CN202449091U

CN202449091U - 井下探测救援机器人平台

Info

Publication number: CN202449091U
Application number: CN2012200433235U
Authority: CN
Inventors: 闵振辉; 陈焕林
Original assignee: Heilongjiang University of Science and Technology
Current assignee: Heilongjiang University of Science and Technology
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2022-02-10

Abstract

井下探测救援机器人平台。平台的作业环境非常复杂。本产品其组成包括：具有驱动系统（1）、后轮驱动的回转平台箱体焊接组件，回转平台箱体焊接组件内装有具有蓄电池（2）的电池盒(3)，蓄电池连接摆臂直流无刷驱动电机（4）和驱动系统的驱动电机(5)，驱动系统通过离合器(6)连接驱动轮（7），驱动轮通过同步带(8)连接支重轮(9)和摆臂驱动轮(10)，摆臂直流无刷驱动电机通过齿轮（11）连接套有摆臂驱动空心轴（12）的摆臂轴（13），摆臂轴连接摆臂电机（14），摆臂轴穿过摆臂驱动轮连接摆臂导向轮组（15），回转平台箱体焊接组件连接由直流无刷电机控制（16）的剪叉式机械升降平台（17）。本实用新型用于井下探测救援机器人平台。

Description

井下探测救援机器人平台

技术领域：

本实用新型涉及一种井下探测救援机器人平台。

背景技术：

我国是世界产煤大国,由于作业设备与工艺相对落后,管理水平欠缺等原因,各类矿难事故频繁发生,导致煤矿事故死亡人数居世界首位。近年来由于国内对煤炭需求的不断增加,煤炭企业超负荷运转,导致煤炭生产的安全形势仍有进一步恶化的趋势。死亡率居高不下的原因除了机械化程度低、煤层地质结构复杂、高瓦斯矿井多等原因之外,矿难救援水平落后也是一个不可忽略的重要因素。事故发生后无法迅速准确地得到灾难现场的信息,如瓦斯浓度的高低、灾难现场是否发生火灾、被困或遇难人员的位置以及现场温度、氧气含量、CO等有害气体的含量、现场倒塌状况等。常常会因为井下复杂危险的环境而阻碍救援人员深入井下开展工作，从而延误了救援工作的开展。

目前我国搜救机器人水平与国外相关技术差距很大，主要是我国一直以来没有对搜救机器人研究与开发给与足够的重视，人力物力财力投入较少。

井下探测救援机器人平台的作业环境非常复杂，其环境因素主要包括原有的天然环境，以及各种人工干预的环境，称之为非结构化环境。对于移动机器人来说，非结构环境是多样的，一般由平坦的地面、斜坡、障碍、台阶、壕沟、浅坑等地形组成。实质上，最典型的情况是斜坡、向上和向下的台阶，所有的地形可简化为以上三种典型地形的组合，移动机构只要能够通过上述三种地形及其组合，即可通过一系列动作顺序通过各种复杂的环境。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种对其工作环境的多种地形具有一定的适应能力，并且能够运行稳定的井下探测救援机器人平台。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种井下探测救援机器人平台，其组成包括: 具有驱动系统、后轮驱动的回转平台箱体焊接组件，所述的回转平台箱体焊接组件内装有具有蓄电池的电池盒，所述的蓄电池连接摆臂直流无刷驱动电机和所述的驱动系统的驱动电机，所述的驱动系统通过离合器连接驱动轮，所述的驱动轮通过同步带连接支重轮和摆臂驱动轮，所述的摆臂直流无刷驱动电机通过齿轮连接套有摆臂驱动空心轴的摆臂轴，所述的摆臂轴连接摆臂电机，所述的摆臂轴穿过所述的摆臂驱动轮连接摆臂导向轮组，所述的回转平台箱体焊接组件连接由直流无刷电机控制的剪叉式机械升降平台。

所述的井下探测救援机器人平台，所述的回转平台箱体焊接组件包括回转平台，所述的回转平台连接箱体，所述的箱体内具有驱动系统舱室、直流无刷电机室、电池盒室和摆臂驱动电机室，所述的箱体具有箱体盖。

所述的井下探测救援机器人平台，所述的摆臂导向轮组包括摆臂导向轮前轮，所述的摆臂导向前轮通过摆臂连杆连接套有轴管的摆臂导向后轮轴，所述的摆臂导向后轮轴装在摆臂导向后轮上，所述的轴管端部与所述的摆臂导向后轮之间装有带轴承盖的轴承，所述的摆臂连杆与所述的摆臂轴通过键连接，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂导向轮前轮之间装有带轴承盖的深沟球轴承，所述的轴承盖装有密封圈并用螺栓固定，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂导向轮前轮之间通过键固定。

所述的井下探测救援机器人平台，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂驱动轮之间装有带轴承盖的轴承，所述的摆臂驱动空心轴与所述的回转平台之间装有带轴承盖的轴承，所述的轴承盖用螺栓固定，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂电机之间装有带轴承座的轴承，所述的摆臂轴通过键连接所述的齿轮。

有益效果：

1.本实用新型的井下探测救援机器人平台是井下探测救援机器人的重要执行部件，它一方面支承机器人的机身、臂和手部等工作装置，另一方面还能够根据作业任务的要求，带动机器人实现在工作空间内运动。

2.本实用新型同步带的支承面积大，接地比压小，适合于松软或泥泞场地作业，下陷度小，滚动阻力小，性能较好、越野机动性能好，爬坡、越沟等性能好；同步带的支承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好有利于发挥较大的牵引力。

3.本实用新型能够改善步行移动机构运动不平稳，爬坡能力弱，易倾倒的特点，并且技术成熟，易于控制。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1的俯视阶梯剖视图。

附图3是附图1的左视图。

具体实施方式：

实施例1：

一种井下探测救援机器人平台，其组成包括: 具有驱动系统1、后轮驱动的回转平台箱体焊接组件，所述的回转平台箱体焊接组件内装有具有蓄电池2的电池盒3，所述的蓄电池连接摆臂直流无刷驱动电机4和所述的驱动系统的驱动电机5，所述的驱动系统通过离合器6连接驱动轮7，所述的驱动轮通过同步带8连接支重轮9和摆臂驱动轮10，所述的摆臂直流无刷驱动电机通过齿轮11连接套有摆臂驱动空心轴12的摆臂轴13，所述的摆臂轴连接摆臂电机14，所述的摆臂轴穿过所述的摆臂驱动轮连接摆臂导向轮组15，所述的回转平台箱体焊接组件连接由直流无刷电机控制16的剪叉式机械升降平台17。

实施例2：

实施例1所述的井下探测救援机器人平台，所述的回转平台箱体焊接组件包括回转平台18，所述的回转平台连接箱体19，所述的箱体内具有驱动系统舱室、直流无刷电机室、电池盒室和摆臂驱动电机室，所述的箱体具有箱体盖20。

实施例3：

实施例1或2所述的井下探测救援机器人平台，所述的摆臂导向轮组包括摆臂导向轮前轮21，所述的摆臂导向前轮通过摆臂连杆22连接套有轴管23的摆臂导向后轮轴24，所述的摆臂导向后轮轴装在摆臂导向后轮25上，所述的轴管端部与所述的摆臂导向后轮之间装有带轴承盖26的轴承27，所述的摆臂连杆与所述的摆臂轴通过键28连接，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂导向轮前轮之间装有带轴承盖的深沟球轴承29，所述的轴承盖装有密封圈30并用螺栓31固定，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂导向轮前轮之间通过键固定。

实施例4：

实施例1或2所述的井下探测救援机器人平台，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂驱动轮之间装有带轴承盖的轴承，所述的摆臂驱动空心轴与所述的回转平台之间装有带轴承盖的轴承，所述的轴承盖用螺栓固定，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂电机之间装有带轴承座32的轴承，所述的摆臂轴通过键连接所述的齿轮。

实施例5：

上述实施例所述的井下探测救援机器人平台，性能指标为：

1．垂直越障高度为0.3m；

2．最大爬坡角度不小于40°；

3．最大进退速度不小于0.5m/s；

4．最大跨沟槽宽度400mm；

5．机器人平台和搭载装置总重不超过40kg。

实施例6：

上述实施例所述的井下探测救援机器人平台，井下探测救援机器人平台是井下探测救援机器人的关键部分，其性能直接影响到机器人的整体性能，它一方面要支承机器人的机身和工作台，要求有足够的刚度和稳定性，另一方面要考虑其搭载工作装置的工作空间。因此井下探测救援机器人平台在设计上采用整体框架的结构，同时考虑其整体的密封性，在车体内部设置了多个隔离舱室，用以对减速器、电机、控制模块以及电源等的存放。

同步带驱动方式为后轮驱动，左右两驱动轮分别由两个直流无刷减速电机通过后轮驱动传动机构驱动，传动机构采用齿轮传动。通过控制两驱动电机的转速可以控制同步带车前进后退和转弯等。摆臂通过直流无刷电机驱动，上下摆臂通过摆臂直流无刷电机得以实现。

Claims

1.一种井下探测救援机器人平台，其组成包括: 具有驱动系统、后轮驱动的回转平台箱体焊接组件，其特征是: 所述的回转平台箱体焊接组件内装有具有蓄电池的电池盒，所述的蓄电池连接摆臂直流无刷驱动电机和所述的驱动系统的驱动电机，所述的驱动系统通过离合器连接驱动轮，所述的驱动轮通过同步带连接支重轮和摆臂驱动轮，所述的摆臂直流无刷驱动电机通过齿轮连接套有摆臂驱动空心轴的摆臂轴，所述的摆臂轴连接摆臂电机，所述的摆臂轴穿过所述的摆臂驱动轮连接摆臂导向轮组，所述的回转平台箱体焊接组件连接由直流无刷电机控制的剪叉式机械升降平台。

2.根据权利要求1所述的井下探测救援机器人平台，其特征是: 所述的回转平台箱体焊接组件包括回转平台，所述的回转平台连接箱体，所述的箱体内具有驱动系统舱室、直流无刷电机室、电池盒室和摆臂驱动电机室，所述的箱体具有箱体盖。

3.根据权利要求1或2所述的井下探测救援机器人平台，其特征是: 所述的摆臂导向轮组包括摆臂导向轮前轮，所述的摆臂导向前轮通过摆臂连杆连接套有轴管的摆臂导向后轮轴，所述的摆臂导向后轮轴装在摆臂导向后轮上，所述的轴管端部与所述的摆臂导向后轮之间装有带轴承盖的轴承，所述的摆臂连杆与所述的摆臂轴通过键连接，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂导向轮前轮之间装有带轴承盖的深沟球轴承，所述的轴承盖装有密封圈并用螺栓固定，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂导向轮前轮之间通过键固定。

4.根据权利要求1或2所述的井下探测救援机器人平台，其特征是: 所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂驱动轮之间装有带轴承盖的轴承，所述的摆臂驱动空心轴与所述的回转平台之间装有带轴承盖的轴承，所述的轴承盖用螺栓固定，所述的摆臂驱动空心轴与所述的摆臂电机之间装有带轴承座的轴承，所述的摆臂轴通过键连接所述的齿轮。