CN116828149A - 一种煤矿井下巡检机器人用监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下巡检机器人用监控装置，包括移动机器人、监控摄像头和摄像头防护机构；所述监控摄像头安装在摄像头云台上，摄像头云台固定在移动机器人上，移动机器人的底部连接有驱动设备；所述摄像头防护机构包括自动防护罩、固定滑轨、清洁擦板、清洁喷头，自动防护罩的内侧连接有折叠骨架，折叠骨架上活动连接有开合骨架，开合骨架连与固定滑轨上下滑动连接；所述监控摄像头的底部连接有清洁喷头，清洁擦板位于监控摄像头的一侧，清洁擦板连接有马达。该装置通过自动防护罩对井下环境中的高空坠物进行阻挡，通过集尘罩对高空坠物在监控摄像头周边产生的灰尘进行除尘，保障监控摄像头功能的正常使用。

Description

一种煤矿井下巡检机器人用监控装置

技术领域

本发明涉及监控装置技术领域，尤其涉及一种煤矿井下巡检机器人用监控装置。

背景技术

煤矿井下的综采工作面是作为煤炭的第一生产现场，具有作业空间狭小、机械设备多、视觉环境差、温度高的特点，是煤矿矿井安全事故的多发地点，因此，井下的实时监测在采煤工作面安全生产中起着至关重要的作用。

巡检机器人是以移动机器人作为载体，以可见光摄像机、红外热成像仪、其它检测仪器作为载荷系统，以机器视觉—电磁场—GPS——GIS的多场信息融合作为机器人自主移动与自主巡检的导航系统，主要通过巡检机器人上的监控装置对采煤工作面进行环境监测、设备状态的监测和作业人员的监测等功能。

由于煤矿井下的巡检工作错综复杂，现有的巡检机器人在工作时，由于井下环境复杂，导致一旦井下发生高空坠物，易对巡检机器人上的监控装置造成损坏，而且，当发生高空坠物时，高空坠物掉落时产生的灰尘容易使摄像头上容易积灰，容易影响摄像头的信息采集的效果，需要对其进行改进。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种煤矿井下巡检机器人用监控装置，其目的在于解决现有装置存在的防护性能差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种煤矿井下巡检机器人用监控装置，包括移动机器人、监控摄像头和摄像头防护机构；

所述监控摄像头安装在摄像头云台上，摄像头云台固定在移动机器人上；

所述摄像头防护机构包括自动防护罩、固定滑轨，自动防护罩的内侧连接有折叠骨架，折叠骨架上通过铰链活动连接有开合骨架，开合骨架连与固定滑轨上下滑动连接；

所述摄像头防护机构还包括清洁擦板、清洁喷头，监控摄像头的底部连接有清洁喷头，清洁擦板位于监控摄像头的一侧，清洁擦板连接有马达。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述移动机器人的底部连接有驱动设备，驱动设备包括车轮电机、电动车轮，电动车轮分布在移动机器人的四周，电动车轮与车轮电机的输出端连接。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述自动防护罩包括上护板、下护板，上护板设置有两组，两组上护板分别位于监控摄像头的左右两侧，上护板的底部连接有下护板，下护板与上护板之间连接有弹簧。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述开合骨架远离折叠骨架的一端通过铰链活动连接有自动滑块，自动滑块连接有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆固定在固定滑轨上。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述固定滑轨的底端连接有固定座，固定座水平滑动连接有水平滑轨，水平滑轨上连接有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆与固定座连接。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述清洁喷头固定在集水盒内，清洁喷头通过管道连接有水泵，水泵固定在储液盒内，集水盒的底端连接有导流管，导流管连接有集料盒。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述储液盒固定在移动机器人上，储液盒内储放有摄像头清洁剂，储液盒的顶端连接有注液管。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述集料盒的顶端通过管道连接有吸尘风机，吸尘风机的进风口连接有集尘罩，集尘罩安装在监控摄像头上。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述清洁擦板连接有转动轴，转动轴连接有第一锥形齿轮，第一锥形齿轮连接有第二锥形齿轮，第二锥形齿轮与马达连接，马达固定在监控摄像头的一侧。

作为本发明所述煤矿井下巡检机器人用监控装置的一种优选方案，其中：所述摄像头防护机构还包括红外线探测仪，摄像头云台的顶端安装有红外线探测仪，红外线探测仪的输出端与控制器连接，控制器与摄像头防护机构的控制端连接。

本发明的有益效果：

本发明中提出的一种煤矿井下巡检机器人用监控装置，该装置在实际使用时，能够通过自动防护罩对井下环境中的高空坠物进行阻挡，同时，通过集尘罩对高空坠物在监控摄像头周边产生的灰尘起到除尘的作用，保障监控摄像头功能的正常使用，提高监控摄像头的防护效果，延长其使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。其中：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的自动防护罩的结构示意图。

图3为本发明的下护板的结构示意图。

图4为本发明的清洁擦板的安装结构示意图。

图5为本发明的移动机器人的剖视图。

图中：100、移动机器人；101、车轮电机；102、电动车轮；

200、监控摄像头；201、摄像头云台；

300、摄像头防护机构；301、自动防护罩；3011、上护板；3012、下护板；3013、弹簧；302、折叠骨架；303、开合骨架；304、自动滑块；305、固定滑轨；3051、固定座；3052、水平滑轨；3053、第二电动伸缩杆；306、清洁擦板；3061、第一锥形齿轮；3062、第二锥形齿轮；307、清洁喷头；3071、集水盒；3072、水泵；3073、储液盒；3074、注液管；308、马达；309、集料盒；310、吸尘风机；311、集尘罩；312、红外线探测仪；313、第一电动伸缩杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1、2、3和5，为本发明第一个实施例，提供了一种煤矿井下巡检机器人用监控装置，包括移动机器人100、监控摄像头200和摄像头防护机构300；

所述监控摄像头200安装在摄像头云台201上，摄像头云台201固定在移动机器人100上，移动机器人100的底部连接有驱动设备；

所述摄像头防护机构300包括自动防护罩301、固定滑轨305，自动防护罩301的内侧连接有折叠骨架302，折叠骨架302上通过铰链活动连接有开合骨架303，开合骨架303连与固定滑轨305上下滑动连接；

所述驱动设备包括车轮电机101、电动车轮102，电动车轮102分布在移动机器人100的四周，电动车轮102与车轮电机101的输出端连接。

所述自动防护罩301包括上护板3011、下护板3012，上护板3011设置有两组，两组上护板3011分别位于监控摄像头200的左右两侧，两组上护板3011之间通过铰链转动连接，上护板3011的底部连接有下护板3012，下护板3012与上护板3011之间连接有弹簧3013，下护板3012与折叠骨架302连接。

所述开合骨架303远离折叠骨架302的一端通过铰链活动连接有自动滑块304，自动滑块304连接有第一电动伸缩杆313，第一电动伸缩杆313固定在固定滑轨305上。

所述固定滑轨305的底端连接有固定座3051，固定座3051水平滑动连接有水平滑轨3052，水平滑轨3052上连接有第二电动伸缩杆3053，第二电动伸缩杆3053与固定座3051连接。

所述摄像头防护机构300还包括红外线探测仪312，摄像头云台201的顶端安装有红外线探测仪312，红外线探测仪312的输出端与控制器连接，控制器与摄像头防护机构300的控制端连接。

在本实施例中：在使用时，该移动机器人100通过车轮电机101带动电动车轮102旋转，通过电动车轮102与地面的摩擦力带动移动机器人100移动，进而带动监控摄像头200移动，通过监控摄像头200对其周边环境进行图像采集。

同时，通过红外线探测仪312对监控摄像头200上方周围环境进行检测，当有高空坠物时，红外线探测仪312发送信号至控制器，控制器启动第二电动伸缩杆3053，第二电动伸缩杆3053推动固定座3051在水平滑轨3052上滑动，进而带动自动防护罩301移动至监控摄像头200的上方。

控制器启动第一电动伸缩杆313，使得第一电动伸缩杆313推动自动滑块304高度上升，自动滑块304带动开合骨架303高度上升，进而通过开合骨架303推动折叠骨架302高度上升，通过折叠骨架302推动自动防护罩301展开。

当高空坠物下落时，直接掉落至监控摄像头200上方的自动防护罩301上，自动防护罩301上的上护板3011受到冲击后，在弹簧3013的作用下上下晃动，进而将高空坠物向外侧弹出，防止障碍物掉落至移动机器人100周边，妨碍其正常行驶。

实施例2

参照图1和4，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：所述摄像头防护机构300还包括清洁擦板306、清洁喷头307，监控摄像头200的底部连接有清洁喷头307，清洁擦板306位于监控摄像头200的一侧，清洁擦板306连接有马达308。

所述清洁喷头307固定在集水盒3071内，清洁喷头307通过管道连接有水泵3072，水泵3072固定在储液盒3073内，集水盒3071的底端连接有导流管，导流管连接有集料盒309。

所述储液盒3073固定在移动机器人100上，储液盒3073内储放有摄像头清洁剂，储液盒3073的顶端连接有注液管3074。

所述集料盒309的顶端通过管道连接有吸尘风机310，吸尘风机310的进风口通过管道连接有集尘罩311，集尘罩311安装在监控摄像头200上。

所述清洁擦板306连接有转动轴，转动轴连接有第一锥形齿轮3061，第一锥形齿轮3061连接有第二锥形齿轮3062，第二锥形齿轮3062与马达308连接，马达308固定在监控摄像头200的一侧。

其余结构与实施例1的结构相同。

在本实施例中：当红外线探测仪312发送高空坠物信号至控制器时，控制器启动吸尘风机310，通过吸尘风机310为集尘罩311提供抽吸动力，通过吸尘风机310将高空坠物与自动防护罩301接触产生的灰尘抽吸至集料盒309内。

同时，控制器启动水泵3072，水泵3072将储液盒3073内的摄像头清洁剂抽送至清洁喷头307，通过清洁喷头307对监控摄像头200的镜头喷淋清洁剂，多余的清洁剂在重力的作用下流入集水盒3071内，通过导流管将其导入至集料盒309内进行收集。

启动马达308，使得马达308带动第二锥形齿轮3062转动，第二锥形齿轮3062带动第一锥形齿轮3061转动，第一锥形齿轮3061带动清洁擦板306旋转180°，进而对监控摄像头200的镜头上的清洁剂与灰尘进行清洁，保障监控摄像头200功能的正常使用。

值得注意的是：整个装置通过控制器对其实现控制，由于控制器为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：包括移动机器人(100)、监控摄像头(200)和摄像头防护机构(300)；

所述监控摄像头(200)安装在摄像头云台(201)上，摄像头云台(201)固定在移动机器人(100)上；

所述摄像头防护机构(300)包括自动防护罩(301)、固定滑轨(305)，自动防护罩(301)的内侧连接有折叠骨架(302)，折叠骨架(302)上通过铰链活动连接有开合骨架(303)，开合骨架(303)连与固定滑轨(305)上下滑动连接；

所述摄像头防护机构(300)还包括清洁擦板(306)、清洁喷头(307)，监控摄像头(200)的底部连接有清洁喷头(307)，清洁擦板(306)位于监控摄像头(200)的一侧，清洁擦板(306)连接有马达(308)。

2.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述移动机器人(100)的底部连接有驱动设备，驱动设备包括车轮电机(101)、电动车轮(102)，电动车轮(102)分布在移动机器人(100)的四周，电动车轮(102)与车轮电机(101)的输出端连接。

3.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述自动防护罩(301)包括上护板(3011)、下护板(3012)，上护板(3011)设置有两组，两组上护板(3011)分别位于监控摄像头(200)的左右两侧，上护板(3011)的底部连接有下护板(3012)，下护板(3012)与上护板(3011)之间连接有弹簧(3013)。

4.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述开合骨架(303)远离折叠骨架(302)的一端通过铰链活动连接有自动滑块(304)，自动滑块(304)连接有第一电动伸缩杆(313)，第一电动伸缩杆(313)固定在固定滑轨(305)上。

5.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述固定滑轨(305)的底端连接有固定座(3051)，固定座(3051)水平滑动连接有水平滑轨(3052)，水平滑轨(3052)上连接有第二电动伸缩杆(3053)，第二电动伸缩杆(3053)与固定座(3051)连接。

6.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述清洁喷头(307)固定在集水盒(3071)内，清洁喷头(307)通过管道连接有水泵(3072)，水泵(3072)固定在储液盒(3073)内，集水盒(3071)的底端连接有导流管，导流管连接有集料盒(309)。

7.如权利要求6所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述储液盒(3073)固定在移动机器人(100)上，储液盒(3073)内储放有摄像头清洁剂，储液盒(3073)的顶端连接有注液管(3074)。

8.如权利要求6所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述集料盒(309)的顶端通过管道连接有吸尘风机(310)，吸尘风机(310)的进风口通过管道连接有集尘罩(311)，集尘罩(311)安装在监控摄像头(200)上。

9.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述清洁擦板(306)连接有转动轴，转动轴连接有第一锥形齿轮(3061)，第一锥形齿轮(3061)连接有第二锥形齿轮(3062)，第二锥形齿轮(3062)与马达(308)连接，马达(308)固定在监控摄像头(200)的一侧。

10.如权利要求1所述的煤矿井下巡检机器人用监控装置，其特征在于：所述摄像头防护机构(300)还包括红外线探测仪(312)，摄像头云台(201)的顶端安装有红外线探测仪(312)，红外线探测仪(312)的输出端与控制器连接，控制器与摄像头防护机构(300)的控制端连接。