CN115122301B - 一种挂载式巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种挂载式巡检机器人，涉及煤矿综采工作面巡检技术领域，包括：牵引驱动端组件、浮动张紧组件Ⅰ、传动绳、端头限位保护组件、刚性轨道、射频识别卡、挂载导向装置、巡检机器人本体、柔性轨道、浮动张紧组件Ⅱ和尾轮张紧端组件；挂载导向装置左右两侧分别安装有一抱索器，左侧的抱索器夹紧传动绳的一端，传动绳的另一端依次绕经浮动张紧组件Ⅰ、牵引驱动端组件、尾轮张紧端组件、浮动张紧组件Ⅱ后由右侧的抱索器夹紧并回到挂载导向装置形成一个闭合的传动绳驱动系统，巡检机器人本体安装于挂载导向装置。本发明可远程对采煤机开采姿态、采高测量等巡检项目进行全方位观察，巡检效率和巡检效果较现有技术有显著的提高。

Description

一种挂载式巡检机器人

技术领域

本发明涉及煤矿综采工作面巡检技术领域，特别是指一种挂载式巡检机器人。

背景技术

煤矿综采工作面环境恶略、片帮严重、空间狭小、积水情况常见，人工巡检不仅危险系数高而且巡检效果不佳，特别是巡检人员无法实时对采煤机的运行姿态、采煤机与液压支架顶梁的位置关系等有效巡检，因此需要采用巡检机器人代替人工进行巡检。巡检机器人通过搭载360°全景摄像头、倾角传感器、陀螺仪、激光雷达、激光传感器等器件，对采煤机开采姿态、液压支架与采煤机滚筒距离等情况进行巡检，不仅提高了煤矿综采自动化水平，还提升了监测控制系统的精准性。

综采工作面主要由“三机”组成：采煤机、刮板输送机、液压支架。采煤机骑在刮板输送机上往复割煤，在液压支架的配合下刮板输送机、采煤机不断向前推进。随着采煤进程的不断推进以及煤巷道的高低起伏，用于挂设巡检机器人的轨道也会在水平及垂直方向发生动态变化，此时，两组刚性轨道通常采用柔性轨道进行过渡。由于采煤机、刮板运输机、液压支架不断向前推进以及巷道高低起伏引起的水平、竖直方向的轨道动态变化，现有的巡检机器人受其牵引驱动组件、导向挂载组件等限制，无法保持长期、稳定的垂直状态，因而在巡检过程中经常出现颠簸、震动等影响巡检效率和巡检效果的现象。设计一款结构紧凑、设计科学、运行平稳、巡检高效的巡检机器人意义重大。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提出了一种自适应导向挂载单元及自适应导向挂载装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种挂载式巡检机器人，包括：牵引驱动端组件、浮动张紧组件Ⅰ、传动绳、端头限位保护组件、刚性轨道、射频识别卡、挂载导向装置、巡检机器人本体、柔性轨道、浮动张紧组件Ⅱ和尾轮张紧端组件；挂载导向装置左右两侧分别安装有一抱索器，左侧的抱索器夹紧传动绳的一端，传动绳的另一端依次绕经浮动张紧组件Ⅰ、牵引驱动端组件、尾轮张紧端组件、浮动张紧组件Ⅱ后由右侧的抱索器夹紧并回到挂载导向装置形成一个闭合的传动绳驱动系统，巡检机器人本体安装于挂载导向装置。

进一步来说，牵引驱动端组件包括：驱动轮和用于提供动力支持的驱动电机组，驱动轮包括：驱动轮轴、驱动轮下轮、轮衬和驱动轮上轮，驱动轮轴与驱动轮上轮通过间隙配合套装并由驱动轴连接螺栓固定连接，驱动轮上轮的轮缘与驱动轮下轮的轮缘之间形成一以驱动轮轴为中心轴的环形夹腔，轮衬由三个120°的环状耐磨件首尾拼接而成且位于环形夹腔内，驱动轮下轮与驱动轮上轮通过间隙配合套装，驱动轮下轮的轮缘、轮衬及与驱动轮上轮的轮缘之间通过驱动轮组合螺栓固定连接，驱动轮上轮上设有贯穿驱动轮上轮的螺孔，螺孔内设有轮衬更换螺栓。

进一步来说，浮动张紧组件Ⅰ包括：导向滑轮Ⅰ、导向滑轮Ⅱ、张力传感器、导向滑轮Ⅲ和浮动张紧导向滑轮Ⅰ，导向滑轮Ⅰ、导向滑轮Ⅱ、张力传感器、导向滑轮Ⅲ和浮动张紧导向滑轮Ⅰ均设置于一固定支架上，导向滑轮Ⅰ和导向滑轮Ⅱ作用于传动绳的两端用于为传动绳绕设驱动轮提供大包角，导向滑轮Ⅲ临近导向滑轮Ⅰ设置且浮动张紧导向滑轮Ⅰ位于导向滑轮Ⅲ与导向滑轮Ⅰ之间，张力传感器临近导向滑轮Ⅱ设置。

进一步来说，浮动张紧组件Ⅱ包括：导向滑轮Ⅵ、导向滑轮Ⅳ、浮动张紧导向滑轮Ⅱ和导向滑轮Ⅴ，导向滑轮Ⅵ、导向滑轮Ⅳ、浮动张紧导向滑轮Ⅱ和导向滑轮Ⅴ均设置于一固定支架上，导向滑轮Ⅳ与导向滑轮Ⅴ作用于传动绳的两端用于为传动绳绕设张紧尾轮提供大包角，导向滑轮Ⅵ临近导向滑轮Ⅴ设置，浮动张紧导向滑轮Ⅱ设置于导向滑轮Ⅵ与导向滑轮Ⅴ之间。

进一步来说，尾轮张紧端组件包括：张紧螺杆、锁紧螺母、张紧螺母、张紧固定座、张紧轨道、张紧滑车和张紧尾轮，张紧尾轮与张紧滑车固定连接，张紧滑车与张紧轨道滑动连接，张紧固定座固定于张紧轨道上，张紧螺杆的一端与张紧滑车固定连接、另一端穿出张紧固定座并依序连接有张紧螺母和锁紧螺母，张紧螺杆与张紧固定座螺纹连接。

进一步来说，挂载导向装置包括两组自适应导向挂载单元，两组自适应导向挂载单元并列设置且两组自适应导向挂载单元的上表面之间及侧面之间均固定连接；

自适应导向挂载单元包括：下轨道底支撑浮动导向轮组、导向挂载底板、导向挂载前板、下轨道侧支撑自适应调心导向轮组、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组、导向挂载顶板、上轨道顶支撑自适应调心导向轮组、导向挂载后板和上轨道后支撑浮动导向轮组；

导向挂载底板与导向挂载顶板均水平设置，导向挂载前板垂直设置且两端分别与导向挂载顶板的右端及导向挂载底板的右端垂直连接，导向挂载后板垂直设置于导向挂载顶板的左端且与导向挂载前板相对；

下轨道底支撑浮动导向轮组固定于导向挂载底板的上表面且可沿垂直方向进行导向调整，下轨道侧支撑自适应调心导向轮组与上轨道侧支撑自适应调心导向轮组固定于导向挂载前板的内侧面，上轨道顶支撑自适应调心导向轮组固定于导向挂载顶板上且其上滚动面位于导向挂载顶板上方、下滚动面位于导向挂载顶板下方，上轨道后支撑浮动导向轮组固定于导向挂载后板的内侧面且可沿水平方向进行导向调整。

进一步来说，刚性轨道的前后均分别安装有传动绳支撑闭合导向轮组和传动绳支撑浮动闭合导向轮组。

进一步来说，巡检机器人本体包括一长方体的主体，主体上表面设有一尖顶的顶盖，顶盖上设置有测距仪和可升降的后可视摄像头，主体的左侧面上设有充电插座、左限位行程开关、左定向天线和左可视摄像头，主体的右侧面上设有可充电电池组、右限位行程开关、右定向天线和右可视摄像头，主体的正面设有前可视摄像头，主体的后面设有提手、射频识别读卡器和挂钩，主体的上表面相对设有两个搭扣，充电插座与可充电电池组电连接。

本发明可远程对采煤机开采姿态、采高测量等需要巡检的项目进行全方位观察，更重要的是其运行平稳，巡检效率和巡检效果较现有技术有显著的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的安装示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1中牵引驱动端组件的结构示意图；

图5为图4中驱动轮的结构示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为图1中浮动张紧组件Ⅰ的结构示意图；

图8为图1中浮动张紧组件Ⅱ的结构示意图；

图9为图1中尾轮张紧端组件的结构示意图；

图10为图1中挂载导向装置的结构示意图；

图11为图10中自适应导向挂载单元的结构示意图；

图12为图1中巡检机器人本体的结构示意图一；

图13为图1中巡检机器人本体的结构示意图二；

图14为柔性轨道、支撑轮组及挂载导向装置结构图；

图15为图14中传动绳支撑闭合导向轮组的结构示意图；

图16为图14中传动绳支撑浮动闭合导向轮组的结构示意图；

图中：1、牵引驱动端组件；16、驱动电机组；12、驱动轮；121、驱动轮轴；122、驱动轮下轮；123、轮衬；124、驱动轮上轮；125、轮衬更换螺栓；126、驱动轴连接螺栓；127、驱动轮组合螺栓；13、传动绳支撑浮动闭合导向轮组；14、抱索器；15、传动绳支撑闭合导向轮组；2、浮动张紧组件Ⅰ；21、导向滑轮Ⅰ；22、导向滑轮Ⅱ；23、张力传感器；24、导向滑轮Ⅲ；25、浮动张紧导向滑轮Ⅰ；3、传动绳；4、端头限位保护组件；5、刚性轨道；6、射频识别卡；7、挂载导向装置；71、自适应导向挂载单元；711、下轨道底支撑浮动导向轮组；712、导向挂载底板；713、导向挂载前板；714、下轨道侧支撑自适应调心导向轮组；715、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组；716、导向挂载顶板；717、上轨道顶支撑自适应调心导向轮组；718、导向挂载后板；719、上轨道后支撑浮动导向轮组；72、挂载单元连接螺栓Ⅰ；73、挂载单元连接件Ⅰ；74、挂载单元连接件Ⅱ；75、挂载单元连接螺栓Ⅱ；76、挂载单元连接螺栓Ⅲ；77、挂载单元连接件Ⅲ；8、巡检机器人本体；81、左限位行程开关；82、充电插座；83、左定向天线；84、左可视摄像头；85、后可视摄像头；86、搭扣；87、提手；88、射频识别读卡器；89、挂钩；810、可充电电池组；811、顶盖；812、右限位行程开关；813、右定向天线；814、右可视摄像头；815、前可视摄像头；816、测距仪；9、柔性轨道；10、浮动张紧组件Ⅱ；101、导向滑轮Ⅵ；102、导向滑轮Ⅳ；103、浮动张紧导向滑轮Ⅱ；104、导向滑轮Ⅴ；11、尾轮张紧端组件；111、张紧螺杆；112、锁紧螺母；113、张紧螺母；114、张紧固定座；115、张紧轨道；116、螺杆固定座；117、张紧滑车；118、张紧尾轮；D-1、刮板输送机第一节电缆槽挡板；D-2、刮板输送机第二节电缆槽挡板；D-3、刮板输送机第三节电缆槽挡板；D-X、刮板输送机第X节电缆槽挡板。

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作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。

如图1-图16共同所示：一种挂载式巡检机器人，包括：牵引驱动端组件1、浮动张紧组件Ⅰ 2、传动绳3、端头限位保护组件4、刚性轨道5、射频识别卡6、挂载导向装置7、巡检机器人本体8、柔性轨道9、浮动张紧组件Ⅱ10和尾轮张紧端组件11，柔性轨道9包括上柔性轨道节和下柔性轨道节；挂载导向装置7左右两侧分别安装有一抱索器14。

牵引驱动端组件1、浮动张紧组件Ⅰ2通过螺栓安装在刮板输送机第一节电缆槽挡板D-1上，刚性轨道5由若干节刚性轨道节构成，刚性轨道节由相互平行的两根304不锈钢轨及轨道安装座构成，每节刚性轨道节与刮板运输机每节运输槽长度一致并通过螺栓固定在刮板输送机第二节电缆槽挡板D-2、刮板输送机第三节电缆槽挡板D-3等的外侧面，若干节刚性轨道节构成了刚性轨道5，刚性轨道5之间通过柔性轨道9连接，巡检机器人本体8安装于导向挂载装置7上，导向挂载装置7在刚性轨道5、柔性轨道9上导向滑动带动巡检机器人本体8滑动；射频识别卡6安装于每节刚性轨道5的中间位置，首节刚性轨道节的头端及末节刚性轨道节的尾端分别安装端头限位保护组件4，浮动张紧组件Ⅱ10、尾轮张紧端组件11通过螺栓安装在刮板输送机第X节电缆槽挡板D-X上，安装在挂载导向装置7左侧的抱索器14夹紧传动绳3的一端，之后传动绳3依次绕过浮动张紧组件Ⅰ2的滑轮组、牵引驱动端组件1的驱动轮12、尾轮张紧端组件11的尾轮、浮动张紧组件Ⅱ10的滑轮组，最后回到挂载导向装置7，并用安装在挂载导向装置7上右侧的抱索器14夹紧传动绳3的另一端，从而形成一个水平方向的闭合钢丝驱动系统，从而实现巡检机器人本体8沿着刚性轨道5和柔性轨道9进行往复巡检。具体实践中，传动绳3可以是钢丝绳、编织钢丝绳端头形成的无极绳等。

牵引驱动端组件1包括：驱动电机组16和驱动轮12，驱动电机组16内安装有直流调速电机，驱动电机组16固定于刮板输送机第一节电缆槽挡板D-1上，驱动电机组16与驱动轮12通过平键连接以传递旋转扭矩，驱动轮12与传动绳3通过静摩擦力以牵引传动绳3；驱动轮12包括驱动轮轴121、驱动轮下轮122、轮衬123、驱动轮上轮124、驱动轴连接螺栓126、驱动轮组合螺栓127，轮衬123由三个120°环状聚氨酯耐磨材料首尾拼装而成，驱动轮上轮124的轮缘与驱动轮下轮122的轮缘之间形成一以驱动轮轴121为中心轴的环形夹腔，驱动轮下轮122与驱动轮上轮124采用间隙配合套装在一起并通过驱动轮组合螺栓127把轮衬123夹装在环形夹腔内，驱动轮轴121与驱动轮上轮124采用间隙配合套装在一起并通过驱动轴连接螺栓126紧固成一体用于传递扭矩，拆卸更换轮衬123时，松开驱动轮组合螺栓127，拧动轮衬更换螺栓125，轮衬更换螺栓125的底端作用于驱动轮下轮122使得驱动轮下轮122的轮缘与驱动轮上轮124的轮缘产生一定的松动间隙，取出旧的轮衬123并更换为新的轮衬123；更换完成后，拧出轮衬更换螺栓125并重新拧紧驱动轮组合螺栓127。

其中，浮动张紧组件Ⅰ2包括：导向滑轮Ⅰ21、导向滑轮Ⅱ22、张力传感器23、导向滑轮Ⅲ24和浮动张紧导向滑轮Ⅰ25，上述组件均安装于一固定支架上，传动绳3绕设于驱动轮12上；导向滑轮Ⅰ21、导向滑轮Ⅱ22作用于传动绳3的两端使得传动绳3与驱动轮12具有长接触弧面，即确保传动绳3在驱动轮12上具有大包角，从而增大传动绳3与驱动轮12之间的摩擦力，尽可能避免传动绳3与驱动轮12间打滑现象的发生；张力传感器23可实时提供闭环传动绳张紧后的张紧力，设置合适的张紧力阈值，过高或过低的张紧力发生时会及时报警提示；浮动张紧导向滑轮Ⅰ25由两组安装在导向杆中的压缩弹簧和滑轮组成，可自适应闭环张紧后的传动绳3因刮板运输机的水平、垂直方向的动态调整而发生的传动绳3瞬态过度张紧，张力传感器23上右侧设置的滑轮确保传动绳3的一端水平运行，导向滑轮Ⅲ24作用于传动绳3的另一端确保该端水平运行，张力传感器23上右侧设置的滑轮与导向滑轮Ⅲ24共同作用使得传动绳3与首节刚性轨道节平行运行。

其中，浮动张紧组件Ⅱ10包括导向滑轮Ⅵ101、导向滑轮Ⅳ102、浮动张紧导向滑轮Ⅱ103、导向滑轮Ⅴ104，上述组件均安装于一固定支架上；导向滑轮Ⅳ102与导向滑轮Ⅴ104作用于传动绳3的两端使得传动绳3与张紧尾轮118具有长接触弧面，即确保传动绳3在张紧尾轮118上具有大包角，从而增大传动绳3与张紧尾轮118之间的摩擦力，尽可能避免传动绳3与张紧尾轮118间打滑现象的发生；导向滑轮Ⅵ101与导向滑轮Ⅳ102作用于传动绳3的两端用于确保传动绳3与末节刚性轨道节平行运行；浮动张紧导向滑轮Ⅱ103设置于导向滑轮Ⅵ101与导向滑轮Ⅴ104之间，其功能及结构均与浮动张紧组件Ⅰ2中的浮动张紧导向滑轮Ⅰ25相同。

其中，尾轮张紧端组件11为整个闭环传动绳驱动的张紧装置，尾轮张紧端组件11包括：张紧螺杆111、锁紧螺母112、张紧螺母113、张紧固定座114、张紧轨道115、张紧滑车117和张紧尾轮118，张紧尾轮118固定于张紧滑车117上，张紧螺杆111的一端与张紧滑车117固定连接（具体来说，是通过螺杆固定座116与张紧滑车117固定连接，螺杆固定座116固定于张紧滑车117上且与张紧尾轮118相对设置）、另一端与张紧固定座114螺纹连接，传动绳3绕过张紧尾轮118后，通过转动张紧螺母113使得张紧螺杆111带动张紧滑车117沿着张紧轨道115直线运动，当传动绳3达到合适的张紧程度后，通过转动锁紧螺母112与张紧螺母113并紧防松锁定，从而达到张紧传动绳3的目的。

上述浮动张紧组件Ⅰ2、浮动张紧组件Ⅱ10及尾轮张紧端组件11，不仅适用于本申请，还可适用于平皮带、同步带、纤维绳等远距离牵引驱动。

其中，挂载导向装置7包括两组自适应导向挂载单元71，两组自适应导向挂载单元71并列设置且两组自适应导向挂载单元71的上表面之间及侧面之间均固定连接。

自适应导向挂载单元71，包括：下轨道底支撑浮动导向轮组711、导向挂载底板712、导向挂载前板713、下轨道侧支撑自适应调心导向轮组714、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组715、导向挂载顶板716、上轨道顶支撑自适应调心导向轮组717、导向挂载后板718和上轨道后支撑浮动导向轮组719；导向挂载底板712与导向挂载顶板716均水平设置，导向挂载前板713垂直设置且两端分别与导向挂载顶板716的右端及导向挂载底板712的右端垂直连接，导向挂载后板718垂直设置于导向挂载顶板716的左端且与导向挂载前板713相对；下轨道底支撑浮动导向轮组711固定于导向挂载底板712的上表面且可沿垂直方向进行导向调整（具体通过一可沿垂直方向上下浮动的导向轮组实现），下轨道侧支撑自适应调心导向轮组714与上轨道侧支撑自适应调心导向轮组715固定于导向挂载前板713的内侧面，上轨道顶支撑自适应调心导向轮组717固定于导向挂载顶板716上且其上滚动面位于导向挂载顶板716上方、下滚动面位于导向挂载顶板716下方，下轨道侧支撑自适应调心导向轮组714、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组715、上轨道顶支撑自适应调心导向轮组717的调心功能均通过设置于其上的一调心球轴承实现，上轨道后支撑浮动导向轮组719固定于导向挂载后板718的内侧面且可沿水平方向进行导向调整（具体通过一可沿水平方向左右浮动的导向轮组实现）；下轨道底支撑浮动导向轮组711、下轨道侧支撑自适应调心导向轮组714、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组715、上轨道顶支撑自适应调心导向轮组717、上轨道后支撑浮动导向轮组719具体结构如图11所示，当然，可以实现上述对应功能的现有技术也可以。

两组自适应导向挂载单元71之间具体的固定方式为：挂载单元连接件Ⅰ73的两端分别通过挂载单元连接螺栓Ⅰ72与两组自适应导向挂载单元71的导向挂载顶板716固定连接，挂载单元连接件Ⅱ74的两端分别通过挂载单元连接螺栓Ⅱ75与两组自适应导向挂载单元71的导向挂载顶板716固定连接，挂载单元连接件Ⅲ77的两端分别通过挂载单元连接螺栓Ⅲ76与两组自适应导向挂载单元71的导向挂载前板713固定连接。

应用中，整个轨道的垂直方向由下轨道底支撑浮动导向轮组711进行导向调整，整个轨道的水平方向由上轨道后支撑浮动导向轮组719进行导向调整，在柔性轨道9上行走时，上轨道侧支撑自适应调心导向轮组715、上轨道后支撑浮动导向轮组719及上轨道顶支撑自适应调心导向轮组717从三面贴紧上柔性轨道节，下轨道侧支撑自适应调心导向轮组714及下轨道底支撑浮动导向轮组711从二面贴紧下柔性轨道节；下轨道侧支撑自适应调心导向轮组714、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组715共同作用在进行水平方向滚动时自动调心，上轨道顶支撑自适应调心导向轮组717在进行垂直方向滚动时自动调心；自适应与自动调心相结合，最终使得自适应导向挂载单元71既可以适应刚性轨道5，又能适应柔性轨道9，行走顺滑、不卡顿。

作为一种优选的技术方案，本发明的再一实施例，刚性轨道5的前后均分别安装有传动绳支撑闭合导向轮组15和传动绳支撑浮动闭合导向轮组13。

传动绳3长远距离传动时，为避免传动绳3因自重下垂，刚性轨道5的前后分别安装有传动绳支撑浮动闭合导向轮组13和传动绳支撑闭合导向轮组15用以支撑传动绳3，传动绳支撑闭合导向轮组15为一组上下不可浮动的固定式滚轮组，确保传动绳3始终在固定式滚轮组内滚动通过，传动绳支撑浮动闭合导向轮组13为两组上下可浮动的滚轮结构，在抱索器14穿过时会自动上升开启，待抱索器14穿过后又自动闭合，在夹紧传动绳3的抱索器14通过支撑浮动闭合导向轮组13时始终有一组闭合、一组打开，从而确保传动绳3不脱出。传动绳支撑闭合导向轮组15和传动绳支撑浮动闭合导向轮组13结构不限定，图15与图16仅为一种实施方式，其他可以实现上述功能的现有技术均可以。

作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，巡检机器人本体8包括一长方体的主体，主体上表面设有一尖顶的顶盖811，顶盖811上设置有测距仪816和可升降的后可视摄像头85，主体的左侧面上设有充电插座82、左限位行程开关81、左定向天线83和左可视摄像头84，主体的右侧面上设有可充电电池组810、右限位行程开关812、右定向天线813和右可视摄像头814，主体的正面设有前可视摄像头815，主体的后面设有提手87、射频识别读卡器88和挂钩89，主体的上表面相对设有两个搭扣86，充电插座82与可充电电池组810电连接。

巡检机器人本体8跟随采煤机实时巡检时，通过搭载的前可视摄像头815、可升降的后可视摄像头85、左可视摄像头84、右可视摄像头814可前后左右无死角地对煤壁、采煤机、刮板机、液压支架等进行检查；左定向天线83、右定向天线813可与安装在液压支架上的基站进行无线通讯，将采集到的视频流、信号、检测数据等实时传到地面集控中心的上位机平台上；左限位行程开关81、右限位行程开关812配合安装在刚性轨道5端头、端尾的端头限位保护组件4对巡检机器人本体8往复巡检时进行限位保护；通常巡检机器人本体8低于刮板输送机侧挡板安装、需要观察煤壁面及采煤机工作状态时，可升降的后可视摄像头85会自动升起，巡检机器人本体8沿着柔性轨道9巡检时，射频识别读卡器88每经过安装在刚性轨道5上的射频识别卡6时，会读取一次位置信息，再结合与驱动轮12同轴安装的编码器计量的行走距离进行比对校准，从而实现高精度的机器人行走定位；往复巡检过程中，通过搭载的测距仪816能适时记录巷道、液压支架、顶板的高度变化信息，通过设定安全的阈值，从而有效避免突发事件的发生，可充电电池组810用于给巡检机器人本体8搭载的各类摄像头、天线、测距仪816等各功能构件提供电源保障，当电量不足时，通过充电插座82充电后再使用；尖顶的顶盖811能有效避免巡检机器人本体8顶部煤粉堆积现象；通过挂钩89并配合搭扣86能将巡检机器人本体8快速挂载到挂载导向装置7上，当巡检机器人本体8存在故障或电池电量不足时，也可以快速从挂载导向装置7上拆卸到地面进行维修或充电。上述挂钩89、搭扣86均优选采用快换式的现有技术，以期在不使用任何工具即可将巡检机器人本体8快拆、快换至地面进行充电或维修。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (3)

1.一种挂载式巡检机器人，其特征在于：包括：牵引驱动端组件（1）、浮动张紧组件Ⅰ（2）、传动绳（3）、端头限位保护组件（4）、刚性轨道（5）、射频识别卡（6）、挂载导向装置（7）、巡检机器人本体（8）、柔性轨道（9）、浮动张紧组件Ⅱ（10）和尾轮张紧端组件（11）；挂载导向装置（7）左右两侧分别安装有一抱索器（14），左侧的抱索器（14）夹紧传动绳（3）的一端，传动绳（3）的另一端依次绕经浮动张紧组件Ⅰ（2）、牵引驱动端组件（1）、尾轮张紧端组件（11）、浮动张紧组件Ⅱ（10）后由右侧的抱索器（14）夹紧并回到挂载导向装置（7）形成一个闭合的传动绳驱动系统，巡检机器人本体（8）安装于挂载导向装置（7）；牵引驱动端组件（1）包括：驱动轮（12）和用于提供动力支持的驱动电机组（16），驱动轮（12）包括：驱动轮轴（121）、驱动轮下轮（122）、轮衬（123）和驱动轮上轮（124），驱动轮轴（121）与驱动轮上轮（124）通过间隙配合套装并由驱动轴连接螺栓（126）固定连接，驱动轮上轮（124）的轮缘与驱动轮下轮（122）的轮缘之间形成一以驱动轮轴（121）为中心轴的环形夹腔，轮衬（123）由三个120°的环状耐磨件首尾拼接而成且位于所述环形夹腔内，驱动轮下轮（122）与驱动轮上轮（124）通过间隙配合套装，驱动轮下轮（122）的轮缘、轮衬（123）及与驱动轮上轮（124）的轮缘之间通过驱动轮组合螺栓（127）固定连接，驱动轮上轮（124）上设有贯穿驱动轮上轮（124）的螺孔，所述螺孔内设有轮衬更换螺栓（125）；浮动张紧组件Ⅰ（2）包括：导向滑轮Ⅰ（21）、导向滑轮Ⅱ（22）、张力传感器（23）、导向滑轮Ⅲ（24）和浮动张紧导向滑轮Ⅰ（25），导向滑轮Ⅰ（21）、导向滑轮Ⅱ（22）、张力传感器（23）、导向滑轮Ⅲ（24）和浮动张紧导向滑轮Ⅰ（25）均设置于一固定支架上，导向滑轮Ⅰ（21）和导向滑轮Ⅱ（22）作用于传动绳（3）的两端以便传动绳（3）绕设于驱动轮（12）上，导向滑轮Ⅲ（24）临近导向滑轮Ⅰ（21）设置且浮动张紧导向滑轮Ⅰ（25）位于导向滑轮Ⅲ（24）与导向滑轮Ⅰ（21）之间，张力传感器（23）临近导向滑轮Ⅱ（22）设置；浮动张紧组件Ⅱ（10）包括：导向滑轮Ⅵ（101）、导向滑轮Ⅳ（102）、浮动张紧导向滑轮Ⅱ（103）和导向滑轮Ⅴ（104），导向滑轮Ⅵ（101）、导向滑轮Ⅳ（102）、浮动张紧导向滑轮Ⅱ（103）和导向滑轮Ⅴ（104）均设置于一固定支架上，导向滑轮Ⅳ（102）与导向滑轮Ⅴ（104）作用于传动绳（3）的两端以便传动绳（3）绕设于张紧尾轮（118）上，导向滑轮Ⅵ（101）临近导向滑轮Ⅴ（104）设置，浮动张紧导向滑轮Ⅱ（103）设置于导向滑轮Ⅵ（101）与导向滑轮Ⅴ（104）之间；尾轮张紧端组件（11）包括：张紧螺杆（111）、锁紧螺母（112）、张紧螺母（113）、张紧固定座（114）、张紧轨道（115）、张紧滑车（117）和张紧尾轮（118），张紧尾轮（118）与张紧滑车（117）固定连接，张紧滑车（117）与张紧轨道（115）滑动连接，张紧固定座（114）固定于张紧轨道（115）上，张紧螺杆（111）的一端与张紧滑车（117）固定连接、另一端穿出张紧固定座（114）并依序连接有张紧螺母（113）和锁紧螺母（112），张紧螺杆（111）与张紧固定座（114）螺纹连接；挂载导向装置（7）包括两组自适应导向挂载单元（71），两组自适应导向挂载单元（71）并列设置且两组自适应导向挂载单元（71）的上表面之间及侧面之间均固定连接；

自适应导向挂载单元（71）包括：下轨道底支撑浮动导向轮组（711）、导向挂载底板（712）、导向挂载前板（713）、下轨道侧支撑自适应调心导向轮组（714）、上轨道侧支撑自适应调心导向轮组（715）、导向挂载顶板（716）、上轨道顶支撑自适应调心导向轮组（717）、导向挂载后板（718）和上轨道后支撑浮动导向轮组（719）；

导向挂载底板（712）与导向挂载顶板（716）均水平设置，导向挂载前板（713）垂直设置且两端分别与导向挂载顶板（716）的右端及导向挂载底板（712）的右端垂直连接，导向挂载后板（718）垂直设置于导向挂载顶板（716）的左端且与导向挂载前板（713）相对；

下轨道底支撑浮动导向轮组（711）固定于导向挂载底板（712）的上表面且可沿垂直方向进行导向调整，下轨道侧支撑自适应调心导向轮组（714）与上轨道侧支撑自适应调心导向轮组（715）固定于导向挂载前板（713）的内侧面，上轨道顶支撑自适应调心导向轮组（717）固定于导向挂载顶板（716）上且其上滚动面位于导向挂载顶板（716）上方、下滚动面位于导向挂载顶板（716）下方，上轨道后支撑浮动导向轮组（719）固定于导向挂载后板（718）的内侧面且可沿水平方向进行导向调整。

2.根据权利要求1所述的挂载式巡检机器人，其特征在于：刚性轨道（5）的前后均分别安装有传动绳支撑闭合导向轮组（15）和传动绳支撑浮动闭合导向轮组（13）。

3.根据权利要求2所述的挂载式巡检机器人，其特征在于：巡检机器人本体（8）包括一长方体的主体，所述主体上表面设有一尖顶的顶盖（811），顶盖（811）上设置有测距仪（816）和可升降的后可视摄像头（85），所述主体的左侧面上设有充电插座（82）、左限位行程开关（81）、左定向天线（83）和左可视摄像头（84），所述主体的右侧面上设有可充电电池组（810）、右限位行程开关（812）、右定向天线（813）和右可视摄像头（814），所述主体的正面设有前可视摄像头（815），所述主体的后面设有提手（87）、射频识别读卡器（88）和挂钩（89），所述主体的上表面相对设有两个搭扣（86），充电插座（82）与可充电电池组（810）电连接。

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