CN208291368U - 一种井下勘测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种井下勘测机器人，包括底座和置于其两侧对称设置滑动连接的侧调节行走机构，底座上设有固定座，固定座和底座之间通过第一气缸连接，固定座的中心处转动连接摄像头，固定座底部四角处还设有升降可调的行走机构，行走机构置于侧调节行走机构围成的四边形内，底座上对称的两侧面设有第一红外线距离感应器，另外两侧面设有第二红外线距离感应器。本实用新型所述的一种井下勘测机器人，设计了一种可远程操控的井下预警机器人，取代了传统的履带式行走缓冲机构，且能够根据路况宽度和平面度自行作出相应的调节，保证能够稳定的行进，提高数据采集设备的平稳性，保证了行走过程中的灵活性和安全稳定性，对井下复杂路况适应性较强。

Description

一种井下勘测机器人

技术领域

本实用新型属于预警勘探领域，尤其是涉及一种井下勘测机器人。

背景技术

在矿井的勘探过程汇中，矿井勘探作业任务受到各种因素的影响较大，对于机器人所要选择可搭载的移动机构来说所要满足的条件就会变得比较苛刻和严格，它们的工作环境也十分的恶劣，例如环境湿度大、腐蚀性较大等，因此对机器人的移动机构的要求极高，比较常见且应用比较广泛的移动机构的形式大多为履带式，但是这种形式的移动机构当遇到路面情况比较恶劣的情况下，机构中所搭载的数字高清摄像头便会受到路况的影响而引起震动幅度较大，降低了所采集图像信息的准确性，甚至有些情况下，遇到障碍时需要较小或底盘较高的行走机构才能够保证勘探的顺利进行，难以适应不同的情况，在跟踪、安防用到的监控、或者应对火灾、地震以及瘟疫等灾害时，稳定性较差。针对此种情况，本实用新型提出了一种井下勘测机器人，设计了一种可远程操控的井下预警机器人，取代了传统的履带式行走缓冲机构，且能够根据路况宽度和平面度自行作出相应的调节，保证能够稳定的行进，提高数据采集设备的平稳性，保证了行走过程中的灵活性和安全稳定性，对井下复杂的路况适应性较强，保证了工作人员的安全，减少人员伤亡的概率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种井下勘测机器人，设计了一种可远程操控的井下预警机器人，取代了传统的履带式行走缓冲机构，且能够根据路况宽度和平面度自行作出相应的调节，保证能够稳定的行进，提高数据采集设备的平稳性，保证了行走过程中的灵活性和安全稳定性，对井下复杂的路况适应性较强，保证了工作人员的安全，减少人员伤亡的概率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种井下勘测机器人，包括底座和置于其两侧对称设置滑动连接的侧调节行走机构，所述底座上设有固定座，所述固定座和所述底座之间通过第一气缸连接，第一顶杆固定在所述底座上，所述固定座的中心处通过箱体转动连接摄像头，所述固定座底部四角处还设有升降可调的行走机构，所述行走机构的另一端穿过所述底座不与其接触，所述行走机构置于所述侧调节行走机构围成的四边形内，所述底座上对称的两侧面设有第一红外线距离感应器，另外两个对称的所述底座侧面设有第二红外线距离感应器；

所述侧调节行走机构包括固定在所述底座上的侧壁，所述侧壁通过滑块滑动连接L形支板，所述L形支板和所述底座之间设有多个均匀分布的第一弹簧，所述L形支板与所述滑块接触的面上设有第二气缸，所述第二气缸的第二顶杆可拆卸连接连杆，所述连杆的两端分别通过轴转动连接对称的L形杆，所述L形杆的另一端转动连接第一行走轮。

进一步的，所述L形支板设有所述第一弹簧的一侧上设有对称的滑道，所述连杆通过底部开有的滑槽在所述滑道上与其滑动连接，所述连杆的滑动方向与所述第二气缸的轴线平行，所述L形支板的弯折处和所述连杆上分别通过第一转轴转动连接第二弹簧，所述滑块的滑动方向与所述第一弹簧的轴线平行，所述第一弹簧的轴线与所述第二气缸的轴线垂直。

进一步的，所述第一弹簧未对应所述滑道的部分通过伸出所述L形支板的定位杆限位，所述第二顶杆的端部设有挡块，所述挡块和所述连杆之间通过螺钉可拆卸连接。

进一步的，所述L形杆端部通过轴承转动连接第二转轴，所述第二转轴的一端通过电机驱动，另一端连接所述第一行走轮，所述第一行走轮置于所述底座的凹槽处，所述第二转轴的轴线与所述第二气缸的轴线平行。

进一步的，所述底座对应所述L形杆的位置设有与所述L形杆间隙配合的定位杆，所述定位杆的轴线与所述第二气缸的轴线平行。

进一步的，所述行走机构包括分布在所述固定座底部四角处的定位腔，所述定位腔四周开有方形槽，穿过所述方形槽滑动连接滑板，所述滑板和所述定位腔内部设有第三弹簧，所述滑板底部设有支撑座，所述支撑座的另一端转动连接第二行走轮，所述底座开有方形腔，所述第二行走轮伸出所述方形腔，所述方形腔周围弹性连接环形架，所述环形架置于所述滑板伸出的顶块下方，所述底座的中心处通过向下的内腔上设有第三气缸，所述第三气缸的第三顶杆连接压板，所述压板伸出的端部通过均匀分布的压杆与所述环形架固定连接。

进一步的，所述滑板的滑动方向与所述第三顶杆的轴线平行，所述底座对应所述环形架的位置开有U形腔，所述U形腔内和所述环形架之间设有对称的第四弹簧，所述第四弹簧的轴线与所述第三顶杆的轴线平行。

进一步的，所述环形架的外周还设有多个均匀分布的导向杆，所述导向杆的轴线与所述第三顶杆的轴线平行。

进一步的，所述第二红外线距离感应器置于有所述第一行走轮的一侧，所述固定座上设有控制单元。

进一步的，所述第一气缸、所述第二气缸、所述第三气缸、所述电机、所述摄像头、所述第一红外线距离感应器和所述第二红外线距离感应器分别与所述控制单元电连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种井下勘测机器人具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种井下勘测机器人，设计了一种可远程操控的井下预警机器人，取代了传统的履带式行走缓冲机构，且能够根据路况宽度和平面度自行作出相应的调节，保证能够稳定的行进，提高数据采集设备的平稳性，保证了行走过程中的灵活性和安全稳定性，对井下复杂的路况适应性较强，保证了工作人员的安全，减少人员伤亡的概率。

(2)本实用新型所述的一种井下勘测机器人，通过行走轮宽度和高度分开式的适应性调整，分别的更换，保证在坡度较小且较宽的路况和较窄且较不平坦路况均能保证较好的稳定性，减小摄像头的晃动，保证较好的采集图像的清晰度，各部分结构配合较简单，实用性较强。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种井下勘测机器人整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种井下勘测机器人行走机构结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种井下勘测机器人侧调节行走机构结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种井下勘测机器人侧调节行走机构局部放大图。

附图标记说明：

1-底座；2-第一顶杆；3-箱体；4-摄像头；5-第一气缸；6-固定座；7- 行走机构；8-第一红外线距离感应器；9-第二红外线距离感应器；10-侧调节行走机构；701-定位腔；702-方形槽；703-第三弹簧；704-滑板；705-第二行走轮；706-导向杆；707-方形腔；708-支撑座；709-U型腔；710-第四弹簧；711-压杆；712-内腔；713-第三气缸；714-第三顶杆；715-压板；716- 环形架；1001-第一行走轮；1002-连杆；1003-滑道；1005-螺钉；1006-第一弹簧；1007-第二弹簧；1008-轴；1009-侧壁；1010-L形支板；1011-挡块； 1012-定位板；1013-L形杆；1014-电机；1015-第二转轴；1016-轴承；1017- 第二气缸；1018-定位杆；1019-第一转轴；1020-凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示一种井下勘测机器人，包括底座1和置于其两侧对称设置滑动连接的侧调节行走机构10，所述底座1上设有固定座6，所述固定座6和所述底座1之间通过第一气缸5连接，第一顶杆2固定在所述底座1上，所述固定座6的中心处通过箱体3转动连接摄像头4，所述固定座6底部四角处还设有升降可调的行走机构7，所述行走机构7的另一端穿过所述底座1 不与其接触，所述行走机构7置于所述侧调节行走机构10围成的四边形内，所述底座1上对称的两侧面设有第一红外线距离感应器8，另外两个对称的所述底座1侧面设有第二红外线距离感应器9；

所述侧调节行走机构10包括固定在所述底座1上的侧壁1009，所述侧壁1009通过滑块滑动连接L形支板1010，所述L形支板1010和所述底座1 之间设有多个均匀分布的第一弹簧1006，所述L形支板1010与所述滑块接触的面上设有第二气缸1017，所述第二气缸1017的第二顶杆可拆卸连接连杆1002，所述连杆1002的两端分别通过轴1008转动连接对称的L形杆1013，所述L形杆1013的另一端转动连接第一行走轮1001。

其中，所述L形支板1010设有所述第一弹簧1006的一侧上设有对称的滑道1003，所述连杆1002通过底部开有的滑槽在所述滑道1003上与其滑动连接，所述连杆1002的滑动方向与所述第二气缸1017的轴线平行，所述L 形支板1010的弯折处和所述连杆1002上分别通过第一转轴1019转动连接第二弹簧1007，所述滑块的滑动方向与所述第一弹簧1006的轴线平行，所述第一弹簧1006的轴线与所述第二气缸1017的轴线垂直。

其中，所述第一弹簧1006未对应所述滑道1003的部分通过伸出所述L 形支板1010的定位杆1012限位，所述第二顶杆的端部设有挡块1011，所述挡块1011和所述连杆1002之间通过螺钉1005可拆卸连接。

其中，所述L形杆1013端部通过轴承1016转动连接第二转轴1015，所述第二转轴1015的一端通过电机1014驱动，另一端连接所述第一行走轮 1001，所述第一行走轮1001置于所述底座1的凹槽1020处，所述第二转轴 1015的轴线与所述第二气缸1017的轴线平行。

其中，所述底座1对应所述L形杆1013的位置设有与所述L形杆1013 间隙配合的定位杆1018，所述定位杆1018的轴线与所述第二气缸1017的轴线平行。

其中，所述行走机构7包括分布在所述固定座6底部四角处的定位腔 701，所述定位腔701四周开有方形槽702，穿过所述方形槽702滑动连接滑板704，所述滑板704和所述定位腔701内部设有第三弹簧703，所述滑板 704底部设有支撑座708，所述支撑座708的另一端转动连接第二行走轮705，所述底座1开有方形腔707，所述第二行走轮705伸出所述方形腔707，所述方形腔707周围弹性连接环形架716，所述环形架716置于所述滑板704 伸出的顶块下方，所述底座1的中心处通过向下的内腔712上设有第三气缸 713，所述第三气缸713的第三顶杆714连接压板715，所述压板715伸出的端部通过均匀分布的压杆711与所述环形架716固定连接。

其中，所述滑板704的滑动方向与所述第三顶杆714的轴线平行，所述底座1对应所述环形架716的位置开有U形腔709，所述U形腔709内和所述环形架716之间设有对称的第四弹簧710，所述第四弹簧710的轴线与所述第三顶杆714的轴线平行。

其中，所述环形架716的外周还设有多个均匀分布的导向杆706，所述导向杆706的轴线与所述第三顶杆714的轴线平行。

其中，所述第二红外线距离感应器9置于有所述第一行走轮1001的一侧，所述固定座6上设有控制单元。

其中，所述第一气缸5、所述第二气缸1017、所述第三气缸713、所述电机1014、所述摄像头4、所述第一红外线距离感应器8和所述第二红外线距离感应器9分别与所述控制单元电连接。

本实用新型的工作原理：如图1所示一种井下勘测机器人，检查各部分是否正产，启动控制单元，第二气缸1017推动连杆1002沿滑道1003滑动，推出定位杆1018，且使第一行走轮1001伸出凹槽1020，此时第一行走轮不受定位杆1018的限位作用，在较平坦的路面上较低的底盘和较宽的行走轮保证较好的稳定性，同时第一弹簧1006和第二弹簧1007的设计分别能够实现第一行走轮1001上下和左右方向的缓冲，保证行走过程中摄像采集的清楚性，两个红外线距离感应器感应到前后和左右的距离达到设定的最低距离时，将信号传给控制单元，控制单元控制第一行走轮1001停止，第一气缸5 带动第一顶杆2回收，随着压缩的进行，第三弹簧703开始进行压缩，两个板之间的距离变小，此时第二行走轮705顶出，使第一行走轮1001逐渐远离地面，同时第三顶杆714回收，下压第四弹簧710进一步提高底座1和第二行走轮705之间的距离，完成后，第二气缸1017推动连杆1002沿滑道1003 滑动复位，使定位杆1018卡住，使其不动，此时使用第二行走轮705进行工作，然后再行走过程中再通过检测周边距离来进行相应的变换调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下勘测机器人，其特征在于：包括底座和置于其两侧对称设置滑动连接的侧调节行走机构，所述底座上设有固定座，所述固定座和所述底座之间通过第一气缸连接，第一顶杆固定在所述底座上，所述固定座的中心处通过箱体转动连接摄像头，所述固定座底部四角处还设有升降可调的行走机构，所述行走机构的另一端穿过所述底座不与其接触，所述行走机构置于所述侧调节行走机构围成的四边形内，所述底座上对称的两侧面设有第一红外线距离感应器，另外两个对称的所述底座侧面设有第二红外线距离感应器；

所述侧调节行走机构包括固定在所述底座上的侧壁，所述侧壁通过滑块滑动连接L形支板，所述L形支板和所述底座之间设有多个均匀分布的第一弹簧，所述L形支板与所述滑块接触的面上设有第二气缸，所述第二气缸的第二顶杆可拆卸连接连杆，所述连杆的两端分别通过轴转动连接对称的L形杆，所述L形杆的另一端转动连接第一行走轮。

2.根据权利要求1所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述L形支板设有所述第一弹簧的一侧上设有对称的滑道，所述连杆通过底部开有的滑槽在所述滑道上与其滑动连接，所述连杆的滑动方向与所述第二气缸的轴线平行，所述L形支板的弯折处和所述连杆上分别通过第一转轴转动连接第二弹簧，所述滑块的滑动方向与所述第一弹簧的轴线平行，所述第一弹簧的轴线与所述第二气缸的轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述第一弹簧未对应所述滑道的部分通过伸出所述L形支板的定位杆限位，所述第二顶杆的端部设有挡块，所述挡块和所述连杆之间通过螺钉可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述L形杆端部通过轴承转动连接第二转轴，所述第二转轴的一端通过电机驱动，另一端连接所述第一行走轮，所述第一行走轮置于所述底座的凹槽处，所述第二转轴的轴线与所述第二气缸的轴线平行。

5.根据权利要求4所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述底座对应所述L形杆的位置设有与所述L形杆间隙配合的定位杆，所述定位杆的轴线与所述第二气缸的轴线平行。

6.根据权利要求5所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述行走机构包括分布在所述固定座底部四角处的定位腔，所述定位腔四周开有方形槽，穿过所述方形槽滑动连接滑板，所述滑板和所述定位腔内部设有第三弹簧，所述滑板底部设有支撑座，所述支撑座的另一端转动连接第二行走轮，所述底座开有方形腔，所述第二行走轮伸出所述方形腔，所述方形腔周围弹性连接环形架，所述环形架置于所述滑板伸出的顶块下方，所述底座的中心处通过向下的内腔上设有第三气缸，所述第三气缸的第三顶杆连接压板，所述压板伸出的端部通过均匀分布的压杆与所述环形架固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述滑板的滑动方向与所述第三顶杆的轴线平行，所述底座对应所述环形架的位置开有U形腔，所述U形腔内和所述环形架之间设有对称的第四弹簧，所述第四弹簧的轴线与所述第三顶杆的轴线平行。

8.根据权利要求7所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述环形架的外周还设有多个均匀分布的导向杆，所述导向杆的轴线与所述第三顶杆的轴线平行。

9.根据权利要求8所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述第二红外线距离感应器置于有所述第一行走轮的一侧，所述固定座上设有控制单元。

10.根据权利要求9所述的一种井下勘测机器人，其特征在于：所述第一气缸、所述第二气缸、所述第三气缸、所述电机、所述摄像头、所述第一红外线距离感应器和所述第二红外线距离感应器分别与所述控制单元电连接。