CN115479185A - 一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备 - Google Patents

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CN115479185A CN202210890006.5A CN202210890006A CN115479185A CN 115479185 A CN115479185 A CN 115479185A CN 202210890006 A CN202210890006 A CN 202210890006A CN 115479185 A CN115479185 A CN 115479185A
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段志杰
李全明
喻鸿
金松丽
孙世国
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North China University of Technology
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North China University of Technology
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Abstract

本发明提供了一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，包括：车架，所述车架的左右两侧设有若干行走轮，所述车架上还设有工业摄像头和若干防爆灯，所述车架上还设有无线通讯模块、电源模块、GPS定位装置和速度检测装置，所述工业摄像头、GPS定位装置和速度检测装置均与无线通讯模块电连接，所述无线通讯模块用于将工业摄像头、GPS定位装置和速度检测装置采集的信息传递至控制中心。通过无缆机器人探测设备克服传统有缆机器人探测距离、线缆长度限制，实现尾矿库排洪隧洞等隐蔽工程运行状况的探测与分析。通过对无缆机器人加装GPS定位装置、速度检测装置以及工业摄像头可以查看机器人所在管道位置以及实时图像，同时实现探测图像数据实时传输。

Description

一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备
技术领域
本发明涉及矿井探测技术领域，特别涉及一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备。
背景技术
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。因此需要机器人取代人完成尾矿库内的探测。
由于机器人采用线缆进行供能，使行走距离有限，且缆线与地面的摩擦力会随着传输距离的增大而增大，工作效率极低，尤其遇到拐弯较多的场合，远距离传输较为困难。
发明内容
本发明提供一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，车架，所述车架的左右两侧设有若干行走轮，所述车架上还设有工业摄像头和若干防爆灯，所述车架1上还设有无线通讯模块、电源模块、GPS定位装置和速度检测装置，所述工业摄像头、GPS定位装置和速度检测装置均与无线通讯模块电连接，所述无线通讯模块用于将工业摄像头、GPS定位装置和速度检测装置采集的信息传递至控制中心。
优选的，所述车架内还安装有旋转装置，所述旋转装置包括：第一电机，所述第一电机左右两端通过第一固定杆固定连接在车架左右两侧内壁上，所述第一电机前端通过输出轴固定连接第一转动杆，所述第一转动杆延伸进第一箱体内，所述第一箱体固定设置于车架前侧内壁上，所述第一箱体内设有第一套筒，所述第一套筒内设有第一键槽，所述第一转动杆上设有第一连接键，所述第一键槽和第一连接键相配合，所述第一套筒可在第一转动杆上滑动，所述第一套筒前端固定连接第一锥齿轮；
所述第一箱体下端固定连接第二箱体，所述第二箱体固定设置于车架前侧内壁上，所述第二箱体内设有第一电磁体，所述第一电磁体固定设置于第二箱体前侧内壁上，所述第一电磁体后侧固定连接第一弹簧，所述第一弹簧后侧设有第一移动板，所述第一移动板上固定设有第一永磁体，所述第一弹簧后端与第一永磁体固定连接，所述第一移动板下端与第二箱体下侧内壁滑动连接，所述第一箱体的下端壁和第二箱体的上侧壁上开设有第一通槽，所述第一移动板从第一通槽向上延伸出第二箱体内，且所述第一移动板上转动连接第一套筒；
所述第一箱体上端固定连接第三箱体，所述第一箱体内还设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮可与第一锥齿轮啮合连接，所述第二锥齿轮上端固定连接第二转动杆，所述第二转动杆向上延伸出第一箱体、第三箱体以及车架的上侧内壁，且所述第二转动杆上端固定连接工业摄像头，所述第二转动杆与第一箱体、第三箱体以及车架的上侧内壁转动连接。
优选的，所述防爆灯共设置两个，所述防爆灯分设于工业摄像头两侧，所述第三箱体还设有两根左右对称的第三转动杆，所述第三转动杆与第三箱体下侧内壁转动连接，所述第三转动杆向上延伸出第三箱体和车架的上侧内壁，且所述第三转动杆上端固定连接防爆灯，所述第三转动杆与第三箱体和车架的延伸位置转动连接；
所述第三箱体内设有第一同步带轮和第二同步带轮上，所述第一同步带轮固定设置于第二转动杆上，所述第二同步带轮固定设置于第三转动杆上，所述第一同步带轮和第二同步带轮周侧绕设有同步带。
优选的，所述车架内设有第四箱体，所述第四箱体与车架的左右两侧内壁固定连接，所述第一转动杆向前穿过第四箱体，且所述第一转动杆与第四箱体转动连接，所述第四箱体内设有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮固定设置于第一转动杆上；
所述第四箱体内设有第四转动杆，所述第四转动杆向上延伸出第四箱体和车架的上侧壁，且第四转动杆与第四箱体和车架的延伸位置转动连接，所述第四转动杆上设有第二连接键，所述第四箱体内设有第二套筒，所述第二套筒内设有第二键槽，所述第二键槽和第二连接键相配合，所述第二套筒可在第四转动杆上滑动，所述第二套筒下端固定连接第四锥齿轮，所述第四锥齿轮下侧可与第三锥齿轮啮合连接；
所述第四箱体前侧固定连接第五箱体，所述第五箱体内设有第二永磁体，所述第二永磁体固定设置于第五箱体下侧内壁上，所述第二永磁体上端固定连接第二弹簧，所述第二弹簧上侧设有第二移动板，所述第二移动板上固定设有第二永磁体，所述第二弹簧上端固定连接第二永磁体，所述第二移动板前端与第五箱体前侧内壁滑动连接，所述第五箱体的后侧壁和第四箱体的前侧壁上开设有第二通槽，所述第二移动板从第二通槽向后延伸出第五箱体内，且所述第二移动板上转动连接第二套筒；
所述第四转动杆上端延伸进第六箱体内，所述第六箱体固定设置于车架的上表面，所述第四转动杆与第六箱体延伸位置转动连接，所述第四转动杆上端固定连接第五锥齿轮，所述第五锥齿轮前侧啮合连接第六锥齿轮，所述第六锥齿轮前侧固定连接第五转动杆，所述第五转动杆上转动连接有固定块，所述固定块与第六箱体前后侧内壁固定连接，所述第五转动杆前侧固定连接扇叶，所述第六箱体前侧壁上设有开口，在所述开口处设有滤网。
优选的，所述车架内设有水箱，所述水箱固定设置于车架上侧内壁上，所述水箱内设有水泵，所述水泵固定设置于水箱下侧内壁上，所述水泵上端贯通连接有管道，所述管道向上延伸出水箱和车架上侧壁，且所述管道与水箱和车架延伸位置固定连接，所述管道上端贯通连接喷头，在所述喷头位置设有雾化片，所述管道内设有挡水板，所述挡水板后端固定连接连杆，所述连杆向后延伸出管道和水箱，且所述连杆与管道和水箱延伸位置固定连接，所述连杆后端固定连接齿轮，所述齿轮左侧啮合连接第一齿条，所述第一齿条下端固定连接移动杆，所述移动杆向下延伸进第五箱体内，且所述移动杆与第五箱体延伸位置滑动连接，所述移动杆下端固定连接第二移动板。
优选的，所述车架两端对称固定设有固定箱，所述固定箱内设有液压缸，所述液压缸下侧输出端固定连接液压杆，所述液压杆下端固定连接支撑板。
优选的，若干所述行走轮包括：两个从动轮和两个主动轮，两个所述从动轮和两个所述主动轮分别设置于车架左右两侧，且所述从动轮位于主动轮前侧。
优选的，所述车架内设有驱动箱，所述驱动箱与车架后侧内壁滑动连接，所述驱动箱内设有第二电机，所述第二电机固定设置于驱动箱右侧内壁上，所述驱动箱内还设有调速箱，所述调速箱与驱动箱上侧内壁固定连接，所述调速箱内设有第三电磁体，所述第三电磁体固定设置于调速箱右侧内壁上，所述第三电磁体左侧固定连接第三弹簧，所述第三弹簧左侧设有第三移动板，所述第三移动板上设有第三永磁体，所述第三弹簧左端与第三永磁体固定连接；
所述第二电机左端通过输出轴固定连接第六转动杆，所述第六转动杆向左穿过调速箱，且所述第六转动杆与调速箱穿过位置转动连接，所述第六转动杆与驱动箱左侧内壁转动连接，所述第三移动板上转动连接有第三套筒，所述第三套筒内设有第三键槽，所述第六转动杆上设有第三连接键，所述第三连接键与第三键槽相配合，所述第三套筒可在第六转动杆上滑动，所述第三套筒向左延伸出调速箱，且所述第三套筒与调速箱延伸位置转动连接，所述第三套筒上设有固定设有第一直齿轮和第二直齿轮，所述第二直齿轮的面积大于第一直齿轮的面积；
所述驱动箱内设有第一转动轴，所述第一转动轴左右延伸出驱动箱，且所述第一转动轴与驱动箱延伸位置转动连接，所述车架左右两侧内壁上开始有第一通槽，所述第一转动轴左右两侧从第一通槽内延伸出车架，所述第一转动轴左右两端固定连接主动轮，所述驱动箱内还设有第三直齿轮和第四直齿轮，所述第三直齿轮和第四直齿轮固定设置于第一转动轴上，所述第三直齿轮的面积大于第四直齿轮的面积，且所述第三直齿轮可与第一直齿轮啮合连接，所述第四直齿轮可与第二直齿轮啮合连接。
优选的，所述车架后侧内壁上固定设有固定杆，所述固定杆下端固定设有两个左右对称的千斤顶，所述千斤顶下端与驱动箱固定连接；
所述固定杆下端固定设有U型杆，所述U型杆上固定设有第三电机，所述第三电机前侧通过输出轴固定连接半齿轮，所述U型杆上还固定设有两个左右对称的夹持板，所述夹持板相互靠近的一侧滑动连接有移动框，所述移动框的左右两侧内壁上对称固定设有第二齿条，所述半齿轮与第二齿条啮合连接，所述移动框下端固定连接升降板，所述升降板与车架后侧内壁互动连接，所述升降板上铰接有两个左右对称的摇杆，所述摇杆的另一端连接千斤顶。
优选的，所述车架内还固定设有转向箱，所述转向箱后端通过连接杆固定连接驱动箱，且所述转向箱与车架前侧内壁滑动连接，所述转向箱内设有第二转动轴，所述第二转动轴左右延伸出转向箱，且所述第二转动轴与转向箱延伸位置滑动连接，所述车架左右两侧开设有第二通槽，所述第二转动轴从第二通槽处左右延伸出和车架左右两侧壁，且所述第二转动轴左右两端固定连接从动轮。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部刨面图一；
图3为本发明的第三箱体的结构示意图；
图4为本发明的水泵及第四箱体的连接示意图；
图5为本发明的内部刨面图二；
图6为本发明的图5的A处放大图；
图7为本发明的驱动箱和转向箱的连接示意图。
图中：1、车架；2、速度检测装置；3、GPS定位装置；4、工业摄像头；5、防爆灯；6、行走轮；6a、从动轮；6b、主动轮；7、第一电机；8、第三锥齿轮；9、第一转动杆；10、第一移动板；11、第二箱体；12、第一弹簧；13、第一电磁体；14、第一箱体；15、第二锥齿轮；16、第三箱体；17、第一同步带轮；18、第二转动杆；19、喷头；20、扇叶；21、第五转动杆；22、第六锥齿轮；23、第五锥齿轮；24、第六箱体；25、第四转动杆；26、第四箱体；27、固定箱；28、第四锥齿轮；29、第二套筒；30、第三转动杆；31、齿轮；32、连杆；33、挡水板；34、管道；35、水泵；36、第二永磁体；37、第五箱体；38、第二弹簧；39、第二移动板；40、液压缸；41、支撑板；42、第一锥齿轮；43、第一套筒；44、同步带；45、第二同步带轮；46、第二电机；47、第六转动杆；48、第三移动板；49、第三套筒；50、第三直齿轮；51、第四直齿轮；52、第二直齿轮；53、驱动箱；54、第一转动轴；55、第一直齿轮；56、固定杆；57、升降板；58、U型杆；59、第二齿条；60、半齿轮；61、移动框；62、摇杆；63、千斤顶；64、第三弹簧；65、第三电磁体；66、调速箱；67、转向箱；68、移动杆；69、夹持板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
本发明的实施例提供了一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，如图1所示，车架1，所述车架1的左右两侧设有若干行走轮6，所述车架1上还设有工业摄像头4和若干防爆灯5，所述车架1上还设有无线通讯模块、电源模块、GPS定位装置3和速度检测装置2，所述工业摄像头4、GPS定位装置3和速度检测装置2均与无线通讯模块电连接，所述无线通讯模块用于将工业摄像头4、GPS定位装置3和速度检测装置2采集的信息传递至控制中心。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：将车架1放入尾矿库隐蔽工程处，行走轮6与地面接触，电源模块供电，使得行走轮6开始运转，工业摄像头4实时拍摄隐患部位的图像数据，防爆灯5对工业摄像头4拍摄的地方进行照明，GPS定位装置3对设备进行实时定位，速度检测装置2实时检测设备的行走速度，同时将拍摄到的图像信息，位置信息以及速度信息通过无线通讯模块传输至控制中心；
通过无缆机器人探测设备克服传统有缆机器人因探测距离、线缆长度限制，实现尾矿库排洪隧洞等隐蔽工程运行状况实时探测与分析；通过对无缆机器人加装GPS定位装置、速度检测装置以及工业摄像头可以直观查看机器人所在管道位置以及实时图像，同时实现探测图像数据实时传输。
实施例2
在上述实施例1的基础上，如图2-3所示，所述车架1内还安装有旋转装置，所述旋转装置包括：第一电机7，所述第一电机7左右两端通过第一固定杆固定连接在车架1左右两侧内壁上，所述第一电机7前端通过输出轴固定连接第一转动杆9，所述第一转动杆9延伸进第一箱体14内，所述第一箱体14固定设置于车架1前侧内壁上，所述第一箱体14内设有第一套筒43，所述第一套筒43内设有第一键槽，所述第一转动杆9上设有第一连接键，所述第一键槽和第一连接键相配合，所述第一套筒43可在第一转动杆9上滑动，所述第一套筒43前端固定连接第一锥齿轮42；
所述第一箱体14下端固定连接第二箱体11，所述第二箱体11固定设置于车架1前侧内壁上，所述第二箱体11内设有第一电磁体13，所述第一电磁体13固定设置于第二箱体11前侧内壁上，所述第一电磁体13后侧固定连接第一弹簧12，所述第一弹簧12后侧设有第一移动板10，所述第一移动板10上固定设有第一永磁体，所述第一弹簧12后端与第一永磁体固定连接，所述第一移动板10下端与第二箱体11下侧内壁滑动连接，所述第一箱体14的下端壁和第二箱体11的上侧壁上开设有第一通槽，所述第一移动板10从第一通槽向上延伸出第二箱体11内，且所述第一移动板10上转动连接第一套筒43；
所述第一箱体14上端固定连接第三箱体16，所述第一箱体14内还设有第二锥齿轮15，所述第二锥齿轮15可与第一锥齿轮42啮合连接，所述第二锥齿轮15上端固定连接第二转动杆18，所述第二转动杆18向上延伸出第一箱体14、第三箱体16以及车架1的上侧内壁，且所述第二转动杆18上端固定连接工业摄像头4，所述第二转动杆18与第一箱体14、第三箱体16以及车架1的上侧内壁转动连接。
其中，优选的，所述防爆灯5共设置两个，所述防爆灯5分设于工业摄像头4两侧，所述第三箱体16还设有两根左右对称的第三转动杆30，所述第三转动杆30与第三箱体16下侧内壁转动连接，所述第三转动杆30向上延伸出第三箱体16和车架1的上侧内壁，且所述第三转动杆30上端固定连接防爆灯5，所述第三转动杆30与第三箱体16和车架1的延伸位置转动连接；
所述第三箱体16内设有第一同步带轮17和第二同步带轮45上，所述第一同步带轮17固定设置于第二转动杆18上，所述第二同步带轮45固定设置于第三转动杆30上，所述第一同步带轮17和第二同步带轮45周侧绕设有同步带44。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：启动第一电机7，第一转动杆9开始旋转，带动第一套筒43开始旋转，第一套筒43带动第一锥齿轮42旋转，当工业摄像头4需要拍摄不同方位的图像时，启动第一电磁体13，第一电磁体13吸引第一移动板10上的第一永磁体，第一弹簧12压缩，第一移动板10向前移动，带动第一套筒43向前移动，第一套筒43带动第一锥齿轮42向前移动，使得第一锥齿轮42与第二锥齿轮15啮合，第一转动杆9带动第一套筒43旋转，第一套筒43带动第一锥齿轮42旋转，第一锥齿轮42带动第二锥齿轮15旋转，第二锥齿轮15带动第二转动杆18旋转，带动工业摄像头4旋转；第二转动杆18旋转带动第一同步带轮17旋转，第一同步带轮17带动同步带44移动，同步带44带动第二同步带轮45旋转，使得第三转动杆30旋转，带动防爆灯5旋转；
通过设置第一电磁体13对第一移动板10上的第一永磁体的吸引，来使得第一锥齿轮42与第二锥齿轮15的啮合，从而使得工业摄像头4进行旋转，可以对不同的角度进行拍摄，同时由于第一同步带轮17、同步带44以及第二同步带轮45的设置，在工业摄像头4进行角度变换时，防爆灯5也会跟着旋转，且与工业摄像头4的旋转角度相同，使得拍摄的图像更加清晰，有效的提高了装置的功能性和便捷性。
实施例3
在上述实施例1-2的基础上，如图2-4所示，所述车架1内设有第四箱体26，所述第四箱体26与车架1的左右两侧内壁固定连接，所述第一转动杆9向前穿过第四箱体26，且所述第一转动杆9与第四箱体26转动连接，所述第四箱体26内设有第三锥齿轮8，所述第三锥齿轮8固定设置于第一转动杆9上；
所述第四箱体26内设有第四转动杆25，所述第四转动杆25向上延伸出第四箱体26和车架1的上侧壁，且第四转动杆25与第四箱体26和车架1的延伸位置转动连接，所述第四转动杆25上设有第二连接键，所述第四箱体26内设有第二套筒29，所述第二套筒29内设有第二键槽，所述第二键槽和第二连接键相配合，所述第二套筒29可在第四转动杆25上滑动，所述第二套筒29下端固定连接第四锥齿轮28，所述第四锥齿轮28下侧可与第三锥齿轮8啮合连接；
所述第四箱体26前侧固定连接第五箱体37，所述第五箱体37内设有第二永磁体36，所述第二永磁体36固定设置于第五箱体37下侧内壁上，所述第二永磁体36上端固定连接第二弹簧38，所述第二弹簧38上侧设有第二移动板39，所述第二移动板39上固定设有第二永磁体，所述第二弹簧38上端固定连接第二永磁体，所述第二移动板39前端与第五箱体37前侧内壁滑动连接，所述第五箱体37的后侧壁和第四箱体26的前侧壁上开设有第二通槽，所述第二移动板39从第二通槽向后延伸出第五箱体37内，且所述第二移动板39上转动连接第二套筒29；
所述第四转动杆25上端延伸进第六箱体24内，所述第六箱体24固定设置于车架1的上表面，所述第四转动杆25与第六箱体24延伸位置转动连接，所述第四转动杆25上端固定连接第五锥齿轮23，所述第五锥齿轮23前侧啮合连接第六锥齿轮22，所述第六锥齿轮22前侧固定连接第五转动杆21，所述第五转动杆21上转动连接有固定块，所述固定块与第六箱体24前后侧内壁固定连接，所述第五转动杆21前侧固定连接扇叶20，所述第六箱体24前侧壁上设有开口，在所述开口处设有滤网。
其中，优选的，所述车架1内设有水箱，所述水箱固定设置于车架1上侧内壁上，所述水箱内设有水泵35，所述水泵35固定设置于水箱下侧内壁上，所述水泵35上端贯通连接有管道34，所述管道34向上延伸出水箱和车架1上侧壁，且所述管道34与水箱和车架1延伸位置固定连接，所述管道34上端贯通连接喷头19，在所述喷头19位置设有雾化片，所述管道34内设有挡水板33，所述挡水板33后端固定连接连杆32，所述连杆32向后延伸出管道34和水箱，且所述连杆32与管道34和水箱延伸位置固定连接，所述连杆32后端固定连接齿轮31，所述齿轮31左侧啮合连接第一齿条，所述第一齿条下端固定连接移动杆68，所述移动杆68向下延伸进第五箱体37内，且所述移动杆68与第五箱体37延伸位置滑动连接，所述移动杆68下端固定连接第二移动板39。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：第一电机7启动，第一转动杆9开始旋转，带动第三锥齿轮8旋转，启动第二永磁体36，第二永磁体36吸引第二移动板39上的第二永磁体，使得第二弹簧38压缩，第二移动板39向下移动，带动第二套筒29向下移动，第二套筒29带动第四锥齿轮28向下移动，使得第四锥齿轮28与第三锥齿轮8啮合，第三锥齿轮8带动第四锥齿轮28旋转，第四锥齿轮28带动第二套筒29旋转，第二套筒29带动第四转动杆25旋转，第四转动杆25带动第五锥齿轮23旋转，第五锥齿轮23带动与之啮合的第六锥齿轮22旋转，第六锥齿轮22带动第五转动杆21旋转，第五转动杆21带动扇叶20旋转出风；在启动第一电机7时，同时启动水泵35，水泵35吸取水箱内的水，水通过管道34向上移动，水在挡水板33的阻挡下不能继续上升，此时由于第二移动板39向下移动，带动移动杆68向下移动，第一齿条也向下移动，使得齿轮31旋转，齿轮31带动连杆32旋转，带动挡水板33旋转，挡水板33取消阻挡，使得水能顺畅的通过管道34，到达喷头19位置，然后喷射出去，扇叶20旋转出风会带动喷头19喷射出的水雾向工业摄像头的方向移动；通过设置水箱以及喷头19，可以将水箱内的水雾喷射到设备附近，可以有效的起到降尘的效果，使得工业摄像头4的拍摄会更加清晰。
实施例4
在上述实施例1-3的基础上，如图3-5所示，所述车架1两端对称固定设有固定箱27，所述固定箱27内设有液压缸40，所述液压缸40下侧输出端固定连接液压杆，所述液压杆下端固定连接支撑板41。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：当需要对设备进行固定或需要对某一位置进行多次拍摄时，启动液压缸40，液压杆向下移动，支撑板41与地面抵接，将设备顶起即可；
通过设置液压缸40来驱动液压杆，使得设备上升，可以有效的使得设备不再继续前行，有效的提高了装置的功能性。
实施例5
在上述实施例1-4的基础上，如图1、5-7所示，若干所述行走轮6包括：两个从动轮6a和两个主动轮6b，两个所述从动轮6a和两个所述主动轮6b分别设置于车架1左右两侧，且所述从动轮6a位于主动轮6b前侧。
其中，优选的，所述车架1内设有驱动箱53，所述驱动箱53与车架1后侧内壁滑动连接，所述驱动箱53内设有第二电机46，所述第二电机46固定设置于驱动箱53右侧内壁上，所述驱动箱53内还设有调速箱66，所述调速箱66与驱动箱53上侧内壁固定连接，所述调速箱66内设有第三电磁体65，所述第三电磁体65固定设置于调速箱66右侧内壁上，所述第三电磁体65左侧固定连接第三弹簧64，所述第三弹簧64左侧设有第三移动板48，所述第三移动板48上设有第三永磁体，所述第三弹簧64左端与第三永磁体固定连接；
所述第二电机46左端通过输出轴固定连接第六转动杆47，所述第六转动杆47向左穿过调速箱66，且所述第六转动杆47与调速箱66穿过位置转动连接，所述第六转动杆47与驱动箱53左侧内壁转动连接，所述第三移动板48上转动连接有第三套筒49，所述第三套筒49内设有第三键槽，所述第六转动杆47上设有第三连接键，所述第三连接键与第三键槽相配合，所述第三套筒49可在第六转动杆47上滑动，所述第三套筒49向左延伸出调速箱66，且所述第三套筒49与调速箱66延伸位置转动连接，所述第三套筒49上设有固定设有第一直齿轮55和第二直齿轮52，所述第二直齿轮52的面积大于第一直齿轮55的面积；
所述驱动箱53内设有第一转动轴54，所述第一转动轴54左右延伸出驱动箱53，且所述第一转动轴54与驱动箱53延伸位置转动连接，所述车架1左右两侧内壁上开始有第一通槽，所述第一转动轴54左右两侧从第一通槽内延伸出车架1，所述第一转动轴54左右两端固定连接主动轮6b，所述驱动箱53内还设有第三直齿轮50和第四直齿轮51，所述第三直齿轮50和第四直齿轮51固定设置于第一转动轴54上，所述第三直齿轮50的面积大于第四直齿轮51的面积，且所述第三直齿轮50可与第一直齿轮55啮合连接，所述第四直齿轮51可与第二直齿轮52啮合连接。
其中，优选的，所述车架1后侧内壁上固定设有固定杆56，所述固定杆56下端固定设有两个左右对称的千斤顶63，所述千斤顶63下端与驱动箱53固定连接；
所述固定杆56下端固定设有U型杆58，所述U型杆58上固定设有第三电机，所述第三电机前侧通过输出轴固定连接半齿轮60，所述U型杆58上还固定设有两个左右对称的夹持板69，所述夹持板69相互靠近的一侧滑动连接有移动框61，所述移动框61的左右两侧内壁上对称固定设有第二齿条59，所述半齿轮60与第二齿条59啮合连接，所述移动框61下端固定连接升降板57，所述升降板57与车架1后侧内壁互动连接，所述升降板57上铰接有两个左右对称的摇杆62，所述摇杆62的另一端连接千斤顶63。
其中，优选的，所述车架1内还固定设有转向箱67，所述转向箱67后端通过连接杆固定连接驱动箱53，且所述转向箱67与车架1前侧内壁滑动连接，所述转向箱67内设有第二转动轴，所述第二转动轴左右延伸出转向箱67，且所述第二转动轴与转向箱67延伸位置滑动连接，所述车架1左右两侧开设有第二通槽，所述第二转动轴从第二通槽处左右延伸出和车架1左右两侧壁，且所述第二转动轴左右两端固定连接从动轮6a。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：启动第二电机46，第六转动杆47开始旋转，带动第三套筒49旋转，带动第一直齿轮55旋转，带动与第一直齿轮55啮合的第三直齿轮50旋转，带动第一转动轴54旋转，主动轮6b开始旋转，带动设备行走，当需要对设备进行调速时，启动第三电磁体65，第三电磁体65吸引第三移动板48上的第三永磁体，使得第三移动板48向后移动，第三弹簧64压缩，第三移动板48向后移动，使得第一直齿轮55不与第三直齿轮50啮合，使得第二直齿轮52与第四直齿轮51啮合，带动第一转动轴54旋转，带动主动轮6b开始旋转，带动设备行走；当设备需要走过较为难行的路段时，启动第三电机，半齿轮60开始旋转，带动移动框61上下滑动，带动升降板57上下滑动，带动摇杆62上下偏转，使得千斤顶63驱动驱动箱53向下移动，驱动箱53向下移动带动主动轮6b向下移动，驱动箱53通过连接杆带动转向箱67向下移动，带动从动轮6a也向下移动，使得车架1升高；
通过设置第三电磁体65、第三移动板48以及第三套筒49，在需要进行调速时，第三电磁体65启动，带动第三移动板48向后移动，带动第三套筒49同时向后移动，第二直齿轮52会与第四直齿轮51啮合，来使得设备的速度发生变化，提高了装置的功能性；而在设备走过较为难行的路段时，通过移动框61的上下移动，来带动摇杆62的移动，从而不断驱动千斤顶63，来使得驱动箱53的下降，从而使得车架1抬高，使得设备的行走更加便捷，有效的提高了装置的功能性和有效性。
实施例6
在上述实施例1-5任一项的基础上，一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，还包括：
角度传感器：安装在车架1上，用于检测车架1与地面的夹角(坡度)；
位移传感器：安装在车架1上，用于检测机器人探测设备的运行路程；
温度计：安装在车架1上，用于检测尾矿库隐蔽工程的环境温度；
湿度计：安装在车架1上，用于检测尾矿库隐蔽工程的环境相对湿度；
计时器：安装在车架1上，用于检测机器人探测设备的工作时长；
控制器、报警器分别安装在基座6上，所述控制器与所述速度检测装置、位移传感器、角度传感器、温度计、湿度计、计时器和报警器电连接，所述控制器基于所述速度检测装置、位移传感器、角度传感器、温度计、湿度计、计时器控制所述报警器工作；
步骤1：所述控制器基于所述速度检测装置、角度传感器、温度计、湿度计、计时器及公式(1)得到机器人探测设备的工作状态系数：
Figure BDA0003767141650000201
其中，K为机器人探测设备的工作状态系数，M为速度检测装置、角度传感器、温度计、湿度计和计时器的精度系数的乘积；V为速度检测装置的检测平均值，tan为正切值，θ为角度传感器检测值，T1为温度传感器的检测平均值；X为湿度计检测值；T2为温度传感器检测最大值；T3为温度传感器检测最小值，t为计时器检测值；L为位移传感器检测值；e为自然常数，t1为单位时间；
步骤2：比较公式1计算的机器人探测设备的工作状态系数与对应的预设工作状态系数范围，当公式1计算的机器人探测设备的工作状态系数不在预设工作状态系数范围内时，控制器控制报警器报警。
式中
Figure BDA0003767141650000202
用于表示机器人探测设备在工作过程中，设备的移动速度、车架1与地面的夹角、尾矿库隐蔽工程的环境温度和尾矿库隐蔽工程的环境湿度等对机器人探测设备的工作状态系数的影响，当设备的移动速度增加时，机器人探测设备的工作状态系数也会随之上升，而尾矿库隐蔽工程的环境温度和尾矿库隐蔽工程的环境湿度减少时，机器人探测设备的工作状态系数也会随之减少，一般情况下，设备的移动速度应该基本处于一个范围内，不会对机器人探测设备的工作状态系数产生较大的影响；而
Figure BDA0003767141650000211
表示尾矿库隐蔽工程的环境温度最大值、尾矿库隐蔽工程的环境温度最小值、机器人探测设备的工作时长和器人探测设备的运行路程对机器人探测设备的工作状态系数的影响参数。
假设速度检测装置、角度传感器、温度计、湿度计和计时器的精度系数的乘积M＝0.85；速度检测装置的检测平均值V＝3m/s，车架1与地面的夹角θ＝30°，尾矿库隐蔽工程的环境温度T1＝20℃；尾矿库隐蔽工程的环境相对湿度X＝20％；尾矿库隐蔽工程的环境温度最大值T2＝37℃；尾矿库隐蔽工程的环境温度最小值T3＝10℃，机器人探测设备的工作时长t＝3h；位移传感器检测值L＝30km；自然常数e＝2.72，单位时间t1＝1h；则通过上述可计算得到机器人探测设备的工作状态系数K＝0.99，如对应的预设工作状态指数范围为0.2-2，此时，报警器不报警。
上述计算方案的工作原理和有益效果为：先利用公式(1)计算机器人探测设备的工作状态系数，控制器将公式(1)计算的机器人探测设备的工作状态系数与对应的预设工作状态系数范围进行对比，当公式1计算的机器人探测设备的工作状态系数不在对应的预设工作状态系数范围0.2-2内时，控制器控制报警器报警，提示人员机器人探测设备出现问题，需要及时收回机器人探测设备，进行检测和护，当维护完成后，机器人探测设重新工作，控制器接通速度检测装置、角度传感器、温度计、湿度计、计时器和报警器对机器人探测设备的工作状态系数进行预测。且通过设置报警器来实现报警并提醒人员检查机器人探测设备的情况，延长了机器人探测设备的使用寿命，有效提升装置的功能性和便捷性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，包括：车架(1)，所述车架(1)的左右两侧设有若干行走轮(6)，所述车架(1)上还设有工业摄像头(4)和若干防爆灯(5)，所述车架(1)上还设有无线通讯模块、电源模块、GPS定位装置(3)和速度检测装置(2)，所述工业摄像头(4)、GPS定位装置(3)和速度检测装置(2)均与无线通讯模块电连接，所述无线通讯模块用于将工业摄像头(4)、GPS定位装置(3)和速度检测装置(2)采集的信息传递至控制中心。
2.根据权利要求1所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)内还安装有旋转装置，所述旋转装置包括：第一电机(7)，所述第一电机(7)左右两端通过第一固定杆固定连接在车架(1)左右两侧内壁上，所述第一电机(7)前端通过输出轴固定连接第一转动杆(9)，所述第一转动杆(9)延伸进第一箱体(14)内，所述第一箱体(14)固定设置于车架(1)前侧内壁上，所述第一箱体(14)内设有第一套筒(43)，所述第一套筒(43)内设有第一键槽，所述第一转动杆(9)上设有第一连接键，所述第一键槽和第一连接键相配合，所述第一套筒(43)可在第一转动杆(9)上滑动，所述第一套筒(43)前端固定连接第一锥齿轮(42)；
所述第一箱体(14)下端固定连接第二箱体(11)，所述第二箱体(11)固定设置于车架(1)前侧内壁上，所述第二箱体(11)内设有第一电磁体(13)，所述第一电磁体(13)固定设置于第二箱体(11)前侧内壁上，所述第一电磁体(13)后侧固定连接第一弹簧(12)，所述第一弹簧(12)后侧设有第一移动板(10)，所述第一移动板(10)上固定设有第一永磁体，所述第一弹簧(12)后端与第一永磁体固定连接，所述第一移动板(10)下端与第二箱体(11)下侧内壁滑动连接，所述第一箱体(14)的下端壁和第二箱体(11)的上侧壁上开设有第一通槽，所述第一移动板(10)从第一通槽向上延伸出第二箱体(11)内，且所述第一移动板(10)上转动连接第一套筒(43)；
所述第一箱体(14)上端固定连接第三箱体(16)，所述第一箱体(14)内还设有第二锥齿轮(15)，所述第二锥齿轮(15)可与第一锥齿轮(42)啮合连接，所述第二锥齿轮(15)上端固定连接第二转动杆(18)，所述第二转动杆(18)向上延伸出第一箱体(14)、第三箱体(16)以及车架(1)的上侧内壁，且所述第二转动杆(18)上端固定连接工业摄像头(4)，所述第二转动杆(18)与第一箱体(14)、第三箱体(16)以及车架(1)的上侧内壁转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述防爆灯(5)共设置两个，所述防爆灯(5)分设于工业摄像头(4)两侧，所述第三箱体(16)还设有两根左右对称的第三转动杆(30)，所述第三转动杆(30)与第三箱体(16)下侧内壁转动连接，所述第三转动杆(30)向上延伸出第三箱体(16)和车架(1)的上侧内壁，且所述第三转动杆(30)上端固定连接防爆灯(5)，所述第三转动杆(30)与第三箱体(16)和车架(1)的延伸位置转动连接；
所述第三箱体(16)内设有第一同步带轮(17)和第二同步带轮(45)上，所述第一同步带轮(17)固定设置于第二转动杆(18)上，所述第二同步带轮(45)固定设置于第三转动杆(30)上，所述第一同步带轮(17)和第二同步带轮(45)周侧绕设有同步带(44)。
4.根据权利要求2所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)内设有第四箱体(26)，所述第四箱体(26)与车架(1)的左右两侧内壁固定连接，所述第一转动杆(9)向前穿过第四箱体(26)，且所述第一转动杆(9)与第四箱体(26)转动连接，所述第四箱体(26)内设有第三锥齿轮(8)，所述第三锥齿轮(8)固定设置于第一转动杆(9)上；
所述第四箱体(26)内设有第四转动杆(25)，所述第四转动杆(25)向上延伸出第四箱体(26)和车架(1)的上侧壁，且第四转动杆(25)与第四箱体(26)和车架(1)的延伸位置转动连接，所述第四转动杆(25)上设有第二连接键，所述第四箱体(26)内设有第二套筒(29)，所述第二套筒(29)内设有第二键槽，所述第二键槽和第二连接键相配合，所述第二套筒(29)可在第四转动杆(25)上滑动，所述第二套筒(29)下端固定连接第四锥齿轮(28)，所述第四锥齿轮(28)下侧可与第三锥齿轮(8)啮合连接；
所述第四箱体(26)前侧固定连接第五箱体(37)，所述第五箱体(37)内设有第二永磁体(36)，所述第二永磁体(36)固定设置于第五箱体(37)下侧内壁上，所述第二永磁体(36)上端固定连接第二弹簧(38)，所述第二弹簧(38)上侧设有第二移动板(39)，所述第二移动板(39)上固定设有第二永磁体，所述第二弹簧(38)上端固定连接第二永磁体，所述第二移动板(39)前端与第五箱体(37)前侧内壁滑动连接，所述第五箱体(37)的后侧壁和第四箱体(26)的前侧壁上开设有第二通槽，所述第二移动板(39)从第二通槽向后延伸出第五箱体(37)内，且所述第二移动板(39)上转动连接第二套筒(29)；
所述第四转动杆(25)上端延伸进第六箱体(24)内，所述第六箱体(24)固定设置于车架(1)的上表面，所述第四转动杆(25)与第六箱体(24)延伸位置转动连接，所述第四转动杆(25)上端固定连接第五锥齿轮(23)，所述第五锥齿轮(23)前侧啮合连接第六锥齿轮(22)，所述第六锥齿轮(22)前侧固定连接第五转动杆(21)，所述第五转动杆(21)上转动连接有固定块，所述固定块与第六箱体(24)前后侧内壁固定连接，所述第五转动杆(21)前侧固定连接扇叶(20)，所述第六箱体(24)前侧壁上设有开口，在所述开口处设有滤网。
5.根据权利要求4所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)内设有水箱，所述水箱固定设置于车架(1)上侧内壁上，所述水箱内设有水泵(35)，所述水泵(35)固定设置于水箱下侧内壁上，所述水泵(35)上端贯通连接有管道(34)，所述管道(34)向上延伸出水箱和车架(1)上侧壁，且所述管道(34)与水箱和车架(1)延伸位置固定连接，所述管道(34)上端贯通连接喷头(19)，在所述喷头(19)位置设有雾化片，所述管道(34)内设有挡水板(33)，所述挡水板(33)后端固定连接连杆(32)，所述连杆(32)向后延伸出管道(34)和水箱，且所述连杆(32)与管道(34)和水箱延伸位置固定连接，所述连杆(32)后端固定连接齿轮(31)，所述齿轮(31)左侧啮合连接第一齿条，所述第一齿条下端固定连接移动杆(68)，所述移动杆(68)向下延伸进第五箱体(37)内，且所述移动杆(68)与第五箱体(37)延伸位置滑动连接，所述移动杆(68)下端固定连接第二移动板(39)。
6.根据权利要求1所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)两端对称固定设有固定箱(27)，所述固定箱(27)内设有液压缸(40)，所述液压缸(40)下侧输出端固定连接液压杆，所述液压杆下端固定连接支撑板(41)。
7.根据权利要求1所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，若干所述行走轮(6)包括：两个从动轮(6a)和两个主动轮(6b)，两个所述从动轮(6a)和两个所述主动轮(6b)分别设置于车架(1)左右两侧，且所述从动轮(6a)位于主动轮(6b)前侧。
8.根据权利要求7所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)内设有驱动箱(53)，所述驱动箱(53)与车架(1)后侧内壁滑动连接，所述驱动箱(53)内设有第二电机(46)，所述第二电机(46)固定设置于驱动箱(53)右侧内壁上，所述驱动箱(53)内还设有调速箱(66)，所述调速箱(66)与驱动箱(53)上侧内壁固定连接，所述调速箱(66)内设有第三电磁体(65)，所述第三电磁体(65)固定设置于调速箱(66)右侧内壁上，所述第三电磁体(65)左侧固定连接第三弹簧(64)，所述第三弹簧(64)左侧设有第三移动板(48)，所述第三移动板(48)上设有第三永磁体，所述第三弹簧(64)左端与第三永磁体固定连接；
所述第二电机(46)左端通过输出轴固定连接第六转动杆(47)，所述第六转动杆(47)向左穿过调速箱(66)，且所述第六转动杆(47)与调速箱(66)穿过位置转动连接，所述第六转动杆(47)与驱动箱(53)左侧内壁转动连接，所述第三移动板(48)上转动连接有第三套筒(49)，所述第三套筒(49)内设有第三键槽，所述第六转动杆(47)上设有第三连接键，所述第三连接键与第三键槽相配合，所述第三套筒(49)可在第六转动杆(47)上滑动，所述第三套筒(49)向左延伸出调速箱(66)，且所述第三套筒(49)与调速箱(66)延伸位置转动连接，所述第三套筒(49)上设有固定设有第一直齿轮(55)和第二直齿轮(52)，所述第二直齿轮(52)的面积大于第一直齿轮(55)的面积；
所述驱动箱(53)内设有第一转动轴(54)，所述第一转动轴(54)左右延伸出驱动箱(53)，且所述第一转动轴(54)与驱动箱(53)延伸位置转动连接，所述车架(1)左右两侧内壁上开始有第一通槽，所述第一转动轴(54)左右两侧从第一通槽内延伸出车架(1)，所述第一转动轴(54)左右两端固定连接主动轮(6b)，所述驱动箱(53)内还设有第三直齿轮(50)和第四直齿轮(51)，所述第三直齿轮(50)和第四直齿轮(51)固定设置于第一转动轴(54)上，所述第三直齿轮(50)的面积大于第四直齿轮(51)的面积，且所述第三直齿轮(50)可与第一直齿轮(55)啮合连接，所述第四直齿轮(51)可与第二直齿轮(52)啮合连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)后侧内壁上固定设有固定杆(56)，所述固定杆(56)下端固定设有两个左右对称的千斤顶(63)，所述千斤顶(63)下端与驱动箱(53)固定连接；
所述固定杆(56)下端固定设有U型杆(58)，所述U型杆(58)上固定设有第三电机，所述第三电机前侧通过输出轴固定连接半齿轮(60)，所述U型杆(58)上还固定设有两个左右对称的夹持板(69)，所述夹持板(69)相互靠近的一侧滑动连接有移动框(61)，所述移动框(61)的左右两侧内壁上对称固定设有第二齿条(59)，所述半齿轮(60)与第二齿条(59)啮合连接，所述移动框(61)下端固定连接升降板(57)，所述升降板(57)与车架(1)后侧内壁互动连接，所述升降板(57)上铰接有两个左右对称的摇杆(62)，所述摇杆(62)的另一端连接千斤顶(63)。
10.根据权利要求9所述的一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备，其特征在于，所述车架(1)内还固定设有转向箱(67)，所述转向箱(67)后端通过连接杆固定连接驱动箱(53)，且所述转向箱(67)与车架(1)前侧内壁滑动连接，所述转向箱(67)内设有第二转动轴，所述第二转动轴左右延伸出转向箱(67)，且所述第二转动轴与转向箱(67)延伸位置滑动连接，所述车架(1)左右两侧开设有第二通槽，所述第二转动轴从第二通槽处左右延伸出和车架(1)左右两侧壁，且所述第二转动轴左右两端固定连接从动轮(6a)。
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CN202210890006.5A Pending CN115479185A (zh) 2022-07-27 2022-07-27 一种用于尾矿库隐蔽工程的无缆机器人探测设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115541597A (zh) * 2022-10-24 2022-12-30 深圳市协创鑫智能装备有限公司 Smd封装高速aoi测试设备的aoi检测系统

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