CN221293762U - 避障系统及具其的煤矿矿车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种避障系统及具其的煤矿矿车，涉及矿车技术领域，具体为一种避障系统，包括控制单元、检测单元、执行单元，所述控制单元分别与检测单元、执行单元控制连接；所述检测单元用于检测障碍物是否存在，并将检测到的数据信息传输至控制单元；所述检测单元分别包括测距仪、位置传感器。通过检测单元、控制单元、执行单元的配合设置，使该一种避障系统具备了检测障碍物是否存在、根据障碍物及时转向实施避让的效果，利用检测单元检测障碍物是否存在，当检测单元检测到障碍物后向控制单元发送控制指令信号，控制单元控制执行单元实施转向或刹止，从而避让障碍物，达到了有效避让障碍物的目的。

Description

避障系统及具其的煤矿矿车

技术领域

本实用新型涉及矿车技术领域，具体为一种避障系统及具其的煤矿矿车。

背景技术

煤矿井下矿车是煤矿生产必不可少的运输工具，矿车分布在井上、井下各个地方，甚至只要有轨道的地方，就可能有矿车的存在。长期以来，大部分煤矿井下的矿车使用状况存在着一些问题，井下矿道漆黑，视线不清，矿车在矿道内行进过程中遇障碍物不能及时避让，致使矿车受损，严重影响矿区作业。

在公开的中国专利申请中，公开号：CN206012709U，专利名称：可避障转向系统，虽然，可避障转向系统通过设置限位机构，避免转向系统达到转向极限后，驱动电机仍然运转，避免驱动电机烧毁，防止齿轮磨损，保证系统的使用寿命。感测杆安装延长杆，增加感测范围，提高避障效果。但是，该现有技术中当进行自动行驶时，离合器闭合，驱动电机能够驱动主动齿轮，驱动电机和避障机构开始对自动前行的车辆进行避障。其中，离合器的稳定性较低，在避障过程中离合器无法有效闭合，致使驱动电机无法驱动主动齿轮，从而导致无法有效实现避障。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种避障系统及具其的煤矿矿车，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种避障系统，包括控制单元、检测单元、执行单元，所述控制单元分别与检测单元、执行单元控制连接；

所述检测单元用于检测障碍物是否存在，并将检测到的数据信息传输至控制单元；所述检测单元分别包括测距仪、位置传感器；

所述控制单元用于接收检测单元的数据信息，根据检测单元的数据信息判断是否需要实施避障；当需要避障时，控制单元控制启动执行单元；所述控制单元包括电路板，所述电路板上搭载有微处理器；

所述执行单元用于响应于控制单元，根据控制单元的控制指令信号实施避障动作；所述执行单元包括电机，所述电机的输出轴端与煤矿矿车的转向机构传动连接；

所述微处理器分别与测距仪、位置传感器、电机控制连接。

可选的，所述执行单元还包括伸缩件，所述伸缩件的输出轴端安装有传动组件，所述伸缩件用于驱动传动组件靠近电机，所述传动组件经伸缩件驱动后与电机联动。

可选的，所述传动组件包括套筒、连接板、齿环，所述套筒的上端外侧壁与连接板转动连接，所述套筒的下端外侧壁与齿环转动连接，所述套筒的内部贯穿开设有通孔。

一种煤矿矿车，包括底盘、车架及如权利要求所述的避障系统，所述车架固定安装在底盘上，所述底盘上设置有转向器，所述车架上设置有方向盘，所述方向盘与转向器传动连接；所述避障系统设置在方向盘与转向器的传动连接处。

可选的，所述底盘上固定连接有第一固定板，所述避障系统中的测距仪、位置传感器均设置在第一固定板上。

可选的，所述车架上分别固定连接有第一支撑板、第二支撑板，所述第一支撑板上转动设置有第二转向轴，所述第二转向轴的上端固定连接有第一滑块，所述第二转向轴的下端与转向器固定连接，所述电机安装在第一支撑板上，所述电机的输出轴上同轴安装有齿轮。

可选的，所述方向盘转动设置在第二支撑板上，所述方向盘的下端固定连接有第二滑块，所述避障系统中的传动组件滑动的设置在第一滑块、第二滑块上。

可选的，所述第一滑块、第二滑块均位于传动组件的通孔内。

可选的，所述第一固定板上固定连接有固定轴，所述固定轴上转动设置有感测杆，所述感测杆的一侧安装有复位弹簧。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种避障系统及具其的煤矿矿车，具备以下有益效果：

1、该一种避障系统，通过检测单元、控制单元、执行单元的配合设置，使该一种避障系统具备了检测障碍物是否存在、根据障碍物及时转向实施避让的效果，利用检测单元检测障碍物是否存在，当检测单元检测到障碍物后向控制单元发送控制指令信号，控制单元控制执行单元实施转向或刹止，从而避让障碍物，达到了有效避让障碍物的目的。

2、该一种煤矿矿车，其中，利用测距仪、位置传感器检测矿道内障碍物，当测距仪、位置传感器检测到障碍物存在后，测距仪、位置传感器向微处理器发送相应数据信号，微处理器控制启动伸缩件、电机，伸缩件推动传动组件向下移动，传动组件经移动后与电机上的齿轮啮合，电机启动并驱动传动组件，电机通过传动组件驱动转向器实施转向，通过转向避让障碍物，达到了有效避让障碍物的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型煤矿矿车的立体结构示意图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为本实用新型煤矿矿车固定轴的立体结构示意图；

图4为本实用新型煤矿矿车方向盘的立体结构示意图。

图中：1、底盘；2、车架；3、第一固定板；4、感测杆；5、方向盘；7、转向器；8、第一支撑板；9、第二转向轴；10、连接板；11、伸缩件；12、套筒；13、齿环；14、齿轮；15、第二支撑板；16、电机；19、测距仪；20、位置传感器；22、固定轴；23、复位弹簧；24、第一滑块；25、第二滑块；26、通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。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。

请参阅图1至图4，本实用新型提供技术方案：一种避障系统，包括控制单元、检测单元、执行单元，控制单元分别与检测单元、执行单元控制连接。检测单元用于检测障碍物是否存在，并将检测到的数据信息传输至控制单元。检测单元分别包括测距仪19、位置传感器20。

控制单元用于接收检测单元的数据信息，根据检测单元的数据信息判断是否需要实施避障。当需要避障时，控制单元控制启动执行单元；控制单元包括电路板，电路板上搭载有微处理器。执行单元用于响应于控制单元，根据控制单元的控制指令信号实施避障动作。执行单元包括电机16，电机16的输出轴端与煤矿矿车的转向机构传动连接。微处理器分别与测距仪19、位置传感器20、电机16控制连接。

具体地，执行单元还包括伸缩件11，伸缩件11的输出轴端安装有传动组件，伸缩件11用于驱动传动组件靠近电机16，传动组件经伸缩件11驱动后与电机16联动。其中，伸缩件11可以为电动气缸。

进一步具体地，传动组件包括套筒12、连接板10、齿环13，套筒12的上端外侧壁与连接板10转动连接，套筒12的下端外侧壁与齿环13转动连接，套筒12的内部贯穿开设有通孔26。

其中，通过检测单元、控制单元、执行单元的配合设置，使该一种避障系统具备了检测障碍物是否存在、根据障碍物及时转向实施避让的效果，利用检测单元检测障碍物是否存在，当检测单元检测到障碍物后向控制单元发送控制指令信号，控制单元控制执行单元实施转向或刹止，从而避让障碍物。其中，利用测距仪19、位置传感器20检测矿道内障碍物，当测距仪19、位置传感器20检测到障碍物存在后，测距仪19、位置传感器20向微处理器发送相应数据信号，微处理器控制启动伸缩件11、电机16，伸缩件11推动传动组件向下移动，传动组件经移动后与电机16上的齿轮14啮合，电机16启动并驱动传动组件，电机16通过传动组件驱动转向器7实施转向，通过转向避让障碍物，达到了有效避让障碍物的目的。

一种煤矿矿车，包括底盘1、车架2及避障系统，车架2固定安装在底盘1上，底盘1上设置有转向器7，车架2上设置有方向盘5，方向盘5与转向器7传动连接。避障系统设置在方向盘5与转向器7的传动连接处。

其中，矿车还包括用于盛放煤块的车厢，车厢挂载在底盘1上。在不启动避让时，方向盘5通过传动组件与转向器7传动连接，通过方向盘5控制转向器7的方向。在启动避让时，传动组件在伸缩件11的驱动下向下滑动，传动组件上端脱离方向盘5，同时，传动组件的下端与电机16联动，电机16自动驱动传动组件，并通过传动组件驱动转向器7实施转向，从而实现避让障碍物。

底盘1上固定连接有第一固定板3，避障系统中的测距仪19、位置传感器20均设置在第一固定板3上。第一固定板3上固定连接有固定轴22，固定轴22上转动设置有感测杆4，感测杆4的一侧安装有复位弹簧23，复位弹簧23用于使感测杆4复位。

其中，侧距仪19用于检测矿车前方与障碍物之间的距离。位置传感器20用于检测矿道两侧障碍物。当感测杆4触碰到矿道两侧的障碍物时，感测杆4受力发生偏转，感测杆4靠近固定轴22的一端拨触位置传感器20，触发位置传感器20，位置传感器20向微处理器发送控制指令信号。当测距仪19检测到障碍物存在或感测杆4触发位置传感器20时，测距仪19或位置传感器20向微处理器发送控制指令信号，微处理器响应于测距仪19或位置传感器20，微处理器启动避让，也即微处理器控制启动伸缩件11、电机16。

车架2上分别固定连接有第一支撑板8、第二支撑板15，第一支撑板8上转动设置有第二转向轴9，第二转向轴9的上端固定连接有第一滑块24，第二转向轴9的下端与转向器7固定连接，电机16安装在第一支撑板8上，电机16的输出轴上同轴安装有齿轮14。方向盘5转动设置在第二支撑板15上，方向盘5的下端固定连接有第二滑块25，避障系统中的传动组件滑动的设置在第一滑块24、第二滑块25上。第一滑块24、第二滑块25均位于传动组件的通孔26内。

其中，第一支撑板8用于支撑第二转向轴9。第二支撑板15用于支撑方向盘5。

在不启动避让时，方向盘5通过传动组件与转向器7传动连接，通过方向盘5控制转向器7的方向。

在启动避让时，传动组件在伸缩件11的驱动下向下滑动，传动组件上端脱离方向盘5，同时，传动组件的下端与电机16联动，电机16自动驱动传动组件，并通过传动组件驱动转向器7实施转向，从而实现避让障碍物。具体地，微处理器控制启动伸缩件11，伸缩件11的输出轴端伸出并推动连接板10，连接板10带动套筒12、齿环13下移，也即传动组件(连接板10、套筒12、齿环13)向下滑动，连接板10上部脱离第二滑块25，使方向盘5与转向器7断开连接。齿环13下移，齿环13与齿轮14啮合，电机16启动，电机16通过齿轮14、齿环13带动第二转向轴9转动，第二转向轴9带动转向器7发生偏转，转向器7转向实现障碍物避让。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种避障系统，其特征在于：包括控制单元、检测单元、执行单元，所述控制单元分别与检测单元、执行单元控制连接；

所述检测单元用于检测障碍物是否存在，并将检测到的数据信息传输至控制单元；所述检测单元分别包括测距仪(19)、位置传感器(20)；

所述控制单元用于接收检测单元的数据信息，根据检测单元的数据信息判断是否需要实施避障；当需要避障时，控制单元控制启动执行单元；所述控制单元包括电路板，所述电路板上搭载有微处理器；

所述执行单元用于响应于控制单元，根据控制单元的控制指令信号实施避障动作；所述执行单元包括电机(16)，所述电机(16)的输出轴端与煤矿矿车的转向机构传动连接；

所述微处理器分别与测距仪(19)、位置传感器(20)、电机(16)控制连接。

2.根据权利要求1所述的避障系统，其特征在于：所述执行单元还包括伸缩件(11)，所述伸缩件(11)的输出轴端安装有传动组件，所述伸缩件(11)用于驱动传动组件靠近电机(16)，所述传动组件经伸缩件(11)驱动后与电机(16)联动。

3.根据权利要求2所述的避障系统，其特征在于：所述传动组件包括套筒(12)、连接板(10)、齿环(13)，所述套筒(12)的上端外侧壁与连接板(10)转动连接，所述套筒(12)的下端外侧壁与齿环(13)转动连接，所述套筒(12)的内部贯穿开设有通孔(26)。

4.一种煤矿矿车，其特征在于：包括底盘(1)、车架(2)及如权利要求1所述的避障系统，所述车架(2)固定安装在底盘(1)上，所述底盘(1)上设置有转向器(7)，所述车架(2)上设置有方向盘(5)，所述方向盘(5)与转向器(7)传动连接；所述避障系统设置在方向盘(5)与转向器(7)的传动连接处。

5.根据权利要求4所述的煤矿矿车，其特征在于：所述底盘(1)上固定连接有第一固定板(3)，所述避障系统中的测距仪(19)、位置传感器(20)均设置在第一固定板(3)上。

6.根据权利要求4所述的煤矿矿车，其特征在于：所述车架(2)上分别固定连接有第一支撑板(8)、第二支撑板(15)，所述第一支撑板(8)上转动设置有第二转向轴(9)，所述第二转向轴(9)的上端固定连接有第一滑块(24)，所述第二转向轴(9)的下端与转向器(7)固定连接，所述电机(16)安装在第一支撑板(8)上，所述电机(16)的输出轴上同轴安装有齿轮(14)。

7.根据权利要求6所述的煤矿矿车，其特征在于：所述方向盘(5)转动设置在第二支撑板(15)上，所述方向盘(5)的下端固定连接有第二滑块(25)，所述避障系统中的传动组件滑动的设置在第一滑块(24)、第二滑块(25)上。

8.根据权利要求7所述的煤矿矿车，其特征在于：所述第一滑块(24)、第二滑块(25)均位于传动组件的通孔(26)内。

9.根据权利要求5所述的煤矿矿车，其特征在于：所述第一固定板(3)上固定连接有固定轴(22)，所述固定轴(22)上转动设置有感测杆(4)，所述感测杆(4)的一侧安装有复位弹簧(23)。