CN214875611U - 一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人 - Google Patents

一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人 Download PDF

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肖江
张昭
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Abstract

本实用新型属于矿井环境检测技术领域,且公开了一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,包括无人机、支架和螺旋桨,所述无人机的顶部固定安装有支柱,所述支柱的顶部固定安装有缓冲柱,所述缓冲柱的顶部固定安装有防护板,所述防护板顶部的前后两端均固定安装有挡水条,所述挡水条的正面开设有过风孔。本实用新型通过设置有缓冲柱实现防护板与支柱的软连接,同时为无人机挡住大部分水和一些矿井下掉落的小石子,保护无人机及其内置的各类传感器,通过设置有挡水条避免水分沿着无人机的前面低落,通过设置有导流槽向防护板的左右两侧导流,从而实现水的分流,本申请相对于现有技术而言,具有防护效果好的优点。

Description

一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人
技术领域
本实用新型属于矿井环境检测技术领域,具体是一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人。
背景技术
煤矿在生产期间需要专人对井下区域进行瓦斯检测及风速、温度的测定,同时井下还有一些危险区域依靠人工进行探测,尤其是在井下掘进巷道探测、巷道贯通、密闭启封、老空区揭露、旧井巷修复等作业过程中,需要瓦检员危险作业区域的环境探测,因此现在出现了无人机改装后的矿井环境检测用巡检机器人,通过安装定位器、瓦斯传感器、温度传感器、风速表,高清摄像头,通过遥控深入巷道危险区域,代替人工探测瓦斯浓度、风速、温度等基本参数,逐渐替代瓦检工的日常工作。
目前,现有的巡检机器人在进行工作时缺乏防护,矿井的内部一般会用高压水进行煤矿冲击分解,以此来挖矿和降低瓦斯浓度,因此矿井内部会有水,无人机在飞跃矿井的过程中,不可避免的会被水和一些上面的小石子打到,对无人机的巡检带来很大的威胁;另外,无人机在巡航的过程由于飞控系统的突发故障会出现炸机(航模术语,一般来说,由于操作不当或机器故障等因素导致飞行航模不正常坠地是炸机,但坠地后航模无损伤叫做摔机,摔机后不影响航模内部结构仍可飞行),导致无人机失去平衡甚至坠落,用于支撑无人机飞行前进的螺旋桨将直接被摔坏。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上问题,本实用新型提供了一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,具有防护效果好和平衡性好的优点。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,包括无人机、支架和螺旋桨,所述无人机的顶部固定安装有支柱,所述支柱的顶部固定安装有缓冲柱,所述缓冲柱的顶部固定安装有防护板,所述防护板顶部的前后两端均固定安装有挡水条,所述挡水条的正面开设有过风孔,所述防护板的顶部开设有导流槽,所述无人机的底部设置有动力机构,所述螺旋桨的底部设置有平衡机构。
作为本实用新型的一种优选技术方案,所述无人机的正面安装有瓦斯传感器、温度传感器、风速表和高清摄像头,所述无人机腹部的内部安装有定位器,所述螺旋桨的数量为四个,四个所述螺旋桨分别固定在无人机四角处,所述支架的数量为两个且分别固定安装在无人机底部的左右两侧且呈对称分布,工作人员可通过定位器及高清摄像头遥控无人机,到达指定位置后发送命令,收集瓦斯、温度和风俗等参数,有效替代了人工检测,进而逐渐替代瓦检工的日常工作,从而降低了人工成本,还提高了矿下工作的安全性。
作为本实用新型的一种优选技术方案,所述动力机构包括储油盒,所述储油盒的内部密封套接有密封板,所述储油盒的底部固定安装有微型电动推杆,所述微型电动推杆的伸缩端贯穿至储油盒的内部并与密封板的底部固定连接,所述储油盒的左右两侧均固定连通有第一连通管,所述第一连通管的另一端固定连通有第二连通管,所述储油盒固定安装在无人机的底部,所述第二连通管的两端均固定连通有平衡机构,所述平衡机构和动力机构的内部均填充有油,当无人机的飞控系统出现故障即炸机时,会失去平衡而跌落,此时,工作人员根据高清摄像头的图像反馈当即启动微型电动推杆并推动密封板向上移动,从而带动储油盒内部的油向上移动并传输至第一连通管和第二连通管的内部,进而完成对平衡机构的准备工作。
作为本实用新型的一种优选技术方案,所述平衡机构包括密封盒,所述密封盒的外侧一端固定连通有延伸筒,所述延伸筒的内部活动套接有延伸柱,所述延伸柱的外表面活动套接有位于延伸筒内部的复位弹簧,所述复位弹簧的两端分别与延伸柱和延伸筒固定连接,所述密封盒固定安装在螺旋桨的底部,当动力机构启动后会驱动密封盒内部的油向外侧推动延伸柱,使得延伸柱向外延伸并使得自身的长度值大于螺旋桨叶片的长度值,从而避免在无人机跌落后保护螺旋桨避免螺旋桨受到伤害。
作为本实用新型的一种优选技术方案,所述缓冲柱由橡胶块制成,所述缓冲柱的顶部为斜面设计,防护板与无人机的连接为软连接,而非传统的塑胶固定连接,这样的设计的好处在于当防护板受到水和小石子打击的时候会带动缓冲柱晃动,使得缓冲柱产生形变,从而维持防护板自身的强度。
作为本实用新型的一种优选技术方案,所述防护板的截面形状为钝角等腰三角形,所述钝角角度为一百五十度,当水分滴落到防护板的顶部时,为了避免水分向前流动到无人机正面的各类传感器前面对传感器产生影响,将防护板设计成等腰三角形的形状,使得水分可以向其左右两侧分流,配合导流槽使得水分分流的效果更好。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
1、本实用新型通过设置有支柱、缓冲柱、防护板、挡水条、过风孔和导流槽等实现了无人机的防护功能,通过设置有支柱为防护板提供支撑,通过设置有缓冲柱实现防护板与支柱的软连接,同时为无人机挡住大部分水和一些矿井下掉落的小石子,保护无人机及其内置的各类传感器,通过设置有挡水条避免水分沿着无人机的前面低落,通过设置有导流槽向防护板的左右两侧导流,从而实现水的分流,本申请相对于现有技术而言,具有防护效果好的优点。
2、本实用新型通过设置有支架、动力机构和平衡机构等实现了无人机的平衡功能,通过有微型电动推杆推动密封板向上移动,带动动力机构和平衡机构内置的油沿着第一连通管、第二连通管和密封盒的内部推动延伸柱向外侧移动,使得延伸柱向外侧延伸并为螺旋桨提供防护,同时在无人机炸机跌落时保持其平衡,避免螺旋桨与地面撞击而造成损伤,本申请相对于现有技术而言,具有平衡性好的优点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为本实用新型结构的正视示意图;
图3为本实用新型支柱、缓冲柱、防护板、挡水条、过风孔和导流槽的分离示意图;
图4为本实用新型动力机构和平衡机构的分离示意图;
图5为本实用新型平衡机构的上视剖切示意图。
图中:1、无人机;2、支架;3、螺旋桨;4、支柱;5、缓冲柱;6、防护板;7、动力机构;71、储油盒;72、微型电动推杆;73、密封板;74、第一连通管;75、第二连通管;8、平衡机构;81、密封盒;82、延伸筒;83、延伸柱;84、复位弹簧;9、挡水条;10、过风孔;11、导流槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图5所示,本实用新型提供一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,包括无人机1、支架2和螺旋桨3,无人机1的顶部固定安装有支柱4,支柱4的顶部固定安装有缓冲柱5,缓冲柱5的顶部固定安装有防护板6,防护板6顶部的前后两端均固定安装有挡水条9,挡水条9的正面开设有过风孔10,防护板6的顶部开设有导流槽11,无人机1的底部设置有动力机构7,螺旋桨3的底部设置有平衡机构8。
其中,无人机1的正面安装有瓦斯传感器、温度传感器、风速表和高清摄像头,无人机1腹部的内部安装有定位器,螺旋桨3的数量为四个,四个螺旋桨3分别固定在无人机1四角处,支架2的数量为两个且分别固定安装在无人机1底部的左右两侧且呈对称分布,工作人员可通过定位器及高清摄像头遥控无人机1,到达指定位置后发送命令,收集瓦斯、温度和风俗等参数,有效替代了人工检测,进而逐渐替代瓦检工的日常工作,从而降低了人工成本,还提高了矿下工作的安全性。
其中,动力机构7包括储油盒71,储油盒71的内部密封套接有密封板73,储油盒71的底部固定安装有微型电动推杆72,微型电动推杆72的伸缩端贯穿至储油盒71的内部并与密封板73的底部固定连接,储油盒71的左右两侧均固定连通有第一连通管74,第一连通管74的另一端固定连通有第二连通管75,储油盒71固定安装在无人机1的底部,第二连通管75的两端均固定连通有平衡机构8,平衡机构8和动力机构7的内部均填充有油,当无人机1的飞控系统出现故障即炸机时,会失去平衡而跌落,此时,工作人员根据高清摄像头的图像反馈当即启动微型电动推杆72并推动密封板73向上移动,从而带动储油盒71内部的油向上移动并传输至第一连通管74和第二连通管75的内部,进而完成对平衡机构8的准备工作。
其中,平衡机构8包括密封盒81,密封盒81的外侧一端固定连通有延伸筒82,延伸筒82的内部活动套接有延伸柱83,延伸柱83的外表面活动套接有位于延伸筒82内部的复位弹簧84,复位弹簧84的两端分别与延伸柱83和延伸筒82固定连接,密封盒81固定安装在螺旋桨3的底部,当动力机构7启动后会驱动密封盒81内部的油向外侧推动延伸柱83,使得延伸柱83向外延伸并使得自身的长度值大于螺旋桨3叶片的长度值,从而避免在无人机1跌落后保护螺旋桨3避免螺旋桨3受到伤害。
其中,缓冲柱5由橡胶块制成,缓冲柱5的顶部为斜面设计,防护板6与无人机1的连接为软连接,而非传统的塑胶固定连接,这样的设计的好处在于当防护板6受到水和小石子打击的时候会带动缓冲柱5晃动,使得缓冲柱5产生形变,从而维持防护板6自身的强度。
其中,防护板6的截面形状为钝角等腰三角形,钝角角度为一百五十度,当水分滴落到防护板6的顶部时,为了避免水分向前流动到无人机1正面的各类传感器前面对传感器产生影响,将防护板6设计成等腰三角形的形状,使得水分可以向其左右两侧分流,配合导流槽11使得水分分流的效果更好。
本实用新型的工作原理及使用流程:
工作人员通过定位器及高清摄像头遥控无人机1,到达位置后发送命令,收集瓦斯、温度和风速等参数;
在无人机1进行巡检的过程中矿井的内部会滴水和散落小石子,此时防护板6为无人机1提供防护,滴落到防护板6顶部的水沿着防护板6顶部左右两侧的导流槽11中导流出去,小石子击打到防护板6的顶部时,会带动防护板6压缩缓冲柱5使其形变,通过小范围的抖动将小石子抖出去;
当无人机1炸机时会失去平衡,然后跌落,此时,工作人员通过内置的高清摄像头观察并立刻控制微型电动推杆72启动,使得密封板73被带动向上推动,将油推动并沿着第一连通管74、第二连通管75和密封盒81移动,推动延伸柱83向延伸筒82的外侧面延伸,复位弹簧84被压缩,使得延伸柱83向外延伸至螺旋桨3的叶片长度范围外,以保证无人机1的平衡,避免螺旋桨3受到撞击而损坏。
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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型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,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,包括无人机(1)、支架(2)和螺旋桨(3),其特征在于:所述无人机(1)的顶部固定安装有支柱(4),所述支柱(4)的顶部固定安装有缓冲柱(5),所述缓冲柱(5)的顶部固定安装有防护板(6),所述防护板(6)顶部的前后两端均固定安装有挡水条(9),所述挡水条(9)的正面开设有过风孔(10),所述防护板(6)的顶部开设有导流槽(11),所述无人机(1)的底部设置有动力机构(7),所述螺旋桨(3)的底部设置有平衡机构(8)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,其特征在于:所述无人机(1)的正面安装有瓦斯传感器、温度传感器、风速表和高清摄像头,所述无人机(1)腹部的内部安装有定位器,所述螺旋桨(3)的数量为四个,四个所述螺旋桨(3)分别固定在无人机(1)四角处,所述支架(2)的数量为两个且分别固定安装在无人机(1)底部的左右两侧且呈对称分布。
3.根据权利要求1所述的一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,其特征在于:所述动力机构(7)包括储油盒(71),所述储油盒(71)的内部密封套接有密封板(73),所述储油盒(71)的底部固定安装有微型电动推杆(72),所述微型电动推杆(72)的伸缩端贯穿至储油盒(71)的内部并与密封板(73)的底部固定连接,所述储油盒(71)的左右两侧均固定连通有第一连通管(74),所述第一连通管(74)的另一端固定连通有第二连通管(75),所述储油盒(71)固定安装在无人机(1)的底部,所述第二连通管(75)的两端均固定连通有平衡机构(8),所述平衡机构(8)和动力机构(7)的内部均填充有油。
4.根据权利要求3所述的一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,其特征在于:所述平衡机构(8)包括密封盒(81),所述密封盒(81)的外侧一端固定连通有延伸筒(82),所述延伸筒(82)的内部活动套接有延伸柱(83),所述延伸柱(83)的外表面活动套接有位于延伸筒(82)内部的复位弹簧(84),所述复位弹簧(84)的两端分别与延伸柱(83)和延伸筒(82)固定连接,所述密封盒(81)固定安装在螺旋桨(3)的底部。
5.根据权利要求1所述的一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,其特征在于:所述缓冲柱(5)由橡胶块制成,所述缓冲柱(5)的顶部为斜面设计。
6.根据权利要求1所述的一种应用于矿井环境检测用的巡检机器人,其特征在于:所述防护板(6)的截面形状为钝角等腰三角形,所述钝角角度为一百五十度。
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