[發(fā)明專利]一種巖層鉆孔巡回探測(cè)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610131599.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105784969B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈后省;劉少偉;姜彥軍;康延雷;王永峰;于濤;付孟雄;謝凱;王璐瑤;李小鵬;王偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01N21/84;G01N3/40
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)41139
• 代理人: 周闖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巖層鉆孔巡回探測(cè)機(jī)器人，屬于檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在礦道以及隧道建設(shè)、維護(hù)、研究過(guò)程中往往需要對(duì)巖層進(jìn)行鉆孔并對(duì)鉆孔進(jìn)行檢測(cè)，以便及時(shí)了解巖層的內(nèi)部情況以及變化趨勢(shì)。目前主要的檢測(cè)手段還主要是用支撐桿將攝像頭深入鉆孔中手工攝錄鉆孔內(nèi)部情況，這種方法很是費(fèi)事，檢測(cè)效率低，若是可以設(shè)計(jì)一款專門用于巖層鉆孔攝錄以及巖石質(zhì)量檢測(cè)的機(jī)器人將能很好的解決巖層鉆孔探測(cè)的問(wèn)題。本發(fā)明公開(kāi)一種巖層鉆孔巡回探測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層鉆孔內(nèi)各處孔壁外觀進(jìn)行攝錄、以及對(duì)各處巖石硬度進(jìn)行檢測(cè)，并且結(jié)合深入鉆孔內(nèi)部的距離對(duì)整個(gè)巖層狀態(tài)做出合理的評(píng)估，整個(gè)測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單、測(cè)量速度快，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)現(xiàn)巖層狀態(tài)的快速評(píng)估有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)很方便地對(duì)巖層鉆孔進(jìn)行探測(cè)，本發(fā)明公開(kāi)一種巖層鉆孔巡回探測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人包括移動(dòng)探測(cè)裝置、測(cè)量控制線、洞口控制端、手持控制端，移動(dòng)探測(cè)裝置可以在巖層鉆孔內(nèi)部自由移動(dòng)，測(cè)量控制線處于移動(dòng)探測(cè)裝置和洞口控制端之間，測(cè)量控制線在移動(dòng)探測(cè)裝置和洞口控制端之間傳遞信號(hào)能量以及通過(guò)對(duì)測(cè)量控制線長(zhǎng)度的檢測(cè)來(lái)判定移動(dòng)探測(cè)裝置距離洞口的距離，洞口控制端可以固定在巖層洞口，操作者使用手持控制端控制移動(dòng)探測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及實(shí)時(shí)顯示。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)探測(cè)裝置最前端設(shè)有前端攝像儀，可以在巖層鉆孔內(nèi)進(jìn)行視頻圖像的拍攝。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)探測(cè)裝置的支撐架周圍均勻分布三個(gè)輪子，并且設(shè)有前后兩排，輪子和支撐架之間設(shè)有輪子減震簧和輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)，輪子減震簧可以使輪子在一定范圍內(nèi)伸縮以適應(yīng)鉆孔孔徑的變化，輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)為移動(dòng)探測(cè)裝置移動(dòng)提供動(dòng)力。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)探測(cè)裝置的支撐架上設(shè)有巖石硬度儀，巖石硬度儀可以繞支撐架在360度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)檢測(cè)各處巖石的硬度值。

可以理解的是，可以很方便的實(shí)現(xiàn)將巖石硬度儀替換為其他檢測(cè)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)巖石其他特性的測(cè)量。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)探測(cè)裝置末端設(shè)有安裝柱，安裝柱可以插入安裝座中，使得移動(dòng)探測(cè)裝置和洞口控制端之間連成一個(gè)整體，便于機(jī)器人的安裝使用。

優(yōu)選地，所述洞口控制端上的位移檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)測(cè)量控制線的測(cè)量來(lái)判定移動(dòng)探測(cè)裝置與鉆孔洞口的距離。

優(yōu)選地，所述洞口控制端上設(shè)有電源，電源通過(guò)測(cè)量控制線為移動(dòng)探測(cè)裝置工作提供電能。

優(yōu)選地，所述洞口控制端上設(shè)有3個(gè)鉆孔固定彈簧，鉆孔固定彈簧均布在洞口控制端周圍，將洞口控制端插入鉆孔中時(shí)鉆孔固定彈簧發(fā)生變形，鉆孔固定彈簧通過(guò)擠壓巖層鉆孔壁使得洞口控制端與鉆孔壁之間產(chǎn)生摩擦力來(lái)固定洞口控制端。

優(yōu)選地，所述洞口控制端上設(shè)有信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊可以接收手持控制端發(fā)出的信號(hào)并對(duì)移動(dòng)探測(cè)裝置發(fā)出控制指令，并且將移動(dòng)探測(cè)裝置檢測(cè)的數(shù)據(jù)以及位移檢測(cè)裝置檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)洞口控制端天線傳輸給手持端天線，進(jìn)而將測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸給手持控制端。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層鉆孔內(nèi)各處孔壁外觀進(jìn)行攝錄、以及對(duì)各處巖石硬度進(jìn)行檢測(cè)，并且結(jié)合深入鉆孔內(nèi)部的距離對(duì)整個(gè)巖層狀態(tài)做出合理的評(píng)估，整個(gè)測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單、測(cè)量速度快，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)現(xiàn)巖層狀態(tài)的快速評(píng)估有著重要意義。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是巖層鉆孔巡回探測(cè)機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是移動(dòng)探測(cè)裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是洞口控制端部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是機(jī)器人在巖層鉆孔中的安裝示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1、移動(dòng)探測(cè)裝置；101、前端攝像儀；102、輪子；103、輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)；104、支撐架；105、巖石硬度儀；106、輪子減震簧；107、安裝柱；2、測(cè)量控制線；3、洞口控制端；301、安裝座；302、位移檢測(cè)裝置；303、電源；304、鉆孔固定彈簧；305、信號(hào)處理模塊；306、洞口控制端天線；4、手持控制端；401、手持端天線；5、巖層鉆孔。

具體實(shí)施方式