座（2）上的储液槽（201）、储气槽（202）；
其中，所述储液槽（201）、储气槽（202）之间滑动连接有隔离板（203），所述隔离板（203）与机器人底座（2）通过隔离弹簧（204）固定相连，所述机器人底座（2）上设有与储液槽（201）相通的补充口（205）；
充气组件，用于向储气槽（202）内充气；
连通在所述储液槽（201）上的控制出液管（404），所述控制出液管（404）朝向驱动轮（302）；
限制组件，在驱动轮（302）移动时以限制控制出液管（404）的开合；
其中，所述限制组件包括：
固定连接在所述支腿座（3）上的弧形套筒（307）；
固定连接在所述机器人底座（2）上的弧形轴（308），所述弧形轴（308）滑动连接在弧形套筒（307）内；
固定连接在所述弧形套筒（307）上的导气管（309）；
设置在所述机器人底座（2）上的导气槽（3091），所述导气槽（3091）与导气管（309）可拆卸相连，所述导气槽（3091）远离导气管（309）的一端朝向控制出液管（404）；
滑动连接在所述导气槽（3091）内的控制轴（401）；
固定连接在所述控制轴（401）上的控制板（4），所述控制板（4）用于隔断控制出液管（404）；
其中，所述控制板（4）上设有控制槽（403），所述控制槽（403）与控制出液管（404）相匹配；
控制弹簧（402），两端分别固定连接在控制板（4）、机器人底座（2）上。
2.根据权利要求1所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，所述支腿座（3）上固定连接有驱动电机（301），所述驱动轮（302）固定连接在所述驱动电机（301）的输出端。
3.根据权利要求2所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，所述充气组件包括：
固定连接在所述支腿座（3）上的充气活塞筒（305）；
其中，所述充气活塞筒（305）上固定连接有抽气管（3052）、充气管（3051），所述充气管（3051）与储气槽（202）相通；
滑动连接在所述充气活塞筒（305）内的充气活塞轴（304）；
固定连接在所述驱动轮（302）上的驱动直轴（3021）；
旋转座（303），两端分别转动连接在驱动直轴（3021）、充气活塞轴（304）上；
充气弹簧（3053），两端分别固定连接在充气活塞筒（305）、充气活塞轴（304）上。
4.根据权利要求3所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，所述支腿座（3）上固定连接有控制导向环（4041），所述控制出液管（404）贯穿控制导向环（4041）。
5.根据权利要求3所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，所述机器人底座（2）上固定连接有立杆（5），所述立杆（5）上固定连接有连接进气管（501），所述连接进气管（501）与抽气管（3052）相通，所述立杆（5）上转动连接有敲击轴（502），所述敲击轴（502）贯穿连接进气管（501），所述敲击轴（502）位于连接进气管（501）内的一段固定连接有敲击扇叶（505），所述敲击轴（502）的两端分别固定连接有敲击弹性绳（503），所述敲击弹性绳（503）的另一端固定连接有敲击球（504）。
6.根据权利要求5所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，所述立杆（5）内设有过滤仓（506），所述过滤仓（506）内填充有过滤棉（507），所述连接进气管（501）与抽气管（3052）通过过滤仓（506）相通。
7.根据权利要求5所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，所述立杆（5）上固定连接有声音收集器（508）。
8.根据权利要求3所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，还包括：
对称转动连接在所述机器人底座（2）上的转动侧板（6）；
弧形弹性管（605），贯穿两个所述转动侧板（6）；
其中，所述弧形弹性管（605）的两端均固定连接有端板（606），所述端板（606）与转动侧板（6）通过弧形弹性绳（6061）相连，所述弧形弹性管（605）上固定连接有管道出口（6051）；
插接在所述机器人底座（2）上的抽液管（601），所述抽液管（601）的下端贯穿至储液槽（201）内；
抽液活塞筒（602），固定连接在所述抽液管（601）上；
滑动连接在所述抽液活塞筒（602）内的抽液活塞轴（603）；
其中，所述抽液活塞轴（603）与转动侧板（6）相贴，两个所述抽液活塞轴（603）之间通过抽液活塞弹簧相连；
抽液连接管（604），两端分别连接在弧形弹性管（605）、抽液活塞筒（602）内；
套接在弧形弹性管（605）上的环形轮（6052）；
所述抽液连接管（604）包括：
与所述弧形弹性管（605）固定连接的抽液上管（6041）；
其中，所述抽液上管（6041）内固定连接有抽液拉杆（6043）；
与所述抽液活塞筒（602）固定连接的抽液下管（6042）；
其中，所述抽液下管（6042）与抽液上管（6041）滑动相连，所述抽液下管（6042）内设有抽液空槽（6044），所述抽液拉杆（6043）滑动连接在所述抽液空槽（6044）内。
9.基于空间形变监测的矿井灾害预警方法，包括根据权利要求1-8所述的基于空间形变监测的矿井灾害预警智能机器人，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1、向储液槽（201）内添加不同颜色的涂料；
S2、预警人员将机器人底座（2）贴合在矿井巷道（1）内，并通过U型弹片（306）将驱动轮（302）紧密贴合和在矿井巷道（1）内；
S3、启动驱动电机（301），带动驱动轮（302）转动，使得预警机器人底座（2）在矿浆巷道（1）内移动；
S4、对矿井巷道（1）的内壁及顶壁进行空间形变检测，并通过敲击球（504）对矿井巷道（1）顶部岩层进行敲击，并对敲击声音进行收集、判断。
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