CN215656909U - 一种新型的煤仓清仓机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种新型的煤仓清仓机器人，包括车体，车体底面设有吸附装置，行走机构，行走机构固定设置于车体的下方，清扫机构，清扫机构包括前铲装置、壁面清扫装置、往复清扫装置，前铲装置设于车体的前端，壁面清扫装置内置于车体的底面，往复清扫装置设置于车体的尾端，智能模块，智能模块包括三维视觉模块、辅助定位模块、通讯集控模块，三维视觉模块设置于车体的上方，辅助定位模块设置于车体的四周，通讯集控模块设置于车体内。本实用新型代替人工清洁，大大降低了工作的危险性，清扫机构具备较强的破坏能力，确保了清仓的质量及效果，智能模块形成煤仓环境三维图像，具备实时动态监控煤仓清洁度、诊断煤仓堵塞问题。

Description

一种新型的煤仓清仓机器人

技术领域

本实用新型涉及煤仓清理技术领域，尤其涉及一种新型的煤仓清仓机器人。

背景技术

原煤仓是指在火电厂中原煤、煤泥等颗粒性物料储存仓。原煤仓的结构是根据设计煤种确定的，除考虑仓体容积和投资因素外，原煤仓形状能够有效保证煤的流动性，但机组投产后煤质无法保证，严重偏离设计煤种及受环境因素影响，煤仓会经常性发生板结、堵塞、挂壁等现象，再加上运行工况的实时改变恶化了煤仓的储存状态，其结果导致煤仓煤位测量失准、清空煤仓易发生着火、运行磨煤机经常性发生断煤、一定的煤质流失。

由于煤仓体积大，工作环境复杂恶劣，人工进行清扫维护工作量大，危险性高。因此，亟需设计一种煤仓清仓机器人对煤仓进行定期清扫，提升煤仓的清洁度以保证煤仓良好的运行状态。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种新型的煤仓清仓机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种新型的煤仓清仓机器人，包括；

车体，所述车体的底面设置有吸附装置，所述车体通过所述吸附装置吸附于煤仓的仓壁；

行走机构，所述行走机构固定设置于所述车体的下方，所述车体通过所述行走机构在煤仓的仓壁上行走；

清扫机构，所述清扫机构包括前铲装置、壁面清扫装置、往复清扫装置，所述前铲装置设置于所述车体的前端，所述壁面清扫装置内置于所述车体的底面上，所述往复清扫装置设置于所述车体的尾端；

智能模块，所述智能模块包括三维视觉模块、辅助定位模块、通讯集控模块，所述三维视觉模块设置于所述车体的上方，所述辅助定位模块设置于所述车体的四周，所述集控模块设置于所述车体内，所述三维视觉模块、所述辅助定位模块分别与所述通讯集控模块电连接。

优选的，所述行走机构包括一对履带，所述一对履带对称固定设置于所述车体下方的两侧边缘。

优选的，所述吸附装置包括若干吸附件，所述若干吸附件呈矩形分布设置于所述车体下方的表面上。

优选的，所述前铲装置包括清仓铲体、振动驱动装置、一对支杆、振动铲刃，所述清仓铲体设置于所述车体前端的下部，所述振动铲刃设置于所述清仓铲体下方的前端，所述振动驱动装置设置于所述振动铲刃和所述车体的前端之间，所述振动驱动装置驱动所述振动铲刃振动，所述一对支杆对称设置于所述振动铲刃和所述车体的前端之间。

优选的，所述壁面清扫装置包括若干滚筒刷、转动驱动装置，所述车体的底面向内设置有安装凹位，所述若干滚筒刷分别以所述车体推进方向依次嵌设于所述安装凹位内，所述转动驱动装置固定设置于所述车体内，所述转动驱动装置驱动所述若干滚筒刷转动。

优选的，所述往复清扫装置包括往复滚筒刷、往复驱动装置，所述往复驱动装置设置于所述车体内，所述往复滚筒刷活动设置于所述车体尾端，所述往复驱动装置驱动所述往复滚筒刷横向往复运动。

优选的，所述三维视觉模块包括云台、高清相机、红外相机、3D激光雷达装置、强光照明灯，所述云台固定设置于所述车体上方，所述高清相机、所述红外相机对称设置于所述云台上，所述3D激光雷达装置设置于所述车体上方且与所述云台相对，所述强光招募灯设置于所述车体前端的上部；

所述云台、所述高清相机、所述红外相机、所述3D激光雷达装置、所述强光照明灯分别与所述通讯集控模块电连接。

优选的，所述辅助定位模块包括若干位置传感器、惯性测量装置，所述若干位置传感器分别设置于所述车体的四周，所述惯性测量装置固定设置于所述车体内；

所述若干位置传感器、所述惯性测量装置分别于所述通讯集控模块电连接。

优选的，所述车体的外侧设置有吊环。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、以机器人清扫煤仓代替人工清洁，大大降低了工作的危险性，清扫机构具备较强的破坏能力，确保了清仓的质量及效果。

2、通过智能模块实现实时清洁板结、淤积在煤仓壁上的煤块。

3、通过智能模块形成煤仓环境三维图像，具备实时动态监控煤仓清洁度的功能，可进行原煤仓清仓效果分析且诊断煤仓堵塞等问题。

附图说明

图1是本实用新型整体结构的示意图；

图2是本实用新型整体结构仰视图；

图3是本实用新型污物智能模块整体结构示意图；

图4是本实用新型前铲装置整体结构侧面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参照图1-图3所示的结构示意图，本实用新型实施例的一种新型的煤仓清仓机器人，包括；

车体1，所述车体1的底面设置有吸附装置2，所述车体1通过所述吸附装置2吸附于煤仓的仓壁；

行走机构3，所述行走机构3固定设置于所述车体1的下方，所述车体1通过所述行走机构3在煤仓的仓壁上行走；

清扫机构4，所述清扫机构4包括前铲装置41、壁面清扫装置42、往复清扫装置43，所述前铲装置41设置于所述车体1的前端，所述壁面清扫装置42内置于所述车体1的底面上，所述往复清扫装置43设置于所述车体1的尾端；

智能模块5，智能模块5包括三维视觉模块51、辅助定位模块52、通讯集控模块53，所述三维视觉模块51设置于所述车体1的上方，所述辅助定位模块52设置于所述车体1的四周，所述通讯集控模块53设置于所述车体1内，所述三维视觉模块51、所述辅助定位模块52分别与所述通讯集控模块53电连接。

本实用新型实施例行走机构3为一对履带31，一对履带31分别固接于车体1下方的两侧边缘，一对履带31与车体1的连接结构为现有技术，此处不再阐述。

参照图2所示，吸附装置2包括若干吸附件21，若干吸附件21分别固结于车体1的底面上，若干吸附件21呈矩形分布设置于车体1的底面上，有利于车体整体均衡的吸附于煤仓仓壁上。

优选的吸附件为永磁块。

参照图1、图4所示，前铲装置41包括清仓铲体411、振动驱动装置412、一对支杆413、振动铲刃414，清仓铲体411固接于车体1前端的下部，振动铲刃414设置于清仓铲体411的刃部下方，振动驱动装置412设置于振动铲刃414和车体1的前端之间，振动驱动装置412驱动振动铲刃414振动，一对支杆413对称设置于振动铲刃414和车体1的前端之间，一对支杆413的两端分别与车体1的前端和振动铲刃414的后部固接，对振动铲刃414起到支撑作用。

本实用新型实施例振动驱动装置为直线式振动器。

本实用新型实施例一对支杆为气压、液压支杆中的任意一种。

工作时，行走机构驱动车体向前运动，使清仓铲体获得推力对粘附于仓壁的煤块进行破坏，并利用铲体的推力将破坏的煤块推走。当面对粘附性较强的煤块时配合振动铲刃进行破碎，提高清扫效率和效果。

参照图2所示，壁面清扫装置42包括若干滚筒刷421、转动驱动装置(图中未示出)，转动驱动装置固接于车体内，车体1的底面中部向内设置有安装凹位1A，若干滚筒刷421分别以车体1推进方向依次嵌设于安装凹位1A内。本实用新型实施例转动驱动装置优选为伺服电机驱动链条的传动结构，转动驱动装置驱动若干滚筒刷同步转动。

本实用新型实施例不限定滚筒刷的数量。

工作时，利用滚筒刷高速旋转时产生的离心力纵向清除挂壁煤块，工作效率高清扫效果好，整体结构便于维护保养。

往复清扫装置43包括往复滚筒刷431、往复驱动装置(图中未示出)，往复滚筒刷431活动设置于车体1的尾端，往复驱动装置固接于车体1内，往复驱动装置驱动往复滚筒刷431在车体1的尾端进行横向往复运动。本实用新型实施例往复驱动装置优选为伺服电机驱动齿轮凸轮机构的传动结构。

工作时，往复滚筒刷横向往复运行，横向清除仓面积煤将清扫残余物去除，进一步确保壁面的清洁度。

智能模块包括三维视觉模块、辅助定位模块、通讯集控模块，三维视觉模块设置于车体的上方，辅助定位模块设置于车体的四周，集控模块固接于车体内，三维视觉模块、辅助定位模块分别与通讯集控模块电连接。

参照图1、图3所示，三维视觉模块51包括云台511、高清相机512、红外相机513、3D激光雷达装置514、强光照明灯515，云台511固接于车体1上方的中部，高清相机512、红外相机513分别固接于云台512上，通过云台保证高清相机、红外相机成像画面的清晰和可建模特性。云台511、高清相机512、红外相机513、3D激光雷达装置514、强光照明灯515，分别与通讯集控模块电连接。

3D激光雷达装置514固接于车体1上方的前端，通过3D激光雷达装置514获取车体1周边环境的三维数据。

本实用新型实施例的强光照明灯为成对设置。强光照明515灯对称的固接于车体1前端的上部，供在煤仓阴暗环境下进行画面采集。

三维视觉模块配合使用，除了可实时监控清仓工作开展情况，还实现了对煤仓状态的可视化检查、煤仓料位的准确预估，另外将摄像画面通过通讯集控模块发送至外部控制室配合3D建模软件系统，对煤仓进行三维建模，机器人可精准清扫煤仓挂壁煤块。

辅助定位模块52包括若干位置传感器521、惯性测量装置522(图中未示出)，若干位置传感器521分别固接于车体1的四周，惯性测量装置522固接于车体1内。若干位置传感器521、惯性测量装置分别与通讯集控模块53电连接。

本实用新型实施例位置传感器为超声波传感器，设置若干位置传感器获知车体与其周围障碍物的位置数据。

本实用新型实施例惯性测量装置为惯性测量传感器。

3D激光雷达装置与惯性测量装置相配合，可获取到的车体的里程数据，且生成三维点图，根据三维点图计算出当前机器人的位置。

通讯集控模块53包括中枢芯片531、通讯系统532、可编辑逻辑卡件533。本实用新型实施例通讯集控模块整体为现有公知技术，此处不再阐述。通过通讯集控模块将三维视觉模块、辅助定位模块采集的数据进行实时运算及发送至外部控制室，实现车体的自动驾驶及外部控制室对车体远程指令下达和远程操控。

车体1的外侧固接有吊环1B，使用时，吊环连接安全绳(图中未示出)的一端，安全绳的另一端固定于煤仓上方，防止车体发生溜滑坠入煤堆。

本实用新型实施例整体结构具有以下优点：

1、以机器人清扫煤仓代替人工清洁，大大降低了工作的危险性，清扫机构具备较强的破坏能力，确保了清仓的质量及效果。

2、通过智能模块实现实时清洁板结、淤积在煤仓壁上的煤块。

3、通过智能模块形成煤仓环境三维图像，具备实时动态监控煤仓清洁度的功能，可进行原煤仓清仓效果分析且诊断煤仓堵塞等问题。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，包括；

车体，所述车体的底面设置有吸附装置，所述车体通过所述吸附装置吸附于煤仓的仓壁；

行走机构，所述行走机构固定设置于所述车体的下方，所述车体通过所述行走机构在煤仓的仓壁上行走；

清扫机构，所述清扫机构包括前铲装置、壁面清扫装置、往复清扫装置，所述前铲装置设置于所述车体的前端，所述壁面清扫装置内置于所述车体的底面上，所述往复清扫装置设置于所述车体的尾端；

智能模块，所述智能模块包括三维视觉模块、辅助定位模块、通讯集控模块，所述三维视觉模块设置于所述车体的上方，所述辅助定位模块设置于所述车体的四周，所述集控模块设置于所述车体内，所述三维视觉模块、所述辅助定位模块分别与所述通讯集控模块电连接。

2.根据权利要求1所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述行走机构包括一对履带，所述一对履带对称固定设置于所述车体下方的两侧边缘。

3.根据权利要求2所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述吸附装置包括若干吸附件，所述若干吸附件呈矩形分布设置于所述车体下方的表面上。

4.根据权利要求1所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述前铲装置包括清仓铲体、振动驱动装置、一对支杆、振动铲刃，所述清仓铲体设置于所述车体前端的下部，所述振动铲刃设置于所述清仓铲体下方的前端，所述振动驱动装置设置于所述振动铲刃和所述车体的前端之间，所述振动驱动装置驱动所述振动铲刃振动，所述一对支杆对称设置于所述振动铲刃和所述车体的前端之间。

5.根据权利要求4所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述壁面清扫装置包括若干滚筒刷、转动驱动装置，所述车体的底面向内设置有安装凹位，所述若干滚筒刷分别以所述车体推进方向依次嵌设于所述安装凹位内，所述转动驱动装置固定设置于所述车体内，所述转动驱动装置驱动所述若干滚筒刷转动。

6.根据权利要求5所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述往复清扫装置包括往复滚筒刷、往复驱动装置，所述往复驱动装置设置于所述车体内，所述往复滚筒刷活动设置于所述车体尾端，所述往复驱动装置驱动所述往复滚筒刷横向往复运动。

7.根据权利要求1所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述三维视觉模块包括云台、高清相机、红外相机、3D激光雷达装置、强光照明灯，所述云台固定设置于所述车体上方，所述高清相机、所述红外相机对称设置于所述云台上，所述3D激光雷达装置设置于所述车体上方且与所述云台相对，所述强光招募灯设置于所述车体前端的上部；

所述云台、所述高清相机、所述红外相机、所述3D激光雷达装置、所述强光照明灯分别与所述通讯集控模块电连接。

8.根据权利要求7所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述辅助定位模块包括若干位置传感器、惯性测量装置，所述若干位置传感器分别设置于所述车体的四周，所述惯性测量装置固定设置于所述车体内；

所述若干位置传感器、所述惯性测量装置分别于所述通讯集控模块电连接。

9.根据权利要求2-8任意一项所述的新型的煤仓清仓机器人，其特征在于，所述车体的外侧设置有吊环。

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