[實用新型]煤礦井下危險區域探測機器人平臺

無效

• 申請號: 201020158281.0
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN201660032U
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 榮學文;李貽斌;宋銳;宋先明;孫中坦;孟慶志;吳磊;謝愛珍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065;B62D55/08;B62D55/26
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本實用新型涉及一種移動機器人平臺，特別是一種適用于煤礦井下危險區域進行環境信息探測的履帶式移動機器人平臺。

背景技術

目前世界上55%的用電來自火力發電，另外金屬冶煉、工業鍋爐等每年也要消耗大量的煤炭，煤炭是目前人類社會生活中最主要的能源。我國是煤炭大國，已探明的煤炭儲量僅次于美國。同時，我國煤炭開采機械化程度很低，很多礦井（尤其是私營礦井）管理不完善，每年都有瓦斯爆炸、火災、透水、塌方等礦難發生，其中瓦斯爆炸發生最為頻繁，造成很大的人員傷亡和財產損失。礦難發生后，煤礦井下地形環境復雜、充滿各種爆炸性氣體，對各種爆炸性氣體的探測以及對井下被困人員的搜索是礦難發生后搶險救災的關鍵，但該階段對救護隊員有極大的危險性。

為減少礦難發生后，在搶險救災過程中的人員傷亡，國外已研制出RATLER礦井探索機器人、Simbot礦井搜索機器人、V2煤礦救援機器人等。國內，中國礦業大學研制了一種煤礦井下搜救機器人（申請號：200810019993.1），該機器人采用帶輔助臂的雙履帶行走機構，對井下的復雜地形環境具有較強的適應能力，并且將行走驅動單元、電源模塊、控制單元等電氣部分封閉在一個隔爆外殼內，達到了煤礦井下作業的安全要求。但由于采用隔爆方式，使機器人整體質量大大增加，不便于救護隊員攜帶和運輸，同時減小了機器人的負載能力并增加了功率消耗。中國科學院沈陽自動化研究所設計了一種四輪式煤礦井下救援探測機器人（申請號：2008100127289.5），并進行了隔爆設計，但四輪式移動機構越障能力差，無法適應煤礦井下階梯上（下）山、鐵軌、枕木以及壕溝等復雜地形環境。國內另有多篇專利文獻涉及煤礦井下移動機器人（申請號：200810079879.8，申請號：200510027369.2，申請號：200610150840.1），但這些文獻中均沒有提及防爆技術，達不到在煤礦井下進行作業的安全要求。

發明內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種質量輕、易于攜帶和運輸、負載能力強、能耗低、適應能力強的煤礦井下危險區域探測機器人平臺。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種煤礦井下危險區域探測機器人平臺，其包括正壓殼體、設置于正壓殼體外部的行走單元和輔助臂單元、以及設置于正壓殼體內部的行走驅動電機單元、輔助臂驅動電機單元和正壓保護系統，行走單元與行走驅動電機單元連接，輔助臂單元與輔助臂驅動電機單元連接；所述正壓保護系統包括控制裝置、安全閥和若干排氣口，控制裝置分別與電源、流量傳感器、壓力傳感器和電磁閥連接，流量傳感器與截止閥Ⅱ連接，電磁閥的一個接口依次與調速閥和其中一個排氣口連接，電磁閥的另一個接口連接于高壓氣瓶與截止閥Ⅲ相連的管道上；若干排氣口中的其余排氣口均與截止閥Ⅰ連接；所述安全閥、截止閥Ⅰ、截止閥Ⅱ和截止閥Ⅲ均密封設置于正壓殼體后端面上。

所述正壓殼體由銅鋁合金鑄造加工而成，正壓殼體前后兩端面上開有透孔，透孔內部分別安裝有熱像儀、攝像頭和照明燈；安裝熱像儀的透孔處用鍺玻璃和密封圈進行靜密封，安裝攝像頭和照明燈的透孔處用石英玻璃和密封圈進行靜密封；所述鍺玻璃和石英玻璃由壓蓋固定在玻璃固定座內，在壓蓋與鍺玻璃或石英玻璃之間均安裝有密封墊；正壓殼體左右兩側有兩個側蓋，分別用密封圈進行靜密封；正壓殼體上部的上蓋上安裝有天線和控制外部設備的信號線接口，所述上蓋與正壓殼體的側面立板之間采用密封圈進行靜密封；正壓殼體前端兩側有用于固定驅動軸的側向圓孔，驅動軸與正壓殼體間采用密封圈進行旋轉動密封。

所述行走單元包括左右兩個前輪空心軸，兩個前輪空心軸分別設置于正壓殼體前端兩側的側向圓孔內，前輪空心軸上安裝有前驅動輪，前驅動輪外部設有與后輪連接的主履帶，后輪為光輪，后輪通過安裝軸安裝于正壓殼體側面后端兩側，且安裝軸與正壓殼體之間設有調整螺釘；所述前驅動輪與后輪之間正壓殼體上安裝有履帶支撐輪。

所述行走驅動電機單元包括與電源連接的兩個驅動電機，兩驅動電機的輸出軸上分別設有同步帶輪，同步帶輪上設有與位于正壓殼體內的前輪空心軸上的同步帶輪連接的同步帶。

所述輔助臂單元包括蝸輪軸，蝸輪軸穿過前輪空心軸，蝸輪軸外端上安裝有輔助臂，輔助臂的前端設有滾輪，滾輪外部設有與前驅動輪連接的輔助臂履帶。

所述輔助臂驅動電機單元包括驅動電機，驅動電機與蝸輪蝸桿減速箱連接，蝸輪蝸桿減速箱與蝸輪軸的設于正壓殼體內的一端連接。