CN116930432B - 一种地下硐室稳定性检测用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种地下硐室稳定性检测用机器人，包括防护箱，所述防护箱底壁连接有底座，所述底座上安装有支撑板，所述支撑板以底座中心线为对称轴对称设置，所述支撑板上安装有防护型自开合驱动装置，所述支撑板侧壁上安装有驱动组件，所述驱动组件的另一端设于防护箱外侧，所述防护型自开合驱动装置上连接有防护型自开合装置，所述防护箱上壁安装有遮挡组件。本发明属于地下硐室稳定性检测技术领域，尤其涉及一种地下硐室稳定性检测用机器人，该机器在工作过程中，能够对进行自我保护，进入地下硐室后恢复成工作形态，具有三维扫描功能，能够实现对地下硐室形态结构特征的测量，在测量的过程中，能够对地下硐室气体进行分部采样。

Description

一种地下硐室稳定性检测用机器人

技术领域

本发明属于地下硐室稳定性检测技术领域，尤其涉及一种地下硐室稳定性检测用机器人。

背景技术

为更好的解决风、光能的间歇性、不确定性以及弃风弃光的现象，需要大力发展压缩空气储能、储氢等大规模储能技术，而对于压缩空气储能、储氢以及天然气的储存均需要一个完整且能够承受一定压力的密闭空间，由于地面空间资源有限，需积极探索地下空间作为硐室；地下硐室作为闲置且丰富的地下空间，具有结构稳定、几何形态规则、规模大等特征，可以作为地下储能空间，但是对于封闭的、危险的、空间狭小的地下空间，人类无法进入，针对需要进行危险性评估或开发利用的地下硐室，在进行稳定性评价获取相关参数时，人工获取手段存在获取成本高，难度大，信息不全等问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种地下硐室稳定性检测用机器人，该机器在工作过程中，能够对进行自我保护，进入地下硐室后，可恢复成工作形态，同时具有三维扫描功能，能够实现对地下硐室形态结构特征的测量，在测量的过程中，能够对地下硐室气体进行分部采样。

本发明采用的技术方案如下：一种地下硐室稳定性检测用机器人，包括防护箱，防护箱为一侧开口的空腔结构，所述防护箱底壁连接有底座，所述底座上安装有支撑板，所述支撑板设有两组，两组所述支撑板以底座中心线为对称轴对称设置，所述支撑板上安装有防护型自开合驱动装置，所述支撑板侧壁上安装有驱动组件，所述驱动组件的另一端设于防护箱外侧，所述防护型自开合驱动装置上连接有防护型自开合装置，防护型自开合驱动装置对防护型自开合装置进行驱动，促使防护型自开合装置能够打开或闭合，所述防护箱上壁安装有遮挡组件，遮挡组件放下时，可对防护箱开口处进行遮挡。

进一步地，所述防护型自开合驱动装置包括电机座，所述电机座设于支撑板侧壁上，所述电机座上安装有电机一，两组所述支撑板上活动连接有连接杆一，所述连接杆一的一端与电机一的输出轴端相连，所述连接杆一的另一端贯穿其中一组所述支撑板设置，所述连接杆一上安装有驱动盘，所述驱动盘的侧壁设有滑槽一，所述驱动盘包括圆弧件和驱动件，圆弧件上的滑槽一为圆环结构，驱动件上的滑槽一为弧形结构，所述滑槽一均设于驱动盘靠近支撑板的一侧上，所述驱动盘设有两组，分别为驱动盘一和驱动盘二，所述驱动盘一和驱动盘二分别靠近支撑板设置，所述驱动盘一和驱动盘二呈中心对称结构放置，两组所述支撑板的侧壁均设有卡槽。

优选地，两组所述支撑板上均安装有驱动推动装置，所述驱动推动装置分别靠近驱动盘一和驱动盘二设置，所述驱动推动装置包括滑块一，所述滑块一活动卡接设于卡槽内，所述滑块一上设有卡件，所述卡件活动卡接设于滑槽一内，所述滑块一上活动连接有推动杆一，所述推动杆一的另一端活动连接有推动杆二，所述支撑板的侧壁设有固定杆，所述固定杆上活动套接有套环，所述推动杆二的另一端与套环外侧壁相连，所述套环上连接有驱动杆。

优选地，所述驱动杆上设有限位槽，所述限位槽内活动卡接有滑块二，所述固定杆上安装有限位件，所述限位件设于套环和支撑板之间，所述限位件上设有滑槽二，所述滑块二上连接有限位杆，所述限位杆活动卡接设于滑槽二内，所述滑块二上安装有连接杆二，所述连接杆二的一端活动贯穿限位槽设置，所述连接杆二的另一端上活动安装有开合件一和开合件二，所述开合件一和开合件二呈弧形结构，所述驱动杆的顶端安装有连接杆三，所述连接杆三设于连接杆二的上端，所述防护型自开合装置的一端活动套接设于连接杆三上，所述连接杆三上的防护型自开合装置设有两组，所述开合件一的一端与其中一组所述防护型自开合装置相连，所述开合件二的一端与另一组所述防护型自开合装置相连，两组防护型自开合装置设于支撑板上方时，呈相对折叠的方式设置，设于支撑板侧壁时，呈打开状设置。

其中，所述防护型自开合装置包括防护型自开合件，所述防护型自开合件内设有存放槽，所述防护型自开合件的端部连接有卡合件，所述卡合件活动卡接设于连接杆三上；其中一组所述驱动推动装置上连接的一组防护型自开合装置内放置有调控式测量组件，所述调控式测量组件包括液压杆二，所述液压杆二的固定端设于存放槽内壁上，所述液压杆二的活动端连接有抬升板二，所述抬升板二和存放槽内壁之间安装有伸缩杆二，所述抬升板二上壁上安装有液压杆三，所述液压杆三的活动端活动连接有抬升板三，所述抬升板二上壁和抬升板三底壁之间安装有伸缩杆三，所述伸缩杆三的上端与抬升板三的底壁活动连接，所述抬升板三的上壁上安装有液压杆四，所述液压杆四的活动端活动连接有抬升板四，所述抬升板三上壁和抬升板四底壁之间安装有伸缩杆四，所述伸缩杆四的上端与抬升板四的底壁活动连接，所述抬升板四上安装有三维测量仪。

作为本发明优选地，所述存放槽内壁上放置有囊性件和存放袋，所述存放袋设有多组，多组所述存放袋与囊性件通过单向阀贯通连接，囊性件内的气体能够进入存放袋中，存放袋中的气体不能通过单向阀进入囊性件内，所述存放袋和囊性件均采用柔性材质，所述存放袋上设有排气阀，便于将内部的气体排出，所述囊性件上设有排气阀和进气阀，进气阀为单向阀结构，外部的气体通过进气阀进入囊性件内，排气阀的出气量小于存放袋与囊性件之间的单向阀的出气量，所述囊性件上壁连接有连接板，所述连接板上壁连接有连接杆四，所述连接杆四与抬升板二的底壁相连。

其中，其中另一组所述驱动推动装置上连接的一组防护型自开合装置内放置有取样组件，所述取样组件包括液压杆一，所述液压杆一的固定端设于存放槽内壁上，所述液压杆一的活动端连接有抬升板一，所述抬升板一和存放槽内壁之间安装有伸缩杆一，所述抬升板一上壁上安装有支撑架和电机二，所述电机二设于支撑架内，所述支撑架上放置有取样装置，所述取样装置的一端与电机二的输出轴端相连，取样装置的另一端对地下硐室岩石进行取样，取样装置包括围挡、钻杆、钻头以及设于钻杆上的绞龙，电机二带动钻杆和钻头旋转，钻头对地下硐室岩石进行钻动取样。

进一步地，所述防护箱相对两侧壁上均设有槽孔，所述防护箱相对两侧壁上均设有液压杆五，所述遮挡组件包括固定板，所述固定板设于防护箱上壁上，固定板为下端开口的空腔结构，所述固定板内设有伸缩式防护板，所述伸缩式防护板的下端设有闭合板，所述闭合板活动贯穿槽孔设置，所述闭合板的上壁与液压杆五的活动端相连，需要对防护箱开口处进行封闭时，液压杆五工作带动闭合板下移，闭合板带动伸缩式防护板下移，对开口处进行防护遮挡。

其中，所述驱动组件设有四组，四组所述驱动组件均设于底座上，所述驱动组件包括伺服电机、驱动辊和驱动轮，所述伺服电机设于底座上，所述驱动辊活动贯穿防护箱侧壁设置，驱动辊的一端设于防护箱内与伺服电机的输出轴端相连，驱动辊的另一端设于防护箱外，所述驱动轮设于驱动辊的另一端上，伺服电机工作带动驱动辊旋转，驱动辊带动驱动轮旋转，从而带动装置实现位移。

作为本发明优选地，所述底座上设有摄像装置和气体检测传感器，所述底座上安装有控制装置，所述控制装置与摄像装置、气体检测传感器、伺服电机、电机一、电机二、液压杆一、液压杆二、液压杆三、液压杆四、液压杆五、三维测量仪、单向阀、进气阀和排气阀电相连。

采用上述结构后，本发明有益效果如下：

（1）防护型自开合驱动装置的设置，收拢时能够保证采集后的气体样品以及岩石样品、三维测试仪的安全，打开后，能够对数据进行采样。

（2）遮挡组件配合防护型自开合驱动装置，能够实现机器的自我防护。

（3）该机器可通过变形适应工作或非工作状态。

（4）调控式测量组件具有三维扫描及气体分部采样的功能，能够实现对地下硐室形态结构特征的测量。

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。

图1本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的内部的结构示意图；

图3为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的防护型自开合驱动装置的结构示意图；

图4为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的取样组件的结构示意图；

图5为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的调控式测量组件的俯视图；

图6为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的调控式测量组件的后视图；

图7为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的调控式测量组件的主视图；

图8为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的滑块二的安装结构示意图；

图9为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的驱动推动装置的结构示意图；

图10为本发明提出的一种地下硐室稳定性检测用机器人的滑块一的安装结构示意图。

在附图中：1、防护箱，2、底座，3、支撑板，4、防护型自开合驱动装置，5、驱动组件，6、防护型自开合装置，7、遮挡组件，8、电机座，9、电机一，10、连接杆一，11、驱动盘一，12、滑槽一，13、卡槽，14、驱动推动装置，15、滑块一，16、卡件，17、推动杆一，18、推动杆二，19、固定杆，20、套环，21、驱动杆，22、限位槽，23、滑块二，24、限位件，25、滑槽二，26、限位杆，27、连接杆二，28、开合件一，29、开合件二，30、连接杆三，31、驱动盘二，32、防护型自开合件，33、存放槽，34、卡合件，35、调控式测量组件，36、液压杆二，37、抬升板二，38、伸缩杆二，39、液压杆三，40、抬升板三，41、伸缩杆三，42、液压杆四，43、抬升板四，44、伸缩杆四，45、三维测量仪，46、囊性件，47、存放袋，48、连接板，49、连接杆四，50、取样组件，51、液压杆一，52、抬升板一，53、伸缩杆一，54、支撑架，55、电机二，56、取样装置，57、槽孔，58、液压杆五，59、固定板，60、伸缩式防护板，61、闭合板，62、伺服电机，63、驱动辊，64、驱动轮，65、摄像装置，66、气体检测传感器，67、圆弧件，68、驱动件。

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做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。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1-图10所示，一种地下硐室稳定性检测用机器人，包括防护箱1，防护箱1为一侧开口的空腔结构，所述防护箱1底壁连接有底座2，所述底座2上安装有支撑板3，所述支撑板3设有两组，两组所述支撑板3以底座2中心线为对称轴对称设置，所述支撑板3上安装有防护型自开合驱动装置4，所述支撑板3侧壁上安装有驱动组件5，所述驱动组件5的另一端设于防护箱1外侧，所述防护型自开合驱动装置4上连接有防护型自开合装置6，防护型自开合驱动装置4对防护型自开合装置6进行驱动，促使防护型自开合装置6能够打开或闭合，所述防护箱1上壁安装有遮挡组件7，遮挡组件7放下时，可对防护箱1开口处进行遮挡；所述防护型自开合驱动装置4包括电机座8，所述电机座8设于支撑板3侧壁上，所述电机座8上安装有电机一9，两组所述支撑板3上活动连接有连接杆一10，所述连接杆一10的一端与电机一9的输出轴端相连，所述连接杆一10的另一端贯穿其中一组所述支撑板3设置，所述连接杆一10上安装有驱动盘，所述驱动盘的侧壁设有滑槽一12，所述驱动盘包括圆弧件67和驱动件68，圆弧件67上的滑槽一12为圆环结构，驱动件68上的滑槽一12为弧形结构，所述滑槽一12均设于驱动盘靠近支撑板3的一侧上，所述驱动盘设有两组，分别为驱动盘一11和驱动盘二31，所述驱动盘一11和驱动盘二31分别靠近支撑板3设置，所述驱动盘一11和驱动盘二31呈中心对称结构放置，两组所述支撑板3的侧壁均设有卡槽13。

两组所述支撑板3上均安装有驱动推动装置14，所述驱动推动装置14分别靠近驱动盘一11和驱动盘二31设置，所述驱动推动装置14包括滑块一15，所述滑块一15活动卡接设于卡槽13内，所述滑块一15上设有卡件16，所述卡件16活动卡接设于滑槽一12内，所述滑块一15上活动连接有推动杆一17，所述推动杆一17的另一端活动连接有推动杆二18，所述支撑板3的侧壁设有固定杆19，所述固定杆19上活动套接有套环20，所述推动杆二18的另一端与套环20外侧壁相连，所述套环20上连接有驱动杆21；驱动盘旋转，带动其上的滑槽一12旋转，滑槽一12旋转时，卡件16与滑槽一12之间发生相对滑动，滑槽一12推动卡件16运动，同时由于滑块一15沿着卡槽13运动，受到卡槽13的限制，驱动盘在旋转时，滑槽一12能够推动卡件16沿卡槽13做反复运动，当卡件16推动滑块一15向靠近固定杆19的方向移动时，推动杆一17带动推动杆二18移动，推动杆二18推动套环20沿固定杆19旋转，套环20带动驱动杆21旋转；当卡件16推动滑块一15向远离固定杆19的方向移动时，推动杆一17带动推动杆二18移动，推动杆二18推动套环20沿固定杆19反向旋转，套环20带动驱动杆21反向旋转。

所述驱动杆21上设有限位槽22，所述限位槽22内活动卡接有滑块二23，所述固定杆19上安装有限位件24，所述限位件24设于套环20和支撑板3之间，所述限位件24上设有滑槽二25，所述滑块二23上连接有限位杆26，所述限位杆26活动卡接设于滑槽二25内，所述滑块二23上安装有连接杆二27，所述连接杆二27的一端活动贯穿限位槽22设置，所述连接杆二27的另一端上活动安装有开合件一28和开合件二29，所述开合件一28和开合件二29呈弧形结构，所述驱动杆21的顶端安装有连接杆三30，所述连接杆三30设于连接杆二27的上端，所述连接杆三30上活动套接有防护型自开合装置6，所述连接杆三30上的防护型自开合装置6设有两组，所述开合件一28的一端与其中一组所述防护型自开合装置6相连，所述开合件二29的一端与另一组所述防护型自开合装置6相连，两组防护型自开合装置6设于支撑板3上方时，呈相对折叠的方式设置，设于支撑板3侧壁时，呈打开状设置；初始时，两组防护型自开合装置6以相对折叠的方式呈水平状设于支撑板3上方，套环20带动驱动杆21旋转时，驱动杆21带动滑块二23和连接杆三30旋转，连接杆三30带动与之相连的防护型自开合装置6旋转，滑块二23旋转时，限位杆26沿滑槽二25向下运动，由于滑槽二25呈弧形向下的结构设置，限位杆26带动滑块二23做与滑槽二25轨迹相同的运动，同时滑块二23沿限位槽22下移，带动连接杆二27下移，连接杆二27带动开合件一28和开合件二29下移，由于开合件一28和开合件二29呈弧形结构，以及连接杆三30对防护型自开合装置6的限制，在连接杆二27的带动下移时，开合件一28和开合件二29分别带动与之相连的防护型自开合装置6分离打开后，呈直立状设于支撑板3侧壁；然后套环20带动驱动杆21反向旋转时，驱动杆21带动滑块二23和连接杆三30反向旋转，连接杆三30带动与之相连的防护型自开合装置6反向旋转，滑块二23旋转时，限位杆26沿滑槽二25向上运动，限位杆26带动滑块二23做与滑槽二25轨迹相同的运动，同时滑块二23沿限位槽22上移，带动连接杆二27上移，连接杆二27带动开合件一28和开合件二29上移，由于开合件一28和开合件二29呈弧形结构，以及连接杆三30对防护型自开合装置6的限制，在连接杆二27的带动上移时，开合件一28和开合件二29分别带动与之相连的防护型自开合装置6折叠相对闭合后，呈水平状设于支撑板3上端。

所述防护型自开合装置6包括防护型自开合件32，所述防护型自开合件32内设有存放槽33，所述防护型自开合件32的端部连接有卡合件34，所述卡合件34活动卡接设于连接杆三30上；其中一组所述驱动推动装置14上连接的一组防护型自开合装置6内放置有调控式测量组件35，所述调控式测量组件35包括液压杆二36，所述液压杆二36的固定端设于存放槽33内壁上，所述液压杆二36的活动端连接有抬升板二37，所述抬升板二37和存放槽33内壁之间安装有伸缩杆二38，所述抬升板二37上壁上安装有液压杆三39，所述液压杆三39的活动端活动连接有抬升板三40，所述抬升板二37上壁和抬升板三40底壁之间安装有伸缩杆三41，所述伸缩杆三41的上端与抬升板三40的底壁活动连接，所述抬升板三40的上壁上安装有液压杆四42，所述液压杆四42的活动端活动连接有抬升板四43，所述抬升板三40上壁和抬升板四43底壁之间安装有伸缩杆四44，所述伸缩杆四44的上端与抬升板四43的底壁活动连接，所述抬升板四43上安装有三维测量仪45。

所述存放槽33内壁上放置有囊性件46和存放袋47，所述存放袋47设有多组，多组所述存放袋47与囊性件46通过单向阀贯通连接，囊性件46内的气体能够进入存放袋47中，存放袋47中的气体不能通过单向阀进入囊性件46内，所述存放袋47和囊性件46均采用柔性材质，所述存放袋47上设有排气阀，便于将内部的气体排出，所述囊性件46上设有排气阀和进气阀，进气阀为单向阀结构，外部的气体通过进气阀进入囊性件46内，排气阀的出气量小于存放袋47与囊性件46之间的单向阀的出气量，所述囊性件46上壁连接有连接板48，所述连接板48上壁连接有连接杆四49，所述连接杆四49与抬升板二37的底壁相连；初始时，囊性件46和存放袋47均为压缩状态，内部几乎没有空气，当需要使用三维测量仪45对地下硐室进行测量时，液压杆二36工作，推动抬升板二37及其上的设备伸出防护型自开合件32，三维测量仪45伸出防护型自开合件32设置，需要调整三维测量仪45的方位时，液压杆三39工作，能够改变抬升板三40左右的角度，或抬升或下降，液压杆四42工作，能够改变抬升板四43前后的角度，或抬升或下降，从而达到调节三维测量仪45方位的目的，三维测量仪45对地下硐室进行测量，同时当抬升板二37抬升时，通过连接杆四49带动连接板48抬升，连接板48带动囊性件46拉伸，外部气体通过进气阀进入囊性件46内，当抬升板二37下移时，最左端存放袋47与囊性件46之间的单向阀打开，其余存放袋47内的单向阀关闭，囊性件46内的气体一部分通过单向阀进入存放袋47中，另一部分气体通过囊性件46上的排气阀排出，囊性件46恢复初始状态，然后最左端的存放袋47的单向阀关闭，当抬升板二37再次带动囊性件46拉伸时，地下硐室内另一空间内的气体通过进气阀进入囊性件46内，当抬升板二37下移时，左端下一组存放袋47与囊性件46之间的单向阀打开，其余存放袋47内的单向阀关闭，囊性件46内的气体一部分通过单向阀进入存放袋47中，另一部分气体通过排气阀排出，囊性件46恢复初始状态，然后左端下一组存放袋47的单向阀关闭，按照上述方法依次对不同环境下的空气进行取样，直至最右端的存放袋47中也放置了空气样本。

其中另一组所述驱动推动装置14上连接的一组防护型自开合装置6内放置有取样组件50，所述取样组件50包括液压杆一51，所述液压杆一51的固定端设于存放槽33内壁上，所述液压杆一51的活动端连接有抬升板一52，所述抬升板一52和存放槽33内壁之间安装有伸缩杆一53，所述抬升板一52上壁上安装有支撑架54和电机二55，所述电机二55设于支撑架54内，所述支撑架54上放置有取样装置56，所述取样装置56的一端与电机二55的输出轴端相连，取样装置56的另一端对地下硐室岩石进行取样，取样装置56包括围挡、钻杆、钻头以及设于钻杆上的绞龙，电机二55带动钻杆和钻头旋转，钻头对地下硐室岩石进行钻动取样。

所述防护箱1相对两侧壁上均设有槽孔57，所述防护箱1相对两侧壁上均设有液压杆五58，所述遮挡组件7包括固定板59，所述固定板59设于防护箱1上壁上，固定板59为下端开口的空腔结构，所述固定板59内设有伸缩式防护板60，所述伸缩式防护板60的下端设有闭合板61，所述闭合板61活动贯穿槽孔57设置，所述闭合板61的上壁与液压杆五58的活动端相连，需要对防护箱1开口处进行封闭时，液压杆五58工作带动闭合板61下移，闭合板61带动伸缩式防护板60下移，对开口处进行防护遮挡。

所述驱动组件5设有四组，四组所述驱动组件5均设于底座2上，所述驱动组件5包括伺服电机62、驱动辊63和驱动轮64，所述伺服电机62设于底座2上，所述驱动辊63活动贯穿防护箱1侧壁设置，驱动辊63的一端设于防护箱1内与伺服电机62的输出轴端相连，驱动辊63的另一端设于防护箱1外，所述驱动轮64设于驱动辊63的另一端上，伺服电机62工作带动驱动辊63旋转，驱动辊63带动驱动轮64旋转，从而带动装置实现位移；所述底座2上设有摄像装置65和气体检测传感器66，所述底座2上安装有控制装置，所述控制装置与摄像装置65、气体检测传感器66、伺服电机62、电机一9、电机二55、液压杆一51、液压杆二36、液压杆三39、液压杆四42、液压杆五58、三维测量仪45、单向阀、进气阀和排气阀电相连。

具体使用如下：

初始时，每两组防护型自开合装置6呈相对折叠的方式设置，设于支撑板3上方，此时驱动盘一11的驱动件68的端部距离防护型自开合装置6距离最近，驱动盘二31的驱动件68的端部距离防护型自开合装置6距离最远，驱动盘一11上的卡件16设于圆弧件67和驱动件68的交接处的滑槽一12内，并即将进入驱动件68内的滑槽一12中，驱动盘二31上的卡件16设于圆弧件67和驱动件68的交接处的滑槽一12内，并即将进入圆弧件67内的滑槽一12中；需要对防护箱1开口处进行封闭时，液压杆五58工作带动闭合板61下移，闭合板61带动伸缩式防护板60下移，对开口处进行防护遮挡，然后设备放置到硐室内后，液压杆五58工作带动闭合板61上移，闭合板61带动伸缩式防护板60上移，防护箱1开口处露出，底座2上的摄像装置65以及气体检测传感器66工作，伺服电机62工作带动驱动辊63旋转，驱动辊63带动驱动轮64旋转，从而带动装置实现位移；

需要对硐室进行三维测量时，电机一9工作带动连接杆一10旋转，连接杆一10带动驱动盘一11和驱动盘二31旋转，驱动盘一11和驱动盘二31旋转时带动其上的滑槽一12旋转，驱动盘一11上的卡件16从圆弧件67内的滑槽一12进入驱动件68内的滑槽一12中，驱动盘二31上的卡件16从驱动件68内的滑槽一12进入圆弧件67内的滑槽一12中，由于圆弧件67内的滑槽一12为圆环结构，卡件16沿驱动盘二31上的滑槽一12滑动时，不发生移动，驱动盘一11上的滑槽一12旋转时，卡件16进入驱动件68内，驱动件68推动卡件16移动，同时由于滑块一15沿着卡槽13运动，受到卡槽13的限制，驱动盘一11在旋转时，卡件16推动滑块一15向靠近固定杆19的方向移动，推动杆一17带动推动杆二18移动，推动杆二18推动套环20沿固定杆19旋转，套环20带动驱动杆21旋转，驱动杆21带动滑块二23和连接杆三30旋转，连接杆三30带动与之相连的防护型自开合装置6旋转，滑块二23旋转时，限位杆26沿滑槽二25向下运动，由于滑槽二25呈弧形向下的结构设置，限位杆26带动滑块二23做与滑槽二25轨迹相同的运动，同时滑块二23沿限位槽22下移，带动连接杆二27下移，连接杆二27带动开合件一28和开合件二29下移，由于开合件一28和开合件二29呈弧形结构，以及连接杆三30对防护型自开合装置6的限制，在连接杆二27的带动下移时，开合件一28和开合件二29分别带动与之相连的带有三维测量仪45的防护型自开合装置6分离打开后，呈直立状设于支撑板3侧壁，电机一9停止工作，此时驱动盘一11上的卡件16设于驱动件68的端部，驱动盘二31上的卡件16设于圆弧件67的中部位置；

此时三维测量仪45对硐室进行测量，记录数据，同时对地下硐室内空气进行取样，初始时，囊性件46和存放袋47均为压缩状态，内部几乎没有空气，当需要使用三维测量仪45对地下硐室进行测量时，液压杆二36工作，推动抬升板二37及其上的设备伸出防护型自开合件32，三维测量仪45伸出防护型自开合件32设置，需要调整三维测量仪45的方位时，液压杆三39工作，能够改变抬升板三40左右的角度，或抬升或下降，液压杆四42工作，能够改变抬升板四43前后的角度，或抬升或下降，从而达到调节三维测量仪45方位的目的，三维测量仪45对地下硐室进行测量，同时当抬升板二37抬升时，通过连接杆四49带动连接板48抬升，连接板48带动囊性件46拉伸，外部气体通过进气阀进入囊性件46内，测量完成后，当抬升板二37下移时，最左端存放袋47与囊性件46之间的单向阀打开，其余存放袋47内的单向阀关闭，囊性件46内的气体一部分通过单向阀进入存放袋47中，另一部分气体通过囊性件46上的排气阀排出，囊性件46恢复初始状态，然后最左端的存放袋47的单向阀关闭，随着设备移动至另一空间后，抬升板二37再次带动囊性件46拉伸，地下硐室内另一空间内的气体通过进气阀进入囊性件46内，三维测量仪45再次进行测量，测量结束后，抬升板二37下移，左端下一组存放袋47与囊性件46之间的单向阀打开，其余存放袋47内的单向阀关闭，囊性件46内的气体一部分通过单向阀进入存放袋47中，另一部分气体通过排气阀排出，囊性件46恢复初始状态，然后左端下一组存放袋47的单向阀关闭，按照上述方法依次对不同环境下的空气进行取样，直至最右端的存放袋47中也放置了空气样本；

测量结束后，电机一9继续工作，带动连接杆一10旋转，连接杆一10带动驱动盘一11和驱动盘二31旋转，驱动盘一11和驱动盘二31旋转时带动其上的滑槽一12旋转，驱动盘一11上的卡件16从驱动件68的端部的滑槽一12继续移动，驱动盘二31上的卡件16从圆弧件67中部的滑槽一12继续移动，由于圆弧件67内的滑槽一12为圆环结构，卡件16沿驱动盘二31上的滑槽一12滑动时，不发生移动，驱动盘一11上的滑槽一12旋转时，驱动件68带动卡件16继续移动，由于滑块一15沿着卡槽13运动，受到卡槽13的限制，驱动盘一11在旋转时，卡件16推动滑块一15向远离固定杆19的方向移动时，推动杆一17带动推动杆二18反向移动，推动杆二18推动套环20沿固定杆19反向旋转，套环20带动驱动杆21反向旋转，驱动杆21带动滑块二23和连接杆三30反向旋转，连接杆三30带动与之相连的防护型自开合装置6反向旋转，滑块二23反向旋转时，限位杆26沿滑槽二25向上运动，由于滑槽二25呈弧形向下的结构设置，限位杆26带动滑块二23做与滑槽二25轨迹相同的运动，同时滑块二23沿限位槽22上移，带动连接杆二27上移，连接杆二27带动开合件一28和开合件二29上移，由于开合件一28和开合件二29呈弧形结构，以及连接杆三30对防护型自开合装置6的限制，在连接杆二27的带动上移时，开合件一28和开合件二29分别带动与之相连的带有三维测量仪45的防护型自开合装置6闭合后，呈水平状设于支撑板3上端，此时驱动盘二31上的卡件16设于圆弧件67和驱动件68的交接处的滑槽一12内，并即将进入驱动件68内的滑槽一12中，驱动盘一11上的卡件16设于圆弧件67和驱动件68的交接处的滑槽一12内，并即将进入圆弧件67内的滑槽一12中；

当需要对硐室内的岩石进行取样时，电机一9继续工作，驱动盘一11和驱动盘二31旋转时带动其上的滑槽一12旋转，驱动盘二31上的卡件16从圆弧件67内的滑槽一12进入驱动件68内的滑槽一12中，驱动盘一11上的卡件16从驱动件68内的滑槽一12进入圆弧件67内的滑槽一12中，由于圆弧件67内的滑槽一12为圆环结构，卡件16沿驱动盘一11上的滑槽一12滑动时，不发生移动；

驱动盘二31上的滑槽一12旋转时，卡件16进入驱动件68内，驱动件68推动卡件16移动，由于滑块一15沿着卡槽13运动，受到卡槽13的限制，驱动盘二31在旋转时，卡件16推动滑块一15向靠近固定杆19的方向移动，推动杆一17带动推动杆二18移动，推动杆二18推动套环20沿固定杆19旋转，套环20带动驱动杆21旋转，驱动杆21带动滑块二23和连接杆三30旋转，连接杆三30带动与之相连的防护型自开合装置6旋转，滑块二23旋转时，限位杆26沿滑槽二25向下运动，由于滑槽二25呈弧形向下的结构设置，限位杆26带动滑块二23做与滑槽二25轨迹相同的运动，同时滑块二23沿限位槽22下移，带动连接杆二27下移，连接杆二27带动开合件一28和开合件二29下移，由于开合件一28和开合件二29呈弧形结构，以及连接杆三30对防护型自开合装置6的限制，在连接杆二27的带动下移时，开合件一28和开合件二29分别带动与之相连的带有取样装置56的防护型自开合装置6分离打开后，呈直立状设于支撑板3侧壁，电机一9停止工作，此时驱动盘二31上的卡件16设于驱动件68的端部，驱动盘一11上的卡件16设于圆弧件67的中部位置，取样装置56对硐室岩石进行取样；

取样结束后，电机一9继续工作，带动连接杆一10旋转，连接杆一10带动驱动盘一11和驱动盘二31旋转，驱动盘一11和驱动盘二31旋转时带动其上的滑槽一12旋转，驱动盘二31上的卡件16从驱动件68的端部的滑槽一12继续移动，驱动盘一11上的卡件16从圆弧件67中部的滑槽一12继续移动，由于圆弧件67内的滑槽一12为圆环结构，卡件16沿驱动盘一11上的滑槽一12滑动时，不发生移动，驱动盘二31上的滑槽一12旋转时，卡件16沿着驱动件68继续移动，由于滑块一15沿着卡槽13运动，受到卡槽13的限制，驱动盘二31在旋转时，卡件16推动滑块一15向远离固定杆19的方向移动时，推动杆一17带动推动杆二18反向移动，推动杆二18推动套环20沿固定杆19反向旋转，套环20带动驱动杆21反向旋转，驱动杆21带动滑块二23和连接杆三30反向旋转，连接杆三30带动与之相连的防护型自开合装置6反向旋转，滑块二23反向旋转时，限位杆26沿滑槽二25向上运动，由于滑槽二25呈弧形向下的结构设置，限位杆26带动滑块二23做与滑槽二25轨迹相同的运动，同时滑块二23沿限位槽22上移，带动连接杆二27上移，连接杆二27带动开合件一28和开合件二29上移，由于开合件一28和开合件二29呈弧形结构，以及连接杆三30对防护型自开合装置6的限制，在连接杆二27的带动上移时，开合件一28和开合件二29分别带动与之相连的带有取样组件50的防护型自开合装置6闭合后，呈水平状设于支撑板3上端，此时驱动盘一11上的卡件16设于圆弧件67和驱动件68的交接处的滑槽一12内，并即将进入驱动件68内的滑槽一12中，驱动盘二31上的卡件16设于圆弧件67和驱动件68的交接处的滑槽一12内，并即将进入圆弧件67内的滑槽一12中；

需要对防护箱1开口处进行封闭时，液压杆五58工作带动闭合板61下移，闭合板61带动伸缩式防护板60下移，对开口处进行防护遮挡。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种地下硐室稳定性检测用机器人，包括防护箱，防护箱为一侧开口的空腔结构，所述防护箱底壁连接有底座，所述底座上安装有支撑板，所述支撑板设有两组，两组所述支撑板以底座中心线为对称轴对称设置，其特征在于，所述支撑板上安装有防护型自开合驱动装置，所述支撑板侧壁上安装有驱动组件，所述驱动组件的另一端设于防护箱外侧，所述防护型自开合驱动装置上连接有防护型自开合装置，所述防护箱上壁安装有遮挡组件；所述防护型自开合驱动装置包括电机座，所述电机座设于支撑板侧壁上，所述电机座上安装有电机一，两组所述支撑板上活动连接有连接杆一，所述连接杆一的一端与电机一的输出轴端相连，所述连接杆一的另一端贯穿其中一组所述支撑板设置，所述连接杆一上安装有驱动盘，所述驱动盘的侧壁设有滑槽一，所述驱动盘包括圆弧件和驱动件，圆弧件上的滑槽一为圆环结构，驱动件上的滑槽一为弧形结构，所述滑槽一均设于驱动盘靠近支撑板的一侧上，所述驱动盘设有两组，分别为驱动盘一和驱动盘二，所述驱动盘一和驱动盘二分别靠近支撑板设置，所述驱动盘一和驱动盘二呈中心对称结构放置，两组所述支撑板的侧壁均设有卡槽；两组所述支撑板上均安装有驱动推动装置，所述驱动推动装置分别靠近驱动盘一和驱动盘二设置，所述驱动推动装置包括滑块一，所述滑块一活动卡接设于卡槽内，所述滑块一上设有卡件，所述卡件活动卡接设于滑槽一内，所述滑块一上活动连接有推动杆一，所述推动杆一的另一端活动连接有推动杆二，所述支撑板的侧壁设有固定杆，所述固定杆上活动套接有套环，所述推动杆二的另一端与套环外侧壁相连，所述套环上连接有驱动杆；所述驱动杆上设有限位槽，所述限位槽内活动卡接有滑块二，所述固定杆上安装有限位件，所述限位件设于套环和支撑板之间，所述限位件上设有滑槽二，所述滑槽二为弧形向下的结构，所述滑块二上连接有限位杆，所述限位杆活动卡接设于滑槽二内，所述滑块二上安装有连接杆二，所述连接杆二的一端活动贯穿限位槽设置，所述连接杆二的另一端上活动安装有开合件一和开合件二，所述开合件一和开合件二呈弧形结构，所述驱动杆的顶端安装有连接杆三，所述连接杆三设于连接杆二的上端，所述防护型自开合装置的一端活动套接设于连接杆三上，所述连接杆三上的防护型自开合装置设有两组，所述开合件一的一端与其中一组所述防护型自开合装置相连，所述开合件二的一端与另一组所述防护型自开合装置相连；所述防护型自开合装置包括防护型自开合件，所述防护型自开合件内设有存放槽，所述防护型自开合件的端部连接有卡合件，所述卡合件活动卡接设于连接杆三上；其中一组所述驱动推动装置上连接的一组防护型自开合装置内放置有调控式测量组件，所述调控式测量组件包括液压杆二，所述液压杆二的固定端设于存放槽内壁上，所述液压杆二的活动端连接有抬升板二，所述抬升板二和存放槽内壁之间安装有伸缩杆二，所述抬升板二上壁上安装有液压杆三，所述液压杆三的活动端活动连接有抬升板三，所述抬升板二上壁和抬升板三底壁之间安装有伸缩杆三，所述伸缩杆三的上端与抬升板三的底壁活动连接，所述抬升板三的上壁上安装有液压杆四，所述液压杆四的活动端活动连接有抬升板四，所述抬升板三上壁和抬升板四底壁之间安装有伸缩杆四，所述伸缩杆四的上端与抬升板四的底壁活动连接，所述抬升板四上安装有三维测量仪；所述存放槽内壁上放置有囊性件和存放袋，所述存放袋设有多组，多组所述存放袋与囊性件通过单向阀贯通连接，所述存放袋和囊性件均采用柔性材质，所述存放袋上设有排气阀，所述囊性件上设有排气阀和进气阀，所述囊性件上壁连接有连接板，所述连接板上壁连接有连接杆四，所述连接杆四与抬升板二的底壁相连；其中另一组所述驱动推动装置上连接的一组防护型自开合装置内放置有取样组件，所述取样组件包括液压杆一，所述液压杆一的固定端设于存放槽内壁上，所述液压杆一的活动端连接有抬升板一，所述抬升板一和存放槽内壁之间安装有伸缩杆一，所述抬升板一上壁上安装有支撑架和电机二，所述电机二设于支撑架内，所述支撑架上放置有取样装置，所述取样装置的一端与电机二的输出轴端相连。

2.根据权利要求1所述的一种地下硐室稳定性检测用机器人，其特征在于，所述防护箱相对两侧壁上均设有槽孔，所述防护箱相对两侧壁上均设有液压杆五，所述遮挡组件包括固定板，所述固定板设于防护箱上壁上，固定板为下端开口的空腔结构，所述固定板内设有伸缩式防护板，所述伸缩式防护板的下端设有闭合板，所述闭合板活动贯穿槽孔设置，所述闭合板的上壁与液压杆五的活动端相连。

3.根据权利要求2所述的一种地下硐室稳定性检测用机器人，其特征在于，所述驱动组件设有四组，四组所述驱动组件均设于底座上，所述驱动组件包括伺服电机、驱动辊和驱动轮，所述伺服电机设于底座上，所述驱动辊活动贯穿防护箱侧壁设置，驱动辊的一端设于防护箱内与伺服电机的输出轴端相连，驱动辊的另一端设于防护箱外，所述驱动轮设于驱动辊的另一端上。

4.根据权利要求3所述的一种地下硐室稳定性检测用机器人，其特征在于，所述底座上设有摄像装置和气体检测传感器，所述底座上安装有控制装置，所述控制装置与摄像装置、气体检测传感器、伺服电机、电机一、电机二、液压杆一、液压杆二、液压杆三、液压杆四、液压杆五、三维测量仪、单向阀、进气阀和排气阀电相连。