CN116135743B - 一种带式输送机智能巡检机器人系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤粉输送安全检测设备领域，具体涉及一种带式输送机智能巡检机器人系统及方法，包括导轨、外壳、自走机构和对调机构，自走机构包括驱动组件、U型板和四个滑轮，对调机构包括旋转组件和第一电推杆，还包括控制器、灭火机构和角度调节机构，灭火机构包括硬管和供给组件，角度调节机构包括卡盘、传动组件和摆动组件，第一电推杆、驱动组件、旋转组件和供给组件与控制器均为电性连接，本发明涉及的一种带式输送机智能巡检机器人系统及方法，相较于现有技术，能够在工人前来处理之前，浇灭火源，防止落煤超温起火，进而避免造成损失。

Description

一种带式输送机智能巡检机器人系统及方法

技术领域

本发明涉及煤粉输送安全检测设备领域，具体涉及一种带式输送机智能巡检机器人系统及方法。

背景技术

目前，业内最接近的现有技术：中国是世界上的用电大国，而在火力发电厂随着对煤粉安全、高效运输的要求越来越高，带式输送机已成为煤粉的主要运输工具。它与其他运输方式相比，其具有安全较高、成本低廉、运行可靠、输送量大的优点。

但是带式输送机也有其显著的缺点，在输送煤粉过程中，煤粉很容易就会从输送带上脱落，造成煤粉的堆积，极易造成安全隐患。另一方面，由于带式输送机的输送距离很远，因此带式输送机的故障很难被发现，对煤炭的输送效率造成了重大影响。目前，煤矿上解决这些问题的办法是派工作人员进行定期巡检，发现故障或落煤情况及时维修和清理，这无疑增加了工作人员的工作强度，且工作人员不能24小时进行巡检，因此安全隐患并不能完全消除。

现有巡检机器人的结构存在以下不足：

1.仅仅设计了监测机构，虽然能够通知到工人前来处理火情，但是赶来的时间会耽误救火，无法有效避免损失。

2.常规的巡检机器人，一般是自走机构和巡检机构通过一个壳体一体连接的，当壳体内部的零部件出现故障时，需要将整个机器人从导轨上拆下，费时费力。

3.当输送机上的皮带出现磨损升至撕裂时会严重影响物料的输送，降低了输送效率，现有的巡检结构无法有效解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带式输送机智能巡检机器人系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种带式输送机智能巡检机器人系统，包括导轨、外壳、自走机构和对调机构，导轨设在厂房的内部，自走机构设在导轨上，自走机构包括驱动组件、U型板和四个滑轮，外壳固定设在U型板的底部，

对调机构设在外壳的内部，对调机构包括旋转组件和第一电推杆，

还包括控制器、灭火机构和角度调节机构，第一电推杆的输出端上固定设有插杆，插杆的外壁上卡接设置有套杆，套杆的底部固定设有安装壳，安装壳的内部一端设有第一安装槽，

灭火机构和角度调节机构均设在第一安装槽的内部，

安装壳的内部另一端设有第二安装槽，第二安装槽的内部固定设有安装板，

安装板的外壁上固定设有两个限位板, 每个限位板远离安装板的一端均铰接设置有摆杆, 两个摆杆之间固定设有横板，横板的外壁上转动设置有抚平轮，灭火机构包括硬管和供给组件，供给组件设在第一安装槽的内部，硬管设在供给组件上，硬管远离软管的一端螺纹连接有雾化喷头或锥形喷头，

当需要对输送带灭火时，采用雾化喷头进行灭火；当需要对输送带进行修复时，采用锥形喷头，然后采用对调机构将锥形喷头和抚平轮对调，

角度调节机构包括卡盘、传动组件和摆动组件，传动组件设在摆动组件和供给组件之间，摆动组件设在传动组件上，卡盘固定设在摆动组件上，第一电推杆、驱动组件、旋转组件和供给组件与控制器均为电性连接。

进一步的，安装壳的底部固定设有烟雾传感器，供给组件包括第二电推杆、挤压杆、储存罐和软管，储存罐固定设在第一安装槽的内部，挤压杆插设在储存罐的内部，储存罐的外壁上开设有供料口，软管固定设在供料口和硬管的一端之间，硬管远离软管的一端螺纹连接有雾化喷头，第二电推杆插设在安装壳的外壁上，其输出端穿过安装壳与挤压杆固定连接，烟雾传感器和第二电推杆均与控制器电连接。

进一步的，传动组件包括拉块、拉绳和收放轮，第一安装槽的内部插设有第一转轴，拉块固定设在挤压杆靠近第二电推杆的一端，收放轮固定设在第一转轴的外壁上，拉绳固定设在拉块的端部，且拉绳远离拉块的一端与收放轮卷设连接，拉块的旁侧设有限位轮，拉绳的外壁与限位轮的外缘贴合。

进一步的，摆动组件包括长杆、短杆和第一滑块，第一安装槽的内壁上固定设有支撑板，长杆铰接设置在支撑板的顶部，支撑板靠近短杆的一端插设有第二转轴，短杆固定设在第二转轴的顶部，第一滑块铰接设置在短杆远离第二转轴的一端，第一滑块与长杆远离支撑板的一端滑动连接，卡盘的底部与第一滑块的顶部通过连接杆固定连接，第一转轴和第二转轴的外壁上均套设有同步轮，两个同步轮之间套设有皮带，第一转轴的外壁上固定设有圆柱齿轮，第一安装槽的内部固定设有滑轨，滑轨的顶部滑动设有齿条，齿条与圆柱齿轮啮合连接，齿条远离圆柱齿轮的一端与第一安装槽的内壁之间固定设有复位弹簧。

进一步的，旋转组件包括链条、第一链轮、第二链轮和驱动电机，外壳的内部插设有铰接轴，第一电推杆固定设在铰接轴的底端，第二链轮固定设在铰接轴的外壁上，驱动电机固定设在外壳的内部，第一链轮固定设在其输出端上，链条套设在第一链轮和第二链轮之间，且第一链轮小于第二链轮，驱动电机与控制器电连接。

进一步的，插杆的外壁上固定设有两个限位条，套杆的内壁上设有两个限位槽，每个限位条均与一个限位槽插接，套杆的外壁上呈对称设置有两个滑槽，每个滑槽的内部均滑动设有楔形卡扣，每个滑槽的内部均插设有滑杆，每个楔形卡扣的一端均与一个滑杆固定连接，每个滑杆的外壁上均套设有抵紧弹簧，每个滑杆远离楔形卡扣的一端均固定设有拨块，插杆的外壁上设有供两个楔形卡扣卡接的卡槽，楔形卡扣远离抵紧弹簧的顶部一端和插杆的底端均为斜角结构。

进一步的，外壳的顶部两端固定设有两个超声波雷达，外壳的两侧外壁上分别固定设有视觉相机和红外相机，安装壳的外壁上设有标准接口，视觉相机、红外相机和每个超声波雷达均与控制器电连接。

进一步的，安装板的外壁上固定设有正反转电机，其输出端上固定设有第一锥齿轮，安装板的外壁上插设有转杆，转杆的外壁上固定设有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，且第一锥齿轮小于第二锥齿轮，转杆的两端固定设有两个连杆，每个连杆远离转杆的一端均铰接设置有第二滑块，每个限位板靠近安装板的一端均铰接设置有往复杆，第二滑块与往复杆的外壁滑动连接，每个往复杆远离安装板的一端均固定设有顶杆，每个摆杆的外壁上均设有供顶杆滑动的避让槽。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设计红外相机，能对落煤的温度进行识别，当落煤温度达到一定警戒值时，机器人会发出危险信号通过无线网桥发送给在设备终端的工作人员，工作人员便可以及时对落煤进行清理，同时，通过设计烟雾传感器，当烟雾传感器检测到带式输送机上出现烟雾时，即表示已经出现了火种，此时，将这一信号发送给控制器，从而通过控制器启动第一电推杆并使其输出端向下伸出，从而带动安装壳内的雾化喷头下降向火种位置靠近，再通过控制器启动第二电推杆并使其输出端收缩，由于其输出端与挤压杆固定连接，挤压杆与储存罐插接，储存罐的内部储放灭火剂，从而带动灭火剂从供料口挤压至软管内，由于软管、硬管、储存罐和雾化喷头依次连通，进而带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒出去，相较于现有技术，能够在工人前来处理之前，浇灭火源，防止落煤超温起火，进而避免造成损失。

2.本发明通过设计角度调节机构，即卡盘、传动组件和摆动组件，在挤压杆输出端收缩带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒的同时，能够带动硬管及其上的雾化喷头先右摆再左摆，即在雾化喷头喷洒灭火剂的同时，同步带动硬管和雾化喷头左右摇摆，以增大喷洒范围，提升灭火效果，有效防止火势蔓延，提升灭火效率。

3.本发明通过设计锥形喷头、正反转电机、第一锥齿轮、转杆、第二锥齿轮、连杆、第二滑块、摆杆、往复杆、顶杆、横板和抚平轮，当视觉相机发现输送带上的皮带存在撕裂情况时，第一电推杆的输出端向下伸出，从而带动安装壳及其内部的锥形喷头下降，当锥形喷头下降至靠近撕裂位置时，通过挤压杆将储存罐内的液状填料挤压至软管内，再通过软管、硬管和锥形喷头挤压至撕裂位置，进行裂缝填充，然后通过抚平轮进行填料的抹平，提升对输送带上的皮带的修复效果，确保后续物料顺利输送，防止耽误输送工作。

4.本发明通过设计插杆、限位条、套杆、楔形卡扣、滑杆、抵紧弹簧和拨块，使得外壳与安装壳为插拔式的结构，即巡检结构和自走结构能够快速拆卸，当安装壳内的零部件出现故障时，可快速从自走机构上拆下，无需将整个机器人从导轨上拆下，而再安装时也十分方便，整体拆装省时省力，提升了巡检结构的拆装效率。

5.本发明通过设计传动组件，即拉块、拉绳和收放轮，同时通过设计同步轮、皮带、圆柱齿轮、齿条和复位弹簧，能够在挤压杆输出端收缩带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒的同时，同步带动硬管和雾化喷头左右摇摆，以增大喷洒范围，即使得灭火机构和角度调节机构联动运作，不仅有利于减少本系统的驱动元件的数量，减小耗电量，节约巡检成本，同时能够缩减本系统的整体结构，降低本系统的铺设成本和占用空间。

6.本发明通过设计视觉相机和两个超声波雷达，两个超声波雷达一个朝左一个朝右，在本机器人巡检过程中进行实时监测，当发现机器人一侧有工人或障碍物时，向控制器发送信号，从而通过控制器断电驱动组件，断电自走机构，停止机器人的滑动，达到避障效果，安装壳的内部安装有无线网桥，视觉相机在机器人巡检过程中实时提供巡检视野，对带式输送机的运行情况和落煤情况进行实时监控，并通过无线网桥将视频传输到显示终端，能实现对堆煤、堵仓等异常情况快速检测，进而方便工人前来处理，同时本系统预留了标准接口，为未来新建系统及监控设备接入做准备，保证平台的可扩展性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为图2中的A处放大图；

图4为图2中的B处放大图；

图5为本发明除去导轨的立体结构示意图；

图6为图5中的C处放大图；

图7为图5中的D处放大图；

图8为本发明供给组件的立体结构示意图；

图9为图8中的E处放大图；

图10为本发明第二安装槽的内部示意图；

图11为图10中的F处放大图；

图12本发明硬管和锥形喷头的立体结构示意图；

图中：导轨1，外壳2，超声波雷达20，视觉相机21，红外相机22，标准接口23，自走机构3，驱动组件30，U型板31，滑轮32，对调机构4，旋转组件40，链条400，第一链轮401，第二链轮402，驱动电机403，第一电推杆41，插杆42，限位条420，套杆43，楔形卡扣430，滑杆431，抵紧弹簧432，拨块433，安装壳44，烟雾传感器440，灭火机构5，硬管50，雾化喷头500，供给组件51，第二电推杆510，挤压杆511，储存罐512，软管513，角度调节机构6，卡盘60，传动组件61，拉块610，拉绳611，收放轮612，限位轮613，摆动组件62，长杆620，短杆621，第一滑块622，同步轮623，皮带624，圆柱齿轮625，齿条626，复位弹簧627，正反转电机7，第一锥齿轮70，转杆71，第二锥齿轮72，连杆73，第二滑块74，摆杆75，往复杆76，顶杆77，横板78，抚平轮79，锥形喷头501。

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。

实施例一，本发明提供一种技术方案，参照图1至12所示，一种带式输送机智能巡检机器人系统，包括导轨1、外壳2、自走机构3和对调机构4，导轨1设在厂房的内部，自走机构3设在导轨1上，自走机构3包括驱动组件30、U型板31和四个滑轮32，外壳2固定设在U型板31的底部，对调机构4设在外壳2的内部，对调机构4包括旋转组件40和第一电推杆41，

还包括控制器、灭火机构5和角度调节机构6，第一电推杆41的输出端上固定设有插杆42，插杆42的外壁上卡接设置有套杆43，套杆43的底部固定设有安装壳，安装壳的内部一端设有第一安装槽，

灭火机构5和角度调节机构6均设在第一安装槽的内部，

安装壳的内部另一端设有第二安装槽，第二安装槽的内部固定设有安装板，

安装板的外壁上固定设有两个限位板, 每个限位板远离安装板的一端均铰接设置有摆杆75, 两个摆杆75之间固定设有横板78，横板78的外壁上转动设置有抚平轮79;灭火机构5包括硬管50和供给组件51，供给组件51设在第一安装槽的内部，硬管50设在供给组件51上，硬管50远离软管513的一端螺纹连接有雾化喷头500或锥形喷头501，

当需要对输送带灭火时，采用雾化喷头500进行灭火；当需要对输送带进行修复时，采用锥形喷头，然后采用对调机构将锥形喷头501和抚平轮79对调，

角度调节机构6包括卡盘60、传动组件61和摆动组件62，传动组件61设在摆动组件62和供给组件51之间，摆动组件62设在传动组件61上，卡盘60固定设在摆动组件62上，第一电推杆41、驱动组件30、旋转组件40和供给组件51与控制器均为电性连接。

安装壳44的底部固定设有烟雾传感器440，供给组件51包括第二电推杆510、挤压杆511、储存罐512和软管513，储存罐512固定设在第一安装槽的内部，挤压杆511插设在储存罐512的内部，储存罐512的外壁上开设有供料口，软管513固定设在供料口和硬管50的一端之间，硬管50远离软管513的一端螺纹连接有雾化喷头500，第二电推杆510插设在安装壳的外壁上，其输出端穿过安装壳与挤压杆511固定连接，烟雾传感器440和第二电推杆510均与控制器电连接，当烟雾传感器440检测到带式输送机上出现烟雾时，即表示已经出现了火种，此时，将这一信号发送给控制器，从而通过控制器启动第一电推杆41并使其输出端向下伸出，从而带动安装壳内的雾化喷头500下降向火种位置靠近，再通过控制器启动第二电推杆510并使其输出端收缩，由于其输出端与挤压杆511固定连接，挤压杆511与储存罐512插接，储存罐512的内部储放灭火剂，从而带动灭火剂从供料口挤压至软管513内，由于软管513、硬管50、储存罐512和雾化喷头500依次连通，进而带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒出去。

传动组件61包括拉块610、拉绳611和收放轮612，第一安装槽的内部插设有第一转轴，拉块610固定设在挤压杆511靠近第二电推杆510的一端，收放轮612固定设在第一转轴的外壁上，拉绳611固定设在拉块610的端部，且拉绳611远离拉块610的一端与收放轮612卷设连接，拉块610的旁侧设有限位轮613，拉绳611的外壁与限位轮613的外缘贴合，在挤压杆511输出端收缩带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒的同时，由于拉块610的一端与挤压杆511固定连接，拉块610的另一端与拉绳611固定连接，拉绳611远离拉块610的一端与收放轮612卷设连接，收放轮612通过第一转轴转动设计，从而带动拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转，限位轮613起到限位作用，防止拉绳611在跟随拉块610滑动时与第二转轴接触。

摆动组件62包括长杆620、短杆621和第一滑块622，第一安装槽的内壁上固定设有支撑板，长杆620铰接设置在支撑板的顶部，支撑板靠近短杆621的一端插设有第二转轴，短杆621固定设在第二转轴的顶部，第一滑块622铰接设置在短杆621远离第二转轴的一端，第一滑块622与长杆620远离支撑板的一端滑动连接，卡盘60的底部与第一滑块622的顶部通过连接杆固定连接，第一转轴和第二转轴的外壁上均套设有同步轮623，两个同步轮623之间套设有皮带624，第一转轴的外壁上固定设有圆柱齿轮625，第一安装槽的内部固定设有滑轨，滑轨的顶部滑动设有齿条626，齿条626与圆柱齿轮625啮合连接，齿条626远离圆柱齿轮625的一端与第一安装槽的内壁之间固定设有复位弹簧627，当拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转时，由于第一转轴和第二转轴通过两个同步轮623和皮带624传动连接，从而带动第二转轴逆时针旋转，又由于短杆621与第二转轴的顶端固定连接，第二转轴与支撑板转动连接，长杆620的一端与支撑板铰接，短杆621远离支撑板的一端与第一滑块622的底部铰接，第一滑块622与长杆620远离支撑板的一端滑动连接，第一滑块622的顶部与卡盘60固定连接，硬管50与卡盘60卡接，进而带动硬管50及其上的雾化喷头500先右摆再左摆，即在雾化喷头500喷洒灭火剂的同时，同步带动硬管50和雾化喷头500左右摇摆，以增大喷洒范围，提升灭火效果，有效防止火势蔓延。

插杆42的外壁上固定设有两个限位条420，套杆43的内壁上设有两个限位槽，每个限位条420均与一个限位槽插接，套杆43的外壁上呈对称设置有两个滑槽，每个滑槽的内部均滑动设有楔形卡扣430，每个滑槽的内部均插设有滑杆431，每个楔形卡扣430的一端均与一个滑杆431固定连接，每个滑杆431的外壁上均套设有抵紧弹簧432，每个滑杆431远离楔形卡扣430的一端均固定设有拨块433，插杆42的外壁上设有供两个楔形卡扣430卡接的卡槽，楔形卡扣430远离抵紧弹簧432的顶部一端和插杆42的底端均为斜角结构，常规的巡检机器人，一般是自走机构3和巡检结构通过一个壳体一体连接的，当壳体内部的零部件出现故障时，需要将整个机器人拆下，费时费力，遇到这种情况时，先托住安装壳的底部，然后工人双手同步向外拨动两个拨块433，从而通过滑杆431带动两个楔形卡扣430缩入两个滑槽内部，此时，抵紧弹簧432呈收缩状态，再将套杆43从插杆42上拔下，从而实现插杆42与套杆43的拆卸，实现外壳2与安装壳的拆卸，待安装壳内部的故障解决后，需要重新安装安装壳时，直接将安装壳托举至其顶部的套杆43向插杆42上套去，当插杆42的端部插入套杆43的内部后，双手再次同步向外拨动两个拨块433，使得两个楔形卡扣430同步收缩，插杆42继续向套杆43内部插入，当两个卡槽与两个楔形卡扣430对齐时，松开双手，从而使得两个抵紧弹簧432复位，将两个楔形卡扣430牢牢抵紧在两个卡槽内，实现套杆43对插杆42的锁死，进而实现外壳2与安装壳的安装，将楔形卡扣430设计成上宽下窄的结构，在楔形卡扣430卡入卡槽的内部后不会轻易脱出，进而提升连接的稳固性。

外壳2的顶部两端固定设有两个超声波雷达20，外壳2的两侧外壁上分别固定设有视觉相机21和红外相机22，安装壳的外壁上设有标准接口23，视觉相机21、红外相机22和每个超声波雷达20均与控制器电连接，两个超声波雷达20一个朝左一个朝右，在本机器人巡检过程中进行实时监测，当发现机器人一侧有工人或障碍物时，向控制器发送信号，从而通过控制器断电驱动组件30，断电自走机构3，停止机器人的滑动，达到避障效果，安装壳的内部安装有无线网桥，视觉相机21在机器人巡检过程中实时提供巡检视野，对带式输送机的运行情况和落煤情况进行实时监控，并通过无线网桥将视频传输到显示终端，能实现对堆煤、堵仓等异常情况快速检测，进而方便工人前来处理，超声波雷达20和红外相机22分别对落煤的体积和温度进行识别，当落煤情况或温度达到一定警戒值时，机器人会发出危险信号通过无线网桥发送给在设备终端的工作人员，工作人员便可以及时对落煤进行清理，同时本系统预留了标准接口23，为未来新建系统及监控设备接入做准备，保证平台的可扩展性。

一种带式输送机智能巡检机器人系统的方法，包括以下步骤：

S1：巡检机器人的避障、输送机运行情况和物料输送情况的实时监测：

两个超声波雷达20一个朝左一个朝右，在本机器人巡检过程中进行实时监测，当发现机器人一侧有工人或障碍物时，向控制器发送信号，从而通过控制器断电驱动组件30，断电自走机构3，停止机器人的滑动，达到避障效果，安装壳的内部安装有无线网桥，视觉相机21在机器人巡检过程中实时提供巡检视野，对带式输送机的运行情况和落煤情况进行实时监控，并通过无线网桥将视频传输到显示终端，能实现对堆煤、堵仓等异常情况快速检测，进而方便工人前来处理，超声波雷达20和红外相机22分别对落煤的体积和温度进行识别，当落煤情况或温度达到一定警戒值时，机器人会发出危险信号通过无线网桥发送给在设备终端的工作人员，工作人员便可以及时对落煤进行清理，同时本系统预留了标准接口23，为未来新建系统及监控设备接入做准备，保证平台的可扩展性。

S2：厂房内的火灾监控及应对措施：

当烟雾传感器440检测到带式输送机上出现烟雾时，即表示已经出现了火种，此时，将这一信号发送给控制器，从而通过控制器启动第一电推杆41并使其输出端向下伸出，从而带动安装壳内的雾化喷头500下降向火种位置靠近，再通过控制器启动第二电推杆510并使其输出端收缩，由于其输出端与挤压杆511固定连接，挤压杆511与储存罐512插接，储存罐512的内部储放灭火剂，从而带动灭火剂从供料口挤压至软管513内，由于软管513、硬管50、储存罐512和雾化喷头500依次连通，进而带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒出去。

在挤压杆511输出端收缩带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒的同时，由于拉块610的一端与挤压杆511固定连接，拉块610的另一端与拉绳611固定连接，拉绳611远离拉块610的一端与收放轮612卷设连接，收放轮612通过第一转轴转动设计，从而带动拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转，限位轮613起到限位作用，防止拉绳611在跟随拉块610滑动时与第二转轴接触。

当拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转时，由于第一转轴和第二转轴通过两个同步轮623和皮带624传动连接，从而带动第二转轴逆时针旋转，又由于短杆621与第二转轴的顶端固定连接，第二转轴与支撑板转动连接，长杆620的一端与支撑板铰接，短杆621远离支撑板的一端与第一滑块622的底部铰接，第一滑块622与长杆620远离支撑板的一端滑动连接，第一滑块622的顶部与卡盘60固定连接，硬管50与卡盘60卡接，进而带动硬管50及其上的雾化喷头500先右摆再左摆，即在雾化喷头500喷洒灭火剂的同时，同步带动硬管50和雾化喷头500左右摇摆，以增大喷洒范围，提升灭火效果，有效防止火势蔓延。

在拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转时，圆柱齿轮625逆时针旋转，由于圆柱齿轮625与齿条626啮合连接，齿条626与滑轨滑动连接，齿条626远离圆柱齿轮625的一端与第一安装槽的内壁之间固定设计有复位弹簧627，从而带动齿条626于导轨1的顶部向靠近储存罐512的一端滑动并带动复位弹簧627从收缩状态转变为拉伸状态，而当挤压杆511复位时，复位弹簧627跟随复位，从而通过齿条626反滑带动圆柱齿轮625顺时针旋转，由于圆柱齿轮625和收放轮612均与第一转轴固定连接，进而实现对拉绳611的收卷，防止拉绳611在收放轮612顺时针旋转时产生缠绕混乱，确保下一次的硬管50和雾化喷头500的摆动调节。

S3：巡检机器人的快速拆装：

常规的巡检机器人，一般是自走机构3和巡检结构通过一个壳体一体连接的，当壳体内部的零部件出现故障时，需要将整个机器人拆下，费时费力，遇到这种情况时，先托住安装壳的底部，然后工人双手同步向外拨动两个拨块433，从而通过滑杆431带动两个楔形卡扣430缩入两个滑槽内部，此时，抵紧弹簧432呈收缩状态，再将套杆43从插杆42上拔下，从而实现插杆42与套杆43的拆卸，实现外壳2与安装壳的拆卸，待安装壳内部的故障解决后，需要重新安装安装壳时，直接将安装壳托举至其顶部的套杆43向插杆42上套去，当插杆42的端部插入套杆43的内部后，双手再次同步向外拨动两个拨块433，使得两个楔形卡扣430同步收缩，插杆42继续向套杆43内部插入，当两个卡槽与两个楔形卡扣430对齐时，松开双手，从而使得两个抵紧弹簧432复位，将两个楔形卡扣430牢牢抵紧在两个卡槽内，实现套杆43对插杆42的锁死，进而实现外壳2与安装壳的安装，将楔形卡扣430设计成上宽下窄的结构，在楔形卡扣430卡入卡槽的内部后不会轻易脱出，进而提升连接的稳固性。

工作原理：两个超声波雷达20一个朝左一个朝右，在本机器人巡检过程中进行实时监测，当发现机器人一侧有工人或障碍物时，向控制器发送信号，从而通过控制器断电驱动组件30，断电自走机构3，停止机器人的滑动，达到避障效果，安装壳的内部安装有无线网桥，视觉相机21在机器人巡检过程中实时提供巡检视野，对带式输送机的运行情况和落煤情况进行实时监控，并通过无线网桥将视频传输到显示终端，能实现对堆煤、堵仓等异常情况快速检测，进而方便工人前来处理，超声波雷达20和红外相机22分别对落煤的体积和温度进行识别，当落煤情况或温度达到一定警戒值时，机器人会发出危险信号通过无线网桥发送给在设备终端的工作人员，工作人员便可以及时对落煤进行清理，同时本系统预留了标准接口23，为未来新建系统及监控设备接入做准备，保证平台的可扩展性。

当烟雾传感器440检测到带式输送机上出现烟雾时，即表示已经出现了火种，此时，将这一信号发送给控制器，从而通过控制器启动第一电推杆41并使其输出端向下伸出，从而带动安装壳内的雾化喷头500下降向火种位置靠近，再通过控制器启动第二电推杆510并使其输出端收缩，由于其输出端与挤压杆511固定连接，挤压杆511与储存罐512插接，储存罐512的内部储放灭火剂，从而带动灭火剂从供料口挤压至软管513内，由于软管513、硬管50、储存罐512和雾化喷头500依次连通，进而带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒出去。

在挤压杆511输出端收缩带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒的同时，由于拉块610的一端与挤压杆511固定连接，拉块610的另一端与拉绳611固定连接，拉绳611远离拉块610的一端与收放轮612卷设连接，收放轮612通过第一转轴转动设计，从而带动拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转，限位轮613起到限位作用，防止拉绳611在跟随拉块610滑动时与第二转轴接触。

当拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转时，由于第一转轴和第二转轴通过两个同步轮623和皮带624传动连接，从而带动第二转轴逆时针旋转，又由于短杆621与第二转轴的顶端固定连接，第二转轴与支撑板转动连接，长杆620的一端与支撑板铰接，短杆621远离支撑板的一端与第一滑块622的底部铰接，第一滑块622与长杆620远离支撑板的一端滑动连接，第一滑块622的顶部与卡盘60固定连接，硬管50与卡盘60卡接，进而带动硬管50及其上的雾化喷头500先右摆再左摆，即在雾化喷头500喷洒灭火剂的同时，同步带动硬管50和雾化喷头500左右摇摆，以增大喷洒范围，提升灭火效果，有效防止火势蔓延。

在拉绳611跟随拉块610向靠近第二电推杆510的一端滑动并使得收放轮612逆时针旋转时，圆柱齿轮625逆时针旋转，由于圆柱齿轮625与齿条626啮合连接，齿条626与滑轨滑动连接，齿条626远离圆柱齿轮625的一端与第一安装槽的内壁之间固定设计有复位弹簧627，从而带动齿条626于导轨1的顶部向靠近储存罐512的一端滑动并带动复位弹簧627从收缩状态转变为拉伸状态，而当挤压杆511复位时，复位弹簧627跟随复位，从而通过齿条626反滑带动圆柱齿轮625顺时针旋转，由于圆柱齿轮625和收放轮612均与第一转轴固定连接，进而实现对拉绳611的收卷，防止拉绳611在收放轮612顺时针旋转时产生缠绕混乱，确保下一次的硬管50和雾化喷头500的摆动调节。

常规的巡检机器人，一般是自走机构3和巡检结构通过一个壳体一体连接的，当壳体内部的零部件出现故障时，需要将整个机器人拆下，费时费力，遇到这种情况时，先托住安装壳的底部，然后工人双手同步向外拨动两个拨块433，从而通过滑杆431带动两个楔形卡扣430缩入两个滑槽内部，此时，抵紧弹簧432呈收缩状态，再将套杆43从插杆42上拔下，从而实现插杆42与套杆43的拆卸，实现外壳2与安装壳的拆卸，待安装壳内部的故障解决后，需要重新安装安装壳时，直接将安装壳托举至其顶部的套杆43向插杆42上套去，当插杆42的端部插入套杆43的内部后，双手再次同步向外拨动两个拨块433，使得两个楔形卡扣430同步收缩，插杆42继续向套杆43内部插入，当两个卡槽与两个楔形卡扣430对齐时，松开双手，从而使得两个抵紧弹簧432复位，将两个楔形卡扣430牢牢抵紧在两个卡槽内，实现套杆43对插杆42的锁死，进而实现外壳2与安装壳的安装，将楔形卡扣430设计成上宽下窄的结构，在楔形卡扣430卡入卡槽的内部后不会轻易脱出，进而提升连接的稳固性。

实施例二，旋转组件40包括链条400、第一链轮401、第二链轮402和驱动电机403，外壳2的内部插设有铰接轴，第一电推杆41固定设在铰接轴的底端，第二链轮402固定设在铰接轴的外壁上，驱动电机403固定设在外壳2的内部，第一链轮401固定设在其输出端上，链条400套设在第一链轮401和第二链轮402之间，且第一链轮401小于第二链轮402，驱动电机403与控制器电连接，当裂缝被填充后，通过控制器启动驱动电机403，从而带动其输出端上的第一链轮401旋转，由于第一电推杆41与铰接轴的底端固定连接，第一电推杆41的输出端穿过外壳2底部，第一链轮401和第二链轮402通过链条400套接，第一链轮401小于第二链轮402，进而带动锥形喷头501向与抚平轮79对调位置。

安装板的外壁上固定设有正反转电机7，其输出端上固定设有第一锥齿轮70，安装板的外壁上插设有转杆71，转杆71的外壁上固定设有第二锥齿轮72，第一锥齿轮70与第二锥齿轮72啮合连接，且第一锥齿轮70小于第二锥齿轮72，转杆71的两端固定设有两个连杆73，每个连杆73远离转杆71的一端均铰接设置有第二滑块74，每个限位板靠近安装板的一端均铰接设置有往复杆76，第二滑块74与往复杆76的外壁滑动连接，每个往复杆76远离安装板的一端均固定设有顶杆77，每个摆杆75的外壁上均设有供顶杆77滑动的避让槽，两个摆杆75之间固定设有横板78，横板78的外壁上转动设置有抚平轮79，当抚平轮79旋转至靠近填充位置时，通过控制器启动正反转电机7，从而带动第一锥齿轮70顺时针旋转，由于第二锥齿轮72与转杆71固定连接，两个连杆73分别与转杆71的两端固定连接，每个第二滑块74均与一个连杆73远离转杆71的一端均铰接，每个第二滑块74与一个往复杆76的外壁滑动连接，每个往复杆76均与一个限位板铰接，因而带动两个往复杆76及其端部的两个顶杆77逆时针旋转，加之，每个顶杆77与一个往复杆76远离与一个安装板的一端固定连接，每个顶杆77与一个摆杆75上的避让槽插接，两个摆杆75远离限位板的一端之间固定设计有横板78，抚平轮79与横板78转动连接，进而带动抚平轮79从第二安装槽内伸出，对填料进行抹平，实现对输送带上的皮带的修复，避免其出现断裂而影响输送机的运作。

当视觉相机21发现输送带上的皮带存在撕裂情况时，第一电推杆41的输出端向下伸出，从而带动安装壳及其内部的锥形喷头501下降，当锥形喷头501下降至靠近撕裂位置时，通过挤压杆511将储存罐512内的液状填料挤压至软管513内，再通过软管513、硬管50和锥形喷头501挤压至撕裂位置，进行裂缝填充。

Claims (9)

1.一种带式输送机智能巡检机器人系统，包括导轨（1）、外壳（2）、自走机构（3）和对调机构（4），导轨（1）设在厂房的内部，自走机构（3）设在导轨（1）上，自走机构（3）包括驱动组件（30）、U型板（31）和四个滑轮（32），外壳（2）固定设在U型板（31）的底部， 其特征在于，

对调机构（4）设在外壳（2）的内部，对调机构（4）包括旋转组件（40）和第一电推杆（41），还包括控制器、灭火机构（5）和角度调节机构（6），第一电推杆（41）的输出端上固定设有插杆（42），插杆（42）的外壁上卡接设置有套杆（43），套杆（43）的底部固定设有安装壳（44），安装壳的内部一端设有第一安装槽，

灭火机构（5）和角度调节机构（6）均设在第一安装槽的内部，安装壳的内部另一端设有第二安装槽，第二安装槽的内部固定设有安装板，

安装板的外壁上固定设有两个限位板， 每个限位板远离安装板的一端均铰接设置有摆杆（75）, 两个摆杆（75）之间固定设有横板（78），横板（78）的外壁上转动设置有抚平轮（79），灭火机构（5）包括硬管（50）和供给组件（51），供给组件（51）设在第一安装槽的内部，硬管（50）设在供给组件（51）上，硬管（50）远离软管（513）的一端螺纹连接有雾化喷头（500）或锥形喷头（501），

当需要对输送带灭火时，采用雾化喷头（500）进行灭火；当需要对输送带进行修复时，采用锥形喷头，然后采用对调机构将锥形喷头（501）和抚平轮（79）对调，

角度调节机构（6）包括卡盘（60）、传动组件（61）和摆动组件（62），传动组件（61）设在摆动组件（62）和供给组件（51）之间，摆动组件（62）设在传动组件（61）上，卡盘（60）固定设在摆动组件（62）上，第一电推杆（41）、驱动组件（30）、旋转组件（40）和供给组件（51）与控制器均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：安装壳（44）的底部固定设有烟雾传感器（440），供给组件（51）包括第二电推杆（510）、挤压杆（511）、储存罐（512）和软管（513），储存罐（512）固定设在第一安装槽的内部，挤压杆（511）插设在储存罐（512）的内部，储存罐（512）的外壁上开设有供料口，软管（513）固定设在供料口和硬管（50）的一端之间，硬管（50）远离软管（513）的一端螺纹连接有雾化喷头（500），第二电推杆（510）插设在安装壳的外壁上，其输出端穿过安装壳与挤压杆（511）固定连接，烟雾传感器（440）和第二电推杆（510）均与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：传动组件（61）包括拉块（610）、拉绳（611）和收放轮（612），第一安装槽的内部插设有第一转轴，拉块（610）固定设在挤压杆（511）靠近第二电推杆（510）的一端，收放轮（612）固定设在第一转轴的外壁上，拉绳（611）固定设在拉块（610）的端部，且拉绳（611）远离拉块（610）的一端与收放轮（612）卷设连接，拉块（610）的旁侧设有限位轮（613），拉绳（611）的外壁与限位轮（613）的外缘贴合。

4.根据权利要求3所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：摆动组件（62）包括长杆（620）、短杆（621）和第一滑块（622），第一安装槽的内壁上固定设有支撑板，长杆（620）铰接设置在支撑板的顶部，支撑板靠近短杆（621）的一端插设有第二转轴，短杆（621）固定设在第二转轴的顶部，第一滑块（622）铰接设置在短杆（621）远离第二转轴的一端，第一滑块（622）与长杆（620）远离支撑板的一端滑动连接，卡盘（60）的底部与第一滑块（622）的顶部通过连接杆固定连接，第一转轴和第二转轴的外壁上均套设有同步轮（623），两个同步轮（623）之间套设有皮带（624），第一转轴的外壁上固定设有圆柱齿轮（625），第一安装槽的内部固定设有滑轨，滑轨的顶部滑动设有齿条（626），齿条（626）与圆柱齿轮（625）啮合连接，齿条（626）远离圆柱齿轮（625）的一端与第一安装槽的内壁之间固定设有复位弹簧（627）。

5.根据权利要求4所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：插杆（42）的外壁上固定设有两个限位条（420），套杆（43）的内壁上设有两个限位槽，每个限位条（420）均与一个限位槽插接，套杆（43）的外壁上呈对称设置有两个滑槽，每个滑槽的内部均滑动设有楔形卡扣（430），每个滑槽的内部均插设有滑杆（431），每个楔形卡扣（430）的一端均与一个滑杆（431）固定连接，每个滑杆（431）的外壁上均套设有抵紧弹簧（432），每个滑杆（431）远离楔形卡扣（430）的一端均固定设有拨块（433），插杆（42）的外壁上设有供两个楔形卡扣（430）卡接的卡槽，楔形卡扣（430）远离抵紧弹簧（432）的顶部一端和插杆（42）的底端均为斜角结构。

6.根据权利要求5所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：外壳（2）的顶部两端固定设有两个超声波雷达（20），外壳（2）的两侧外壁上分别固定设有视觉相机（21）和红外相机（22），安装壳的外壁上设有标准接口（23），视觉相机（21）、红外相机（22）和每个超声波雷达（20）均与控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：旋转组件（40）包括链条（400）、第一链轮（401）、第二链轮（402）和驱动电机（403），外壳（2）的内部插设有铰接轴，电动推杆固定设在铰接轴的底部，第二链轮（402）固定设在铰接轴的外壁上，驱动电机（403）固定设在外壳（2）的内部，第一链轮（401）固定设在其输出端上，链条（400）套设在第一链轮（401）和第二链轮（402）之间，且第一链轮（401）小于第二链轮（402），驱动电机（403）与控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统，其特征在于：安装板的外壁上固定设有正反转电机（7），其输出端上固定设有第一锥齿轮（70），安装板的外壁上插设有转杆（71），转杆（71）的外壁上固定设有第二锥齿轮（72），第一锥齿轮（70）与第二锥齿轮（72）啮合连接，且第一锥齿轮（70）小于第二锥齿轮（72），转杆（71）的两端固定设有两个连杆（73），每个连杆（73）远离转杆（71）的一端均铰接设置有第二滑块（74），每个限位板靠近安装板的一端均铰接设置有往复杆（76），第二滑块（74）与往复杆（76）的外壁滑动连接，每个往复杆（76）远离安装板的一端均固定设有顶杆（77），每个摆杆（75）的外壁上均设有供顶杆（77）滑动的避让槽。

9.根据权利要求6所述的一种带式输送机智能巡检机器人系统的工作方法，包括以下步骤：

S1：巡检机器人的避障、输送机运行情况和物料输送情况的实时监测：

两个超声波雷达（20）一个朝左一个朝右，在本机器人巡检过程中进行实时监测，当发现机器人一侧有工人或障碍物时，向控制器发送信号，从而通过控制器断电驱动组件（30），断电自走机构（3），停止机器人的滑动，达到避障效果，安装壳的内部安装有无线网桥，视觉相机（21）在机器人巡检过程中实时提供巡检视野，对带式输送机的运行情况和落煤情况进行实时监控，并通过无线网桥将视频传输到显示终端，能实现对堆煤、堵仓异常情况快速检测，进而方便工人前来处理，超声波雷达（20）和红外相机（22）分别对落煤的体积和温度进行识别，当落煤情况或温度达到一定警戒值时，机器人会发出危险信号通过无线网桥发送给在设备终端的工作人员，工作人员便可以及时对落煤进行清理，同时本系统预留了标准接口（23），为未来新建系统及监控设备接入做准备，保证平台的可扩展性；

S2：厂房内的火灾监控及应对措施：

当烟雾传感器（440）检测到带式输送机上出现烟雾时，即表示已经出现了火种，此时，将这一信号发送给控制器，从而通过控制器启动第一电推杆（41）并使其输出端向下伸出，从而带动安装壳内的雾化喷头（500）下降向火种位置靠近，再通过控制器启动第二电推杆（510）并使其输出端收缩，由于其输出端与挤压杆（511）固定连接，挤压杆（511）与储存罐（512）插接，储存罐（512）的内部储放灭火剂，从而带动灭火剂从供料口挤压至软管（513）内，由于软管（513）、硬管（50）、储存罐（512）和雾化喷头（500）依次连通，进而带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒出去，

在挤压杆（511）输出端收缩带动灭火剂向靠近火种位置呈雾化状态喷洒的同时，由于拉块（610）的一端与挤压杆（511）固定连接，拉块（610）的另一端与拉绳（611）固定连接，拉绳（611）远离拉块（610）的一端与收放轮（612）卷设连接，收放轮（612）通过第一转轴转动设计，从而带动拉绳（611）跟随拉块（610）向靠近第二电推杆（510）的一端滑动并使得收放轮（612）逆时针旋转，限位轮（613）起到限位作用，防止拉绳（611）在跟随拉块（610）滑动时与第二转轴接触，

当拉绳（611）跟随拉块（610）向靠近第二电推杆（510）的一端滑动并使得收放轮（612）逆时针旋转时，由于第一转轴和第二转轴通过两个同步轮（623）和皮带（624）传动连接，从而带动第二转轴逆时针旋转，又由于短杆（621）与第二转轴的顶端固定连接，第二转轴与支撑板转动连接，长杆（620）的一端与支撑板铰接，短杆（621）远离支撑板的一端与第一滑块（622）的底部铰接，第一滑块（622）与长杆（620）远离支撑板的一端滑动连接，第一滑块（622）的顶部与卡盘（60）固定连接，硬管（50）与卡盘（60）卡接，进而带动硬管（50）及其上的雾化喷头（500）先右摆再左摆，即在雾化喷头（500）喷洒灭火剂的同时，同步带动硬管（50）和雾化喷头（500）左右摇摆，以增大喷洒范围，提升灭火效果，有效防止火势蔓延，

在拉绳（611）跟随拉块（610）向靠近第二电推杆（510）的一端滑动并使得收放轮（612）逆时针旋转时，圆柱齿轮（625）逆时针旋转，由于圆柱齿轮（625）与齿条（626）啮合连接，齿条（626）与滑轨滑动连接，齿条（626）远离圆柱齿轮（625）的一端与第一安装槽的内壁之间固定设计有复位弹簧（627），从而带动齿条（626）于导轨（1）的顶部向靠近储存罐（512）的一端滑动并带动复位弹簧（627）从收缩状态转变为拉伸状态，而当挤压杆（511）复位时，复位弹簧（627）跟随复位，从而通过齿条（626）反滑带动圆柱齿轮（625）顺时针旋转，由于圆柱齿轮（625）和收放轮（612）均与第一转轴固定连接，进而实现对拉绳（611）的收卷，防止拉绳（611）在收放轮（612）顺时针旋转时产生缠绕混乱，确保下一次的硬管（50）和雾化喷头（500）的摆动调节；

S3：巡检机器人的快速拆装：

常规的巡检机器人，一般是自走机构（3）和巡检结构通过一个壳体一体连接的，当壳体内部的零部件出现故障时，需要将整个机器人拆下，费时费力，遇到这种情况时，先托住安装壳的底部，然后工人双手同步向外拨动两个拨块（433），从而通过滑杆（431）带动两个楔形卡扣（430）缩入两个滑槽内部，此时，抵紧弹簧（432）呈收缩状态，再将套杆（43）从插杆（42）上拔下，从而实现插杆（42）与套杆（43）的拆卸，实现外壳（2）与安装壳的拆卸，待安装壳内部的故障解决后，需要重新安装安装壳时，直接将安装壳托举至其顶部的套杆（43）向插杆（42）上套去，当插杆（42）的端部插入套杆（43）的内部后，双手再次同步向外拨动两个拨块（433），使得两个楔形卡扣（430）同步收缩，插杆（42）继续向套杆（43）内部插入，当两个卡槽与两个楔形卡扣（430）对齐时，松开双手，从而使得两个抵紧弹簧（432）复位，将两个楔形卡扣（430）牢牢抵紧在两个卡槽内，实现套杆（43）对插杆（42）的锁死，进而实现外壳（2）与安装壳的安装，将楔形卡扣（430）设计成上宽下窄的结构，在楔形卡扣（430）卡入卡槽的内部后不会轻易脱出，进而提升连接的稳固性。