[發(fā)明專利]一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310406948.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN103437763A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淄博廣梓機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21C35/20
• 分類號(hào): E21C35/20;E21C35/24;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于屬于光電機(jī)液一體化領(lǐng)域，具體涉及一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人。

背景技術(shù)

我國地下采礦設(shè)備，特別是大型采礦設(shè)備和無人采礦設(shè)備還基本處于研究階段，成熟實(shí)用的大型采礦設(shè)備和無人采礦設(shè)備基本依賴進(jìn)口，自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等先進(jìn)技術(shù)在設(shè)備上的應(yīng)用研究也不多見，國產(chǎn)地下采礦設(shè)備與世界采礦業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距非常大，嚴(yán)重影響了我國資源的高效開發(fā)和礦業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。隨著數(shù)字化礦山技術(shù)的研究，數(shù)字化技術(shù)已成為礦業(yè)資源安全高效開發(fā)的基礎(chǔ)，是采礦業(yè)改造與可持續(xù)發(fā)展的重要保障。數(shù)字化礦山的最終表現(xiàn)為礦山的高度信息化、自動(dòng)化、智能化與高效安全開采，以至于實(shí)現(xiàn)無人采礦和遙控采礦模式．?dāng)?shù)字化礦山的建立，必須以大型無軌技術(shù)裝備的自動(dòng)化和遙控化為基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，能遠(yuǎn)程控制鏟運(yùn)機(jī)器人地下采礦作業(yè)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人，

控制系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和操作發(fā)射模塊；

監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻采集單元和視頻播放控制單元，視頻采集單元與視頻播放控制單元之間通過無線連接；

遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人包括操作接收模塊、任務(wù)執(zhí)行單元和任務(wù)監(jiān)控單元；

控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過無線連接。

本發(fā)明所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于視頻采集單元包括無線接發(fā)模塊和視頻復(fù)用器，視頻復(fù)用器連接攝像頭和云臺(tái)；攝像頭的數(shù)量為三臺(tái)以上，其中一臺(tái)攝像頭安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的底部，其中兩臺(tái)攝像頭分別通過云臺(tái)安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)。

用吊裝的方式將云臺(tái)通過阻尼吊掛在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺(tái)不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過云臺(tái)進(jìn)行上下160度旋轉(zhuǎn)，左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺(tái)攝像頭均獨(dú)立控制。

視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復(fù)用器和無線接發(fā)模塊；主控裝置能通過無線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺(tái)的上下左右運(yùn)動(dòng)。

視頻采集單元的無線接發(fā)模塊與視頻播放控制單元的無線接發(fā)模塊之間通過蜂窩中繼器進(jìn)行無線連接。

遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的任務(wù)執(zhí)行單元包括任務(wù)執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務(wù)執(zhí)行控制模塊包括對(duì)行駛速度、行駛方向鏟斗升降和大臂升降的比例量控制；車輛行駛控制模塊包括對(duì)開機(jī)、停機(jī)、制動(dòng)、燈光、喇叭的開關(guān)量控制。

任務(wù)監(jiān)控單元包括液壓油溫傳感器、回油壓力傳感器、剎車壓力傳感器、工作壓力傳感器。

任務(wù)監(jiān)控單元還包括倒車?yán)走_(dá)、聲光報(bào)警和現(xiàn)場緊急手動(dòng)停車裝置。

控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過蜂窩中繼器進(jìn)行無線連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1、地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人的研究采用主從控制技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作控制，利用自動(dòng)控制原理，操作人員可在地上通過觀察顯示器，及時(shí)了解礦井實(shí)時(shí)現(xiàn)狀，而后根據(jù)需要控制操作平臺(tái)，并將操作指令無線傳輸給遠(yuǎn)程遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，使鏟運(yùn)機(jī)器人能夠按照操作指令執(zhí)行裝卸、運(yùn)輸?shù)葎?dòng)作，實(shí)現(xiàn)非煤礦山的安全生產(chǎn)。

????2、采用創(chuàng)新的無線傳輸路徑辨識(shí)系統(tǒng)，利用多數(shù)據(jù)融合技術(shù)，獲得非煤礦山危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)的實(shí)際工況，并無線傳輸至遠(yuǎn)程平臺(tái)。視頻系統(tǒng)的運(yùn)用，使得工作人員可以通過視頻觀察控制對(duì)象的工作情況，可有效識(shí)別遙控鏟運(yùn)機(jī)器人周邊環(huán)境。

????3、優(yōu)化遙控鏟運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，得出鏟運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立非煤礦山用遙控鏟運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)遙控鏟運(yùn)機(jī)器人機(jī)構(gòu)、控制與視頻監(jiān)控一體化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2是本發(fā)明視頻采集單元的組成示意圖；

圖3是本發(fā)明視頻播放控制單元的組成示意圖；

圖4是本發(fā)明遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖所示，本發(fā)明所示的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于由控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人組成。遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人可采用于智能挖礦或其他礦山挖掘、運(yùn)輸機(jī)械。

控制系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和操作發(fā)射模塊。監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻采集單元和視頻播放控制單元，視頻采集單元與視頻播放控制單元之間通過蜂窩中繼器連接，實(shí)現(xiàn)無線互聯(lián)。