CN117301019A - 一种气动控制煤矿机器人及使用方法 - Google Patents

一种气动控制煤矿机器人及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气动控制煤矿机器人及使用方法，包括轨道、能移动于轨道上的机器人，机器人连接供气管组，供气管组连接气动控制箱，位于机器人与气动控制箱之间设置绞盘；机器人包括车体、设于车体底部的车轮，车体尾端设置供气管组接口，车体上设置气动定位组件、气动执行机构以及用于驱动车轮行走的气动马达，供气管组通过供气管组接口分别与气动定位组件、气动执行机构、用于驱动车轮行走的气动马达连接；轨道侧方设置用于对移动的机器人进行多点定位的限位件。本发明满足于煤矿井下高防爆标准条件，具有体积小、质量轻、机动灵活性强、方便安装架设、成本低的优点；且无安全隐患，适合煤矿井下高危场景使用及于推广应用。

Description

一种气动控制煤矿机器人及使用方法
技术领域
本发明属于煤矿机器人技术领域，具体涉及一种气动控制煤矿机器人及使用方法。
背景技术
煤矿井下工人劳动强度较大，高危环境危险程度高，通过煤矿机器人携带多参数传感器、摄像头以及执行机构替代工人完成一些巡检工作是当前的技术趋势，可以达到减轻劳动强度、解放高危作业人群、增加工作效率，达到减员增效的效果。
目前轨道式煤矿机器人种类较多，多采用电驱或牵引方式，携带各类传感器或电控执行机构执行某些动作；然而，为防止瓦斯爆炸等安全事故，煤矿井下对于带电设备具有严格的管控要求，需要取得本安或隔爆防爆认证，本安型轨道防爆机器人允许最大功率一般小于12w，机器人的驱动能力以及携带的执行机构输出的动力十分受限，隔爆型轨道防爆机器人以及大功率的电动执行机构外壳钢板厚度一般大于8mm，体积大、整体重量大、爬坡与拐弯能力受限、配套重型轨道安装架设难度大。
除此之外，煤矿井下机器人的连续工作供电与通讯一直是待解决与突破的难题；现有拖缆式防爆机器人，虽然可以减轻携带的大型电池，减少通讯设施，然而对于需要大功率驱动电机与大功率执行机构的场景，若采用拖缆的方式，由于流经的电流较大，特别是长距离使用，电缆存在较大漏电与发热老化的安全风险，由于煤矿井下对于安全的要求标准较高，特别是对于高瓦斯煤矿井下的某些场景无法适用。因此，为了解决上述问题，急需研制出一种气动控制煤矿机器人及使用方法。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种气动控制煤矿机器人及使用方法。本发明通过采用气动控制方式给机器人提供动力源，实现了机器人在轨道上的移动与定位，机器人体积小、质量轻、机动灵活性强，轨道方便架设、成本低，且无安全隐患，适合煤矿井下高危场景使用，很好地解决了上述问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供的一种气动控制煤矿机器人，包括轨道、能移动于轨道上的机器人，机器人连接有供气管组，供气管组连接有气动控制箱，位于机器人与气动控制箱之间设置有用于配合收放供气管组的绞盘。
进一步地，所述机器人包括车体、设于车体底部的车轮，车体上设置有用于驱动车轮行走的气动马达，用于驱动车轮行走的气动马达与供气管组连接。
进一步地，所述车体上还设置有气动执行机构，气动执行机构与供气管组连接。
进一步地，所述车体上还设置有气动定位组件，气动定位组件与供气管组连接。
进一步地，所述车体尾端设置有供气管组接口，供气管组通过供气管组接口与机器人固定相接，与机器人固定相接的供气管组端部分别与车体上的用于驱动车轮行走的气动马、气动执行机构达、气动定位组件连接。
进一步地，所述轨道侧方设置有用于对移动的机器人进行多点定位的限位件，限位件间隔布置于轨道侧方，限位件与轨道之间相对固定，通过限位件与气动定位组件配合，以实现对机器人进行阻挡定位。
进一步地，所述限位件采用定位组件限位冂型架，定位组件限位冂型架设于轨道上，定位组件限位冂型架的顶部高于机器人，定位组件限位冂型架的底部两端与轨道侧方相对固定。
进一步地，所述气动定位组件采用气动伸缩缸机构，通过气动伸缩缸机构的伸缩端与定位组件限位冂型架的顶部配合，以实现对机器人进行阻挡定位。
进一步地，所述气动定位组件采用气动马达及连杆结构，连杆连接于气动马达的旋转动力输出端，通过气动马达及连杆结构的连杆与定位组件限位冂型架的顶部配合，以实现对机器人进行阻挡定位。
进一步地，所述限位件采用定位组件限位铰接板，气动定位组件采用气动伸缩缸机构，在气动伸缩缸机构侧方的车体上立设有车载挡杆；定位组件限位铰接板底部与轨道侧方相对固定，定位组件限位铰接板的顶部位于机器人的上方；通过车载挡杆与定位组件限位铰接板顶部配合对机器人进行阻挡定位，通过气动伸缩缸机构的伸缩端与定位组件限位铰接板顶部配合对机器人解除阻挡定位，当机器人被阻挡定位时，气动伸缩缸机构的伸缩端正好位于定位组件限位铰接板顶部的正下方。
进一步地，所述定位组件限位铰接板包括横挡板、立座板，立座板底部相对固定于轨道侧方，立座板顶部设置有搭载槽，横挡板一端通过铰轴连接于搭载槽中，横挡板位于机器人的上方，横挡板的长度与车体宽度相对应。
进一步地，所述供气管组包括供气管束、供气管束固定套，供气管束由多根供气管组成，供气管束由供气管束固定套包裹固定；供气管束固定套一端固接于供气管组接口上，供气管束固定套中的多根供气管一端穿出供气管束固定套一端分别与车体上的用于驱动车轮行走的气动马达、气动执行机构、气动定位组件连接，供气管束固定套中的多根供气管另一端穿出供气管束固定套另一端与气动控制箱连接。
进一步地，所述绞盘上安装有计数传感器。
本发明提供的一种气动控制煤矿机器人使用方法，利用所述的气动控制轨道执行装置实施，包括以下步骤：
步骤一：在煤矿井下，需要机器人执行动作的各位置铺设轨道，并多点间隔安设限位件；
步骤二：将机器人放置于轨道一端，并与由绞盘收放的供气管组相连通，通过气动控制箱、供气管组控制机器人沿轨道移动；
步骤三：当机器人移动到限位件位置时，由于移动受阻，机器人停止移动，绞盘无法继续转动，安装于绞盘上的计数传感器，检测到绞盘停止转动后，向气动控制箱发送信号，气动控制箱进行加计数，并通过计数值判断当前机器人位置，进而通过供气管组控制气动执行机构执行相应动作，并可停止对机器人供气驱动；
步骤四：气动执行机构完成相应动作后，通过气动控制箱、供气管组控制气动定位组件执行相应动作，解除限位件对机器人的阻挡，同时继续驱动机器人，机器人继续沿轨道移动；
步骤五：重复步骤三、四，完成各定位点的定位及动作执行；
步骤六：当需要机器人返回初始位置或后退时，采用气动控制箱控制机器人的车轮反转，并控制绞盘配合收供气管组或采用控制绞盘收供气管组牵引机器人的方式后退，当遇到限位件，机器人停止移动，绞盘停止转动，气动控制箱进行减计数，并通过计数值判断当前机器人位置，并可通过供气管组控制气动执行机构执行相应动作；通过控制气动定位组件执行相应动作，解除限位件对机器人的阻挡，退回至初始位置或某定点位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过气动控制箱、可收放的供气管组分别为轨道上的机器人的气动执行机构、气动定位组件、用于驱动车轮行走的气动马达提供动力源，通过气动定位组件与轨道上的限位件相配合的方式，实现了机器人的移动与定位；这样机器人无需携带大功率执行机构、通讯设备及大电源，无需实时供电与通讯。本发明满足于煤矿井下高防爆标准条件，具有体积小、质量轻、机动灵活性强、方便安装架设、成本低的优点；且无安全隐患适，适合煤矿井下高危场景使用及于推广应用。
附图说明
图1为本发明气动控制煤矿机器人实施例一的结构示意图之一；
图2为本发明气动控制煤矿机器人实施例一的结构示意图之二；
图3为本发明气动控制煤矿机器人实施例一的机器人的结构示意图；
图4为本发明气动控制煤矿机器人实施例一的定位组件限位架对机器人的阻挡状态的结构示意图；
图5为本发明气动控制煤矿机器人实施例一的定位组件限位架对机器人的非阻挡状态的结构示意图；
图6为本发明气动控制煤矿机器人实施例二的结构示意图；
图7为本发明气动控制煤矿机器人实施例二的定位组件限位架对机器人的阻挡状态的结构示意图；
图8为本发明气动控制煤矿机器人实施例二的定位组件限位架对机器人的非阻挡状态的结构示意图；
图9为本发明气动控制煤矿机器人实施例三的结构示意图；
图10为本发明气动控制煤矿机器人实施例三的定位组件限位铰接板对机器人的阻挡状态的结构示意图；
图11为本发明气动控制煤矿机器人实施例三的定位组件限位铰接板对机器人的非阻挡状态的结构示意图；
图12为本发明气动控制煤矿机器人的供气管组的结构示意图。
图中标记：1为机器人、2为供气管组、3为轨道、4为绞盘、5为气动控制箱、610为定位组件限位冂型架、620为定位组件限位铰接板、630为车载挡杆、101为车体、102为车轮、103为供气管组接口、104为气动定位组件、105为气动执行机构、201为供气管束、202为供气管束固定套、621为横挡板、622为立座板。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：结合图1至图5以及图12所示，本发明实施例一提供的一种气动控制煤矿机器人，包括轨道3、能移动于轨道3上的机器人1，机器人1连接有供气管组2，供气管组2连接有气动控制箱5，位于机器人1与气动控制箱5之间设置有用于配合收放供气管组2的绞盘4；机器人1包括车体101、设于车体101底部的车轮102，车体101尾端设置有供气管组接口103，车体101上设置有气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达，供气管组2通过供气管组接口103与机器人1固定相接，与机器人1固定相接的供气管组2端部分别与车体101上的气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达连接；轨道3侧方设置有用于对移动的机器人1进行多点定位的限位件，限位件间隔布置于轨道3侧方，限位件与轨道3之间相对固定，通过限位件与气动定位组件104配合，以实现对机器人1进行阻挡定位。
所述供气管组2包括供气管束201、供气管束固定套202，供气管束201由多根供气管组成，供气管束201由供气管束固定套202包裹固定；供气管束固定套202一端固接于供气管组接口103上，供气管束固定套202中的多根供气管一端穿出供气管束固定套202一端分别与车体101上的气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达连接，供气管束固定套202中的多根供气管另一端穿出供气管束固定套202另一端与气动控制箱5内部的气动换向阀连接；所述绞盘4上安装有计数传感器。通过气动控制箱5、供气管束201实现对气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达的控制。
所述限位件采用定位组件限位冂型架610，定位组件限位冂型架610设于轨道3上，定位组件限位冂型架610的顶部高于机器人1，定位组件限位冂型架610的底部两端与轨道3侧方相对固定；所述气动定位组件104采用气动伸缩缸机构，通过气动伸缩缸机构的伸缩端与定位组件限位冂型架610的顶部配合，以实现对机器人1进行阻挡定位。
具体地，结合本发明的实施例一阐述对所述机器人1的阻挡定位方法：气动定位组件104采用的是气动伸缩缸机构，气动伸缩缸机构常态下，其伸缩端为伸出状态，在需要定位的轨道3侧方布设带有编号的定位组件限位冂型架610，在机器人1沿轨道3移动过程中，处于伸出状态的伸缩端会受到定位组件限位冂型架610的阻挡，从而阻止机器人1继续前进；通过气动控制箱5、供气管组2控制气动伸缩缸机构的伸缩端变为缩回状态，机器人1整体将不会受到定位组件限位架610的阻挡，机器人1继续前进，起到对机器人1定位作用；并可通过在绞盘4上安装的计数传感器检测绞盘4出现的停止转动现象，并进行计数，当机器人1沿轨道运行过程中检测到绞盘4停止转动，即可进行1次计数，从而通过计数值判断机器人1当前停留在几号定位组件限位冂型架610的位置；在检测到绞盘4停止转动时，可停止对车轮102的驱动，通过气动控制箱5、供气管组2控制气动执行机构105执行相应的动作。
实施例二：结合图6至图8以及图12所示，本发明实施例二提供的一种气动控制煤矿机器人，包括轨道3、能移动于轨道3上的机器人1，机器人1连接有供气管组2，供气管组2连接有气动控制箱5，位于机器人1与气动控制箱5之间设置有用于配合收放供气管组2的绞盘4；机器人1包括车体101、设于车体101底部的车轮102，车体101尾端设置有供气管组接口103，车体101上设置有气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达，供气管组2通过供气管组接口103与机器人1固定相接，与机器人1固定相接的供气管组2端部分别与车体101上的气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达连接；轨道3侧方设置有用于对移动的机器人1进行多点定位的限位件，限位件间隔布置于轨道3侧方，限位件与轨道3之间相对固定，通过限位件与气动定位组件104配合，以实现对机器人1进行阻挡定位。
所述供气管组2包括供气管束201、供气管束固定套202，供气管束201由多根供气管组成，供气管束201由供气管束固定套202包裹固定；供气管束固定套202一端固接于供气管组接口103上，供气管束固定套202中的多根供气管一端穿出供气管束固定套202一端分别与车体101上的气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达连接，供气管束固定套202中的多根供气管另一端穿出供气管束固定套202另一端与气动控制箱5内部的气动换向阀连接；所述绞盘4上安装有计数传感器。通过气动控制箱5、供气管束201实现对气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达的控制。
所述限位件采用定位组件限位冂型架610，定位组件限位冂型架610设于轨道3上，定位组件限位冂型架610的顶部高于机器人1，定位组件限位冂型架610的底部两端与轨道3侧方相对固定；所述气动定位组件104采用气动马达及连杆结构，连杆连接于气动马达的旋转动力输出端，通过气动马达及连杆结构的连杆与定位组件限位冂型架610的顶部配合，以实现对机器人1进行阻挡定位。
具体地，结合本发明的实施例二阐述对所述机器人1的阻挡定位方法：气动定位组件104采用气动马达与连杆结构，在需要定位的轨道3侧方布设带有编号的定位组件限位冂型架610，在机器人1沿轨道3移动过程中，仅气动马达及连杆结构旋转动力输出端所连接的连杆会受到定位组件限位冂型架610阻挡，通过气动控制箱5、供气管组2控制气动马达与连杆结构的气动马达带动连杆旋转一定角度后，机器人1整体将不会受到定位组件限位冂型架610的阻挡，机器人1继续前进，同时控制气动马达与连杆结构恢复常态，以此起到对机器人1的定位作用；并可通过在绞盘4上安装的计数传感器检测绞盘4出现的停止转动现象，并进行计数，当机器人1沿轨道3运行过程中检测到绞盘4停止转动，即可进行1次计数，从而通过计数方式判断机器人1当前停留在几号定位组件限位冂型架610的位置；在检测到绞盘4停止转动时，可停止对车轮102的驱动，通过气动控制箱5、供气管组2控制气动执行机构105执行相应的动作。
实施例三：结合图9至图12所示，本发明实施例三提供的一种气动控制煤矿机器人，包括轨道3、能移动于轨道3上的机器人1，机器人1连接有供气管组2，供气管组2连接有气动控制箱5，位于机器人1与气动控制箱5之间设置有用于配合收放供气管组2的绞盘4；机器人1包括车体101、设于车体101底部的车轮102，车体101尾端设置有供气管组接口103，车体101上设置有气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达，供气管组2通过供气管组接口103与机器人1固定相接，与机器人1固定相接的供气管组2端部分别与车体101上的气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达连接；轨道3侧方设置有用于对移动的机器人1进行多点定位的限位件，限位件间隔布置于轨道3侧方，限位件与轨道3之间相对固定，通过限位件与气动定位组件104配合，以实现对机器人1进行阻挡定位。
所述供气管组2包括供气管束201、供气管束固定套202，供气管束201由多根供气管组成，供气管束201由供气管束固定套202包裹固定；供气管束固定套202一端固接于供气管组接口103上，供气管束固定套202中的多根供气管一端穿出供气管束固定套202一端分别与车体101上的气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达连接，供气管束固定套202中的多根供气管另一端穿出供气管束固定套202另一端与气动控制箱5内部的气动换向阀连接；所述绞盘4上安装有计数传感器。通过气动控制箱5、供气管束201实现对气动定位组件104、气动执行机构105以及用于驱动车轮102行走的气动马达的控制。
所述限位件采用定位组件限位铰接板620，气动定位组件104采用气动伸缩缸机构，在气动伸缩缸机构侧方的车体101上立设有车载挡杆630；定位组件限位铰接板620底部与轨道3侧方相对固定，定位组件限位铰接板620的顶部位于机器人1的上方；通过车载挡杆630与定位组件限位铰接板620顶部配合对机器人1进行阻挡定位，通过气动伸缩缸机构的伸缩端与定位组件限位铰接板620顶部配合对机器人1解除阻挡定位，当机器人1被阻挡定位时，气动伸缩缸机构的伸缩端正好位于定位组件限位铰接板620顶部的正下方。所述定位组件限位铰接板620包括横挡板621、立座板622，立座板622底部相对固定于轨道3侧方，立座板622顶部设置有搭载槽，横挡板621一端通过铰轴连接于搭载槽中，横挡板621位于机器人1的上方，横挡板621的长度与车体101宽度相对应。通过在所设置的搭载槽中使用铰轴连接横挡板621，这样可以保证横挡板621只能围绕铰轴向上旋转，从而配合气动伸缩缸机构来解除对机器人1的阻挡定位。
具体地，结合本发明的实施例三阐述对所述机器人1的阻挡定位方法：机器人1上固定有车载挡杆630，气动定位组件104采用的是气动伸缩缸机构，且常态为缩回状态，在需要定位的轨道3侧方布设带有编号的定位组件限位铰接板620，在机器人1沿轨道3移动过程中，机器人1的车体101会受到定位组件限位铰接板620的横挡板621的阻挡，从而阻止机器人1继续前进，起到对机器人1的限位作用，与此同时，气动伸缩缸机构上部的伸缩端正好位于横挡板621正下方；当需要继续前进时，通过气动控制箱5、供气管组2控制气动伸缩缸机构变为伸出状态，气动伸缩缸机构变为伸出状态过程中，气动伸缩缸机构上部的伸缩端将会推动横挡板621沿立座板622上的搭载槽向上转动，控制机器人1移动，在气动伸缩缸机构上部的伸缩端的持续支撑下，横挡板621将持续处于抬起状态，将不会对机器人1的车载挡杆630阻挡，从而可继续沿轨道3前进；机器人1离开后，该横挡板621在重力作用下复位，控制气动伸缩缸机构恢复常态；并可通过在绞盘4上安装的计数传感器检测绞盘4出现的停止转动现象，并进行计数，当机器人1沿轨道3运行过程中检测到绞盘4停止转动，即可进行1次计数，从而通过计数方式判断机器人1当前停留在几号定位组件限位铰接板620的位置；在检测到绞盘4停止转动时，亦可停止对车轮102的驱动，通过气动控制箱5、供气管组2控制气动执行机构105、气动定位组件104执行相应的动作。
本发明的机器人1的移动控制原理一：通过气动控制箱5、供气管组2控制气动马达正反转动，带动车轮102正反转动，进而带动机器人1沿轨道3前后移动，同时绞盘4配合收放供气管组2。
本发明的机器人1的移动控制原理二：通过气动控制箱5、供气管组2控制气动马达正向转动，带动车轮102正向转动，进而带动机器人1沿轨道3前进，同时绞盘4配合放出供气管组2；需要机器人1后退时，通过绞盘4收回供气管组2，牵引机器人1沿轨道3后退。
利用本发明上述的一种气动控制煤矿机器人，提供一种气动控制煤矿机器人使用方法，具体包括如下步骤；
步骤一：在煤矿井下，需要机器人1执行动作的各位置铺设轨道3，并多点间隔安设限位件；
步骤二：将机器人1放置于轨道3一端，并与由绞盘4收放的供气管组2相连通，通过气动控制箱5、供气管组2控制机器人1沿轨道3移动；
步骤三：当机器人1移动到限位件位置时，由于移动受阻，机器人1停止移动，绞盘4无法继续转动，安装于绞盘4上的计数传感器，检测到绞盘4停止转动后，向气动控制箱5发送信号，气动控制箱5进行加计数，并通过计数值判断当前机器人1位置，进而通过供气管组2控制气动执行机构105执行相应动作，并可停止对机器人1供气驱动；
步骤四：气动执行机构105完成相应动作后，通过气动控制箱5、供气管组2控制气动定位组件104执行相应动作，解除限位件对机器人1的阻挡，同时继续驱动机器人，机器人继续沿轨道移动；
步骤五：重复步骤三、四，完成各定位点的定位及动作执行；
步骤六：当需要机器人返回初始位置或后退时，采用气动控制箱控制机器人的车轮反转，并控制绞盘配合收供气管组或采用控制绞盘收供气管组牵引机器人的方式后退，当遇到限位件，机器人停止移动，绞盘停止转动，气动控制箱进行减计数，并通过计数值判断当前机器人位置，并可通过供气管组控制气动执行机构执行相应动作；通过控制气动定位组件执行相应动作，解除限位件对机器人的阻挡，退回至初始位置或某定点位置。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：包括轨道、能移动于轨道上的机器人，机器人连接有供气管组，供气管组连接有气动控制箱，位于机器人与气动控制箱之间设置有用于配合收放供气管组的绞盘。
2.根据权利要求1所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述机器人包括车体、设于车体底部的车轮，车体上设置有用于驱动车轮行走的气动马达，用于驱动车轮行走的气动马达与供气管组连接。
3.根据权利要求2所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述供气管组包括供气管束、供气管束固定套，供气管束由多根供气管组成，供气管束由供气管束固定套包裹固定。
4.根据权利要求3所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述车体上还设置有气动执行机构，气动执行机构与供气管组连接。
5.根据权利要求4所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述车体上还设置有气动定位组件，气动定位组件与供气管组连接。
6.根据权利要求5所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述轨道侧方设置有用于对移动的机器人进行多点定位的限位件，限位件间隔布置于轨道侧方，限位件与轨道之间相对固定，通过限位件与气动定位组件配合，以实现对机器人进行阻挡定位。
7.根据权利要求6所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述车体尾端设置有供气管组接口，供气管组通过供气管组接口与机器人固定相接，与机器人固定相接的供气管组端部分别与车体上的用于驱动车轮行走的气动马达、气动执行机构、气动定位组件连接。
8.根据权利要求7所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：供气管束固定套一端固接于供气管组接口上，供气管束固定套中的多根供气管一端穿出供气管束固定套一端分别与车体上的用于驱动车轮行走的气动马达、气动执行机构、气动定位组件连接，供气管束固定套中的多根供气管另一端穿出供气管束固定套另一端与气动控制箱连接。
9.根据权利要求6所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述限位件采用定位组件限位冂型架，定位组件限位冂型架设于轨道上，定位组件限位冂型架的顶部高于机器人，定位组件限位冂型架的底部两端与轨道侧方相对固定。
10.根据权利要求9所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述气动定位组件采用气动伸缩缸机构，通过气动伸缩缸机构的伸缩端与定位组件限位冂型架的顶部配合，以实现对机器人进行阻挡定位。
11.根据权利要求9所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述气动定位组件采用气动马达及连杆结构，连杆连接于气动马达的旋转动力输出端，通过气动马达及连杆结构的连杆与定位组件限位冂型架的顶部配合，以实现对机器人进行阻挡定位。
12.根据权利要求6所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述限位件采用定位组件限位铰接板，气动定位组件采用气动伸缩缸机构，在气动伸缩缸机构侧方的车体上立设有车载挡杆；定位组件限位铰接板底部与轨道侧方相对固定，定位组件限位铰接板的顶部位于机器人的上方；通过车载挡杆与定位组件限位铰接板顶部配合对机器人进行阻挡定位，通过气动伸缩缸机构的伸缩端与定位组件限位铰接板顶部配合对机器人解除阻挡定位，当机器人被阻挡定位时，气动伸缩缸机构的伸缩端正好位于定位组件限位铰接板顶部的正下方。
13.根据权利要求12所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述定位组件限位铰接板包括横挡板、立座板，立座板底部相对固定于轨道侧方，立座板顶部设置有搭载槽，横挡板一端通过铰轴连接于搭载槽中，横挡板位于机器人的上方，横挡板的长度与车体宽度相对应。
14.根据权利要求1所述的一种气动控制煤矿机器人，其特征在于：所述绞盘上安装有计数传感器。
15.一种气动控制煤矿机器人使用方法，其特征在于：利用权利要求6至14中任一项所述的气动控制轨道式煤矿机器人实施，包括以下步骤：
步骤一：在煤矿井下，需要机器人执行动作的各位置铺设轨道，并多点间隔安设限位件；
步骤二：将机器人放置于轨道一端，并与由绞盘收放的供气管组相连通，通过气动控制箱、供气管组控制机器人沿轨道移动；
步骤三：当机器人移动到限位件位置时，由于移动受阻，机器人停止移动，绞盘无法继续转动，安装于绞盘上的计数传感器，检测到绞盘停止转动后，向气动控制箱发送信号，气动控制箱进行加计数，并通过计数值判断当前机器人位置，进而通过供气管组控制气动执行机构执行相应动作，并停止对机器人供气驱动；
步骤四：气动执行机构完成相应动作后，通过气动控制箱、供气管组控制气动定位组件执行相应动作，解除限位件对机器人的阻挡，同时继续驱动机器人，机器人继续沿轨道移动；
步骤五：重复步骤三、四，完成各定位点的定位及动作执行；
步骤六：当需要机器人返回初始位置或后退时，采用气动控制箱控制机器人的车轮反转，并控制绞盘配合收供气管组或采用控制绞盘收供气管组牵引机器人的方式后退，当遇到限位件，机器人停止移动，绞盘停止转动，气动控制箱进行减计数，并通过计数值判断当前机器人位置，并通过供气管组控制气动执行机构执行相应动作；通过控制气动定位组件执行相应动作，解除限位件对机器人的阻挡，退回至初始位置或某定点位置。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06278826A (ja) * 1993-03-30 1994-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 台車装置
CN102976224A (zh) * 2012-12-19 2013-03-20 中国重汽集团济南动力有限公司 一种汽车双绞盘系统
CN105858428A (zh) * 2016-05-10 2016-08-17 沙尔夫矿山机械（徐州）有限公司 一种煤矿井下用气动小型单轨运输设备
CN206278595U (zh) * 2016-10-14 2017-06-27 无锡荣恩科技有限公司 一种气动台车
CN206690072U (zh) * 2017-03-28 2017-12-01 青岛金海自动化装备有限公司 一种具有驱动机构的导轨台车
CN206813864U (zh) * 2017-05-09 2017-12-29 济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司 一种矿用气动运煤装置
CN110861883A (zh) * 2019-12-12 2020-03-06 襄阳誉德智能科技有限公司 一种精准定位步进机
CN210692112U (zh) * 2019-09-23 2020-06-05 宁波容合电线有限公司 一种机器人用复合电缆
CN112894763A (zh) * 2021-04-01 2021-06-04 沈阳天安特种机器人有限公司 一种单元支架自动搬运机器人
CN113634967A (zh) * 2021-07-26 2021-11-12 甘肃博睿交通重型装备制造有限公司 一种用于波形钢腹板与顶板的定位组装装置
CN214924379U (zh) * 2021-05-20 2021-11-30 平顶山天安煤业股份有限公司 一种可控式移动巡检机器人
CN113714998A (zh) * 2021-09-01 2021-11-30 煤炭科学技术研究院有限公司 轨道机器人和行走方法
CN113882897A (zh) * 2021-10-21 2022-01-04 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 一种矿井自动排水机器人系统
CN115328141A (zh) * 2022-08-26 2022-11-11 陕西小保当矿业有限公司 矿用轨道机器人路标检测定位系统及方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06278826A (ja) * 1993-03-30 1994-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 台車装置
CN102976224A (zh) * 2012-12-19 2013-03-20 中国重汽集团济南动力有限公司 一种汽车双绞盘系统
CN105858428A (zh) * 2016-05-10 2016-08-17 沙尔夫矿山机械（徐州）有限公司 一种煤矿井下用气动小型单轨运输设备
CN206278595U (zh) * 2016-10-14 2017-06-27 无锡荣恩科技有限公司 一种气动台车
CN206690072U (zh) * 2017-03-28 2017-12-01 青岛金海自动化装备有限公司 一种具有驱动机构的导轨台车
CN206813864U (zh) * 2017-05-09 2017-12-29 济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司 一种矿用气动运煤装置
CN210692112U (zh) * 2019-09-23 2020-06-05 宁波容合电线有限公司 一种机器人用复合电缆
CN110861883A (zh) * 2019-12-12 2020-03-06 襄阳誉德智能科技有限公司 一种精准定位步进机
CN112894763A (zh) * 2021-04-01 2021-06-04 沈阳天安特种机器人有限公司 一种单元支架自动搬运机器人
CN214924379U (zh) * 2021-05-20 2021-11-30 平顶山天安煤业股份有限公司 一种可控式移动巡检机器人
CN113634967A (zh) * 2021-07-26 2021-11-12 甘肃博睿交通重型装备制造有限公司 一种用于波形钢腹板与顶板的定位组装装置
CN113714998A (zh) * 2021-09-01 2021-11-30 煤炭科学技术研究院有限公司 轨道机器人和行走方法
CN113882897A (zh) * 2021-10-21 2022-01-04 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 一种矿井自动排水机器人系统
CN115328141A (zh) * 2022-08-26 2022-11-11 陕西小保当矿业有限公司 矿用轨道机器人路标检测定位系统及方法

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