[發(fā)明專(zhuān)利]一種煤礦救援蛇形機(jī)器人及其煤礦救援方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710515782.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107139168B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯媛彬;白云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/06
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/06;B25J5/00;B25J9/18;B25J11/00;B25J17/02
• 代理公司: 西安啟誠(chéng)專(zhuān)利知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

1.一種煤礦救援蛇形機(jī)器人，其特征在于：包括機(jī)器人本體和機(jī)器人控制系統(tǒng)；所述機(jī)器人本體包括從前到后依次設(shè)置的第一單元模塊(1)、第二單元模塊(2)、第三單元模塊(3)、第四單元模塊(4)和第五單元模塊(5)，所述第一單元模塊(1)包括第一連接板(44)以及分別設(shè)置在第一連接板(44)左右兩側(cè)的第一葉片輪(34)和第二葉片輪(35)，所述第一連接板(44)上左側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第一葉片輪(34)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)(20)，所述第一連接板(44)上右側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第二葉片輪(35)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)(21)，所述第一連接板(44)上后側(cè)設(shè)置有第一垂直方向舵機(jī)(6)，所述第一葉片輪(34)與第一電機(jī)(20)的輸出軸連接，所述第二葉片輪(35)與第二電機(jī)(21)的輸出軸連接；所述第二單元模塊(2)包括第二連接板(45)以及分別設(shè)置在第二連接板(45)左右兩側(cè)的第三葉片輪(36)和第四葉片輪(37)，所述第二連接板(45)上左側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第三葉片輪(36)轉(zhuǎn)動(dòng)的第三電機(jī)(22)，所述第二連接板(45)上右側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第四葉片輪(37)轉(zhuǎn)動(dòng)的第四電機(jī)(23)，所述第二連接板(45)上前側(cè)設(shè)置有第一水平方向舵機(jī)(7)，所述第二連接板(45)上后側(cè)設(shè)置有第二垂直方向舵機(jī)(8)，所述第三葉片輪(36)與第三電機(jī)(22)的輸出軸連接，所述第四葉片輪(37)與第四電機(jī)(23)的輸出軸連接；所述第三單元模塊(3)包括第三連接板(46)以及分別設(shè)置在第三連接板(46)左右兩側(cè)的第五葉片輪(38)和第六葉片輪(39)，所述第三連接板(46)上左側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第五葉片輪(38)轉(zhuǎn)動(dòng)的第五電機(jī)(24)，所述第三連接板(46)上右側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第六葉片輪(39)轉(zhuǎn)動(dòng)的第六電機(jī)(25)，所述第三連接板(46)上前側(cè)設(shè)置有第二水平方向舵機(jī)(9)，所述第三連接板(46)上后側(cè)設(shè)置有第三垂直方向舵機(jī)(10)，所述第五葉片輪(38)與第五電機(jī)(24)的輸出軸連接，所述第六葉片輪(39)與第六電機(jī)(25)的輸出軸連接；所述第四單元模塊(4)包括第四連接板(47)以及分別設(shè)置在第四連接板(47)左右兩側(cè)的第七葉片輪(40)和第八葉片輪(41)，所述第四連接板(47)上左側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第七葉片輪(40)轉(zhuǎn)動(dòng)的第七電機(jī)(26)，所述第四連接板(47)上右側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第八葉片輪(41)轉(zhuǎn)動(dòng)的第八電機(jī)(27)，所述第四連接板(47)上前側(cè)設(shè)置有第三水平方向舵機(jī)(11)，所述第四連接板(47)上后側(cè)設(shè)置有第四垂直方向舵機(jī)(12)，所述第七葉片輪(40)與第七電機(jī)(26)的輸出軸連接，所述第八葉片輪(41)與第八電機(jī)(27)的輸出軸連接；所述第五單元模塊(5)包括第五連接板(48)以及分別設(shè)置在第五連接板(48)左右兩側(cè)的第九葉片輪(42)和第十葉片輪(43)，所述第五連接板(48)上左側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第九葉片輪(42)轉(zhuǎn)動(dòng)的第九電機(jī)(28)，所述第五連接板(48)上右側(cè)設(shè)置有用于帶動(dòng)第十葉片輪(43)轉(zhuǎn)動(dòng)的第十電機(jī)(29)，所述第五連接板(48)上前側(cè)設(shè)置有第四水平方向舵機(jī)(13)，所述第九葉片輪(42)與第九電機(jī)(28)的輸出軸連接，所述第十葉片輪(43)與第十電機(jī)(29)的輸出軸連接；所述第一連接板(44)通過(guò)第一正交關(guān)節(jié)(49)與第二連接板(45)連接，所述第二連接板(45)通過(guò)第二正交關(guān)節(jié)(50)與第三連接板(46)連接，所述第三連接板(46)通過(guò)第三正交關(guān)節(jié)(51)與第四連接板(47)連接，所述第四連接板(47)通過(guò)第四正交關(guān)節(jié)(52)與第五連接板(48)連接，所述第二垂直方向舵機(jī)(8)和第二水平方向舵機(jī)(9)之間連接有第一速度舵機(jī)(15)，所述第三垂直方向舵機(jī)(10)和第三水平方向舵機(jī)(11)之間連接有第二速度舵機(jī)(14)；

所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括主控制器(30)和電源模塊(31)，以及與主控制器(30)相接的USB-RS232轉(zhuǎn)換模塊(32)和通過(guò)通信模塊(56)與主控制器(30)相接的上位計(jì)算機(jī)(60)；所述主控制器(30)的輸入端接有避障模塊(33)和夜視攝像頭(19)，所述避障模塊(33)的輸入端接有障礙物檢測(cè)單元，所述障礙物檢測(cè)單元包括第一超聲波傳感器(16)、第二超聲波傳感器(17)和紅外傳感器(18)；所述避障模塊(33)、第一超聲波傳感器(16)、第二超聲波傳感器(17)和紅外傳感器(18)，以及第一垂直方向舵機(jī)(6)、第二垂直方向舵機(jī)(8)、第三垂直方向舵機(jī)(10)、第四垂直方向舵機(jī)(12)、第一水平方向舵機(jī)(7)、第二水平方向舵機(jī)(9)、第三水平方向舵機(jī)(11)、第四水平方向舵機(jī)(13)、第一速度舵機(jī)(15)和第二速度舵機(jī)(14)的電源線均與電源模塊(31)的輸出端連接；所述夜視攝像頭(19)安裝在第一連接板(44)的正前端，所述第一超聲波傳感器(16)和第二超聲波傳感器(17)安裝在第一連接板(44)的前端且分別位于夜視攝像頭(19)的左右兩側(cè)，所述紅外傳感器(18)安裝在第一連接板(44)上前側(cè)；所述第一速度舵機(jī)(15)和第二速度舵機(jī)(14)，第一垂直方向舵機(jī)(6)、第二垂直方向舵機(jī)(8)、第三垂直方向舵機(jī)(10)和第四垂直方向舵機(jī)(12)，以及第一水平方向舵機(jī)(7)、第二水平方向舵機(jī)(9)、第三水平方向舵機(jī)(11)和第四水平方向舵機(jī)(13)的電源線均與電源模塊(31)的輸出端連接；所述第一速度舵機(jī)(15)和第二速度舵機(jī)(14)，第一垂直方向舵機(jī)(6)、第二垂直方向舵機(jī)(8)、第三垂直方向舵機(jī)(10)和第四垂直方向舵機(jī)(12)，以及第一水平方向舵機(jī)(7)、第二水平方向舵機(jī)(9)、第三水平方向舵機(jī)(11)和第四水平方向舵機(jī)(13)的信號(hào)線均與USB-RS232轉(zhuǎn)換模塊(32)連接，所述第一電機(jī)(20)、第三電機(jī)(22)、第五電機(jī)(24)、第七電機(jī)(26)和第九電機(jī)(28)的電源線均與第二速度舵機(jī)(14)的電源線連接，第二電機(jī)(21)、第四電機(jī)(23)、第六電機(jī)(25)、第八電機(jī)(27)和第十電機(jī)(29)的電源線均與第一速度舵機(jī)(15)的電源線連接；

所述第一電機(jī)(20)、第二電機(jī)(21)、第三電機(jī)(22)、第四電機(jī)(23)、第五電機(jī)(24)、第六電機(jī)(25)、第七電機(jī)(26)、第八電機(jī)(27)、第九電機(jī)(28)和第十電機(jī)(29)均為直流減速電機(jī)；

所述第一葉片輪(34)、第二葉片輪(35)、第三葉片輪(36)、第四葉片輪(37)、第五葉片輪(38)、第六葉片輪(39)、第七葉片輪(40)、第八葉片輪(41)、第九葉片輪(42)和第十葉片輪(43)的結(jié)構(gòu)相同且均包括內(nèi)圓箍(61)和連接在內(nèi)圓箍(61)上且伸出內(nèi)圓箍(61)外部的三個(gè)彈簧葉片(62)，所述內(nèi)圓箍(61)的中心位置處設(shè)置有軸孔(63)，所述內(nèi)圓箍(61)的圓周上相互間隔120^°設(shè)置有三個(gè)卡槽(64)，三個(gè)彈簧葉片(62)與內(nèi)圓箍(61)連接的一端分別卡合連接在三個(gè)卡槽(64)內(nèi)，所述彈簧葉片(62)伸出內(nèi)圓箍(61)外部的一端端部為弧形彎曲部(62-1)，三個(gè)彈簧葉片(62)的弧形彎曲部(62-1)的彎曲方向相同，所述內(nèi)圓箍(61)上徑向設(shè)置有與軸孔(63)相連通的結(jié)構(gòu)縫(65)。