CN213005328U - 一种井下煤矿用故障排查机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于深井煤矿中井下煤矿用故障排查机器人，其主要结构特征是所述井下煤矿用故障排查机器人的底盘由两个相互对称叠加布置的正三角形结构和三根底盘立柱所构成，转盘电机驱动伸缩臂转动，升降机构上设置有等间距的升降机构限位孔，机器人作业前工作人员根据预判待夹取点的高度而调节升降机构限位孔的最佳固定位置，伸缩臂齿轮电机驱动伸缩臂齿条与伸缩臂杆一起做往复运动，在伸缩臂杆的末端安装有维修工具，工作人员通过远程控制，输入机器人上机械手爪需要夹取的对象后，使维修工具到达预定位置处，这样，由机器人代替井下工作人员完成一些危险系数高、作业空间狭小的工作，降低工人劳动强度的同时提高井下作业的安全系数。

Description

一种井下煤矿用故障排查机器人

技术领域

本实用新型涉及一种故障排查机器人，特别指一种在深井煤矿下作业的故障排查机器人。

背景技术

近年来，随着浅部煤炭资源的逐渐枯竭，煤炭开采工作不断地向更深层的煤炭堆积层转移。煤炭深井开采需面临着矿压显现加剧、巷道维护困难、煤岩冲击矿压危险性增加、矿井瓦斯等级升高、井下作业场所气候条件恶化等问题，加大了井下工作人员的生产危险系数，同时，在一些狭小的区域内，工作人员很难进入近距离作业，当井下作业遇到故障时，往往需要工作人员冒着高风险前去一线排查故障，存在极大的安全隐患，故而亟需一种井下作业机器人来代替工作人员来完成一些工作区间狭小、难度系数大、危险系数高的工作。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种井下煤矿用故障排查机器人，这种故障排查机器人结构稳定、体积下、运动灵活，且操作方便。

本发明要解决的技术问题由以下结构来实现：一种井下煤矿用故障排查机器人，包括机器人底盘、机器人车轮、转盘机构、伸缩臂、升降机构、维修工具，其中，机器人底盘包括底盘底架、底盘立柱、底盘顶架，转盘机构包括转盘电机、转盘平台、转盘驱动齿轮、转盘从动齿轮，伸缩臂包括伸缩臂齿条、伸缩臂杆、伸缩臂齿轮、伸缩臂齿轮电机，升降机构包括升降机构机架、升降机构限位孔，维修工具包括套筒扳手、机械手抓，其特征是：所述一种井下煤矿用故障排查机器人的底盘底架和底盘顶架为类三角形形状，底盘底架和底盘顶架对称叠加布置，三根底盘立柱的一端分别与底盘底架各条边的中点固定，另一端分别与底盘顶架的各个顶点固定，三个机器人车轮分别固定在底盘底架的顶点处，转盘机构的转盘平台与机器人底盘的底盘顶架相固连，转盘平台上安装着转盘电机，转盘电机带动转盘驱动齿轮转动，从而使转盘从动齿轮转动，升降机构的升降机构机架固定在转盘从动齿轮上，升降机构上设置有等间距的升降机构限位孔，工作人员根据预判机器人的作业点的高度而调节升降机构限位孔的固定位置，从而使机器人准备作业前伸缩臂处于最佳位置处，伸缩臂的伸缩臂齿轮电机安装在升降机构上，伸缩臂齿条与伸缩臂杆固连在一起，伸缩臂齿轮电机驱动伸缩臂齿轮转动，伸缩臂齿轮驱动伸缩臂齿条与伸缩臂杆一起做往复运动，在伸缩臂杆的两端安装有维修工具，一端为套筒扳手，另一端为机械手抓。

优选的，所述机器人的伸缩臂杆的两端可跟换为其他的维修工具。

优选的，所述机机器人底盘的底盘底架和底盘顶架为正三角形。

本发明的工作原理是：一种井下煤矿用故障排查机器人的机器人底盘由两个相互对称叠加的三角形结构组成，稳定性好，底盘底架的各个顶点上安装有机器人车轮，通过改变各机器人车轮的转速，从而使机器人到达预定位置的理想姿态，通过改变转盘机构的转盘电机的转动方向和转动角度，带动转盘驱动齿轮转动，从而驱动转盘从动齿轮转动，使与转盘从动齿轮相固连的伸缩臂杆到达理想角度，伸缩臂杆的两端安装有可更换的维修工具，当一种井下煤矿用故障排查机器人需要在井下作业时，工作人员通过远程控制，输入机器人上维修工具需要维修的对象后，机器人自带的中央处理器经计算后自动调节各电机的转动参数，使维修工具到达预定位置处，这样，由机器人代替井下工作人员完成一些难度系数大、危险系数高的工作，且由于机器人的体型较人类小很多，使得机器人能到达一些人类无法到达的狭小区域。

本发明的优点：一种井下煤矿用故障排查机器人可代替矿井下作业的工作人员完成一些难度系数大、危险系数高的工作，当井下生产出现故障时，或在巷道维护、煤岩冲击矿压危险性系数高、矿井瓦斯爆炸等级系数高的情况下，可由机器人代替人类进行故障排查和探测作业，大大增加了矿井工人的安全系数，在一些狭小空间或人类无法到达的区域内，可由机器人代替工作人员作业，降低了井下作业的作业难度。

附图说明

下面结合附图举实例做进一步详细描述：

图1是一种井下煤矿用故障排查机器人的立体示意图。

图2是一种井下煤矿用故障排查机器人的机器人底盘立体示意图。

图3是一种井下煤矿用故障排查机器人的转盘机构示意图。

图4是一种井下煤矿用故障排查机器人的升降机构示意图。

其中：

1、机器人底盘；2、机器人车轮；3、转盘机构；4、伸缩臂；5、升降机构；6、维修工具；11、底盘底架；12、底盘立柱；13、底盘顶架；31、转盘电机；32、转盘平台；33、转盘驱动齿轮；34、转盘从动齿轮；41、伸缩臂齿条；42、伸缩臂杆；43、伸缩臂齿轮；44、伸缩臂齿轮电机；51、升降机构机架；52、升降机构限位孔；61、套筒扳手；62、机械手抓；

具体实施方式

如图1所示，一种井下煤矿用故障排查机器人包括机器人底盘1、机器人车轮2、转盘机构3、伸缩臂4、升降机构5、维修工具6，其中，机器人底盘1由底盘底架11、底盘立柱12、底盘顶架13组成，底盘底架11和底盘顶架13为一对相互对称叠加的布置的正三角形，三根底盘立柱12的一端分别与底盘底架11各条边的中点固定，另一端分别与底盘顶架13的各个顶点固定，机器人的三个机器人车轮2分别固定在底盘底架11的顶点处，转盘机构3由转盘电机31、转盘平台32、转盘驱动齿轮33、转盘从动齿轮34组成，转盘平台32 与底盘顶架13相固连，转盘平台上32安装着转盘电机31，转盘电机31带动转盘驱动齿轮 33转动，从而使转盘从动齿轮34转动，升降机构5上设置有等间距的升降机构限位孔52，升降机构5的升降机构机架51固定在转盘从动齿轮34上，伸缩臂4由伸缩臂齿条41、伸缩臂杆42、伸缩臂齿轮43、伸缩臂齿轮电机44组成，伸缩臂4的伸缩臂齿轮电机44安装在升降机构5上，伸缩臂齿条41与伸缩臂杆42固连在一起，伸缩臂齿轮电机44驱动伸缩臂齿轮 43转动，伸缩臂齿轮43驱动伸缩臂齿条41与伸缩臂杆42一起做往复运动，在伸缩臂杆42 的两端安装有维修工具6，维修工具6包括套筒扳手61和机械手抓62，分别安装在伸缩臂杆 42的两端，当需要井下煤矿用故障排查机器进行井下作业时，工作人员首先根据预判机器人的作业点的高度，调节升降机构限位孔52的固定位置，使机器人在开始作业前伸缩臂4即处于最佳高度处，然后通过远程控制，指定机器人上维修工具6需要作业的目标后，通过改变机器人车轮2、转盘电机31、伸缩臂齿轮电机44的转向和角度，使维修工具6到达预定位置处进行维修作业，这样，由机器人代替井下工作人员完成一些难度系数大、危险系数高的工作，且由于机器人体型较人类小很多，使的机器人能到达一些人类无法到达的狭小区域。

Claims (4)

1.一种井下煤矿用故障排查机器人， 包括机器人底盘、机器人车轮、转盘机构、伸缩臂、升降机构、维修工具，其特征是：所述机器人底盘由底盘底架、底盘顶架底盘立柱组成，所述转盘机构由转盘电机、转盘平台、转盘驱动齿轮、转盘从动齿轮组成，所述伸缩臂由伸缩臂齿条、伸缩臂杆、伸缩臂齿轮、伸缩臂齿轮电机组成，所述机器人的三个机器人车轮分别固定在底盘底架的顶点处，所述转盘平台与所述底盘顶架相固连，所述转盘平台上安装有转盘电机，所述转盘电机带动所述转盘驱动齿轮转动，从而使转盘从动齿轮转动，升降机构上设置有升降机构限位孔，升降机构的升降机构机架固定在转盘从动齿轮上，伸缩臂的伸缩臂齿轮电机安装在升降机构上，伸缩臂齿条与伸缩臂杆固连在一起，伸缩臂齿轮电机驱动伸缩臂齿轮转动，伸缩臂齿轮驱动伸缩臂齿条与伸缩臂杆一起做往复运动，在伸缩臂杆的末端安装有维修工具，一端为套筒扳手，另一端为机械手抓。

2.根据权利要求1所述的一种井下煤矿用故障排查机器人，其特征是：升降机构上设置的升降机构限位孔为等间距，工作人员可调节限位孔固定的位置。

3.根据权利要求1所述的一种井下煤矿用故障排查机器人，其特征是：所述底盘底架和底盘顶架为一对相互对称叠加布置的正三角形，三根底盘立柱的一端分别与底盘底架各条边的中点固定，另一端分别与底盘顶架的各个顶点固定。

4.根据权利要求1所述的一种井下煤矿用故障排查机器人，其特征是：所述机器人的伸缩臂杆的两端的维修工具可更换。

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