[發(fā)明專利]井下救援機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911316362.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111136665A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牟宗磊;牛學犇;李麗;張媛;申遠航;王晨;魏一通
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;E21F11/00
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 白曉晰

本發(fā)明提供了一種井下救援機器人，井下救援機器人包括：主體；至少三個行動肢沿主體的周向均勻設(shè)置，每個行動肢均可相對于主體轉(zhuǎn)動；第一檢測裝置設(shè)置于主體，用于檢測井下的生態(tài)地理信息；第二檢測裝置用于檢測主體的運動信息；控制裝置設(shè)置于主體且與第一檢測裝置、第二檢測裝置和各行動肢均電性連接，用于根據(jù)生態(tài)地理信息和運動信息控制各行動肢運動至待救援位置；控制裝置還與外部處理器電性連接，以將生態(tài)地理信息和運動信息發(fā)送給外部處理器。本發(fā)明無需操控者人工操控，實現(xiàn)了實時自動控制，并能準確提供井下的信息和運動信息，便于控制裝置準確及時地對各行動肢控制，提高了救援的準確性和及時性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下救援技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種井下救援機器人。

背景技術(shù)

安全生產(chǎn)一直都是煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要前提，我國礦山安全生產(chǎn)形勢嚴峻，重特大事故多發(fā)且尚未得到有效遏制。在煤礦生產(chǎn)中，會因瓦斯爆炸、透水事故、地下空洞等原因出現(xiàn)塌方，將工作人員困于井下。由于井下狀況復雜未知，在不清楚救援環(huán)境和救援目標位置的情況下，救援工作往往難以及時有效實施，這時需要救援機器人來代替人對井下的真實環(huán)境進行探測，并對救援目標進行搜尋和定位，獲取井下搜救信息為實施有效救援方案提供技術(shù)支撐。

隨著智慧礦山理念的不斷發(fā)展，越來越多的機器人被應用于煤礦環(huán)境中。在煤礦井下救援方面，現(xiàn)有的煤礦井下搜救機器人在實際應用時存在一定的弊端：第一，部分搜救機器人需要在人的遙控和配合下才能工作，由于井下復雜的環(huán)境和地理因素，所以數(shù)據(jù)傳輸會存在延遲，操縱者獲取到的實時信息受到限制，對突發(fā)情況不能及時做出反應；第二，現(xiàn)有的搜救機器人無法為井上人員提供準確的搜救信息，導致救援人員無法制定高效的救援計劃，很難滿足智慧礦山的建設(shè)需求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明提出了一種井下救援機器人，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中搜救機器人在操作者的操控下運動易導致無法準確及時地作出反應且搜救信息不準確的問題。

本發(fā)明提出了一種井下救援機器人，井下救援機器人包括：主體；至少三個行動肢，沿主體的周向均勻設(shè)置，并且，每個行動肢均可相對于主體轉(zhuǎn)動；第一檢測裝置，設(shè)置于主體，用于檢測井下的生態(tài)地理信息；第二檢測裝置，用于檢測主體的運動信息；控制裝置，設(shè)置于主體且與第一檢測裝置、第二檢測裝置和各行動肢均電性連接，用于根據(jù)接收到的生態(tài)地理信息和運動信息控制各行動肢運動至待救援位置；控制裝置還用于與外部處理器電性連接，以將生態(tài)地理信息和運動信息發(fā)送給外部處理器。

進一步地，上述井下救援機器人中，第一檢測裝置包括：環(huán)境檢測機構(gòu)，設(shè)置于主體，用于檢測井下的環(huán)境信息；環(huán)境信息包括：井下各種氣體的濃度和井下的溫度、濕度；位置檢測機構(gòu)，設(shè)置于主體，用于檢測待救援人員的位置信息；地圖檢測機構(gòu)，設(shè)置于主體，用于檢測井下的地理信息；控制裝置與環(huán)境檢測機構(gòu)、位置檢測機構(gòu)和地圖檢測機構(gòu)均電性連接，用于根據(jù)接收到的環(huán)境信息、位置信息和地理信息確定救援信息圖，以及根據(jù)救援信息圖控制各行動肢運動；控制裝置還用于將救援信息圖發(fā)送給外部處理器。

進一步地，上述井下救援機器人中，位置檢測機構(gòu)包括：生命探測器，可相對于主體轉(zhuǎn)動地設(shè)置于主體的頂部且與控制裝置電性連接，用于檢測待救援人員的位置信息，并將待救援人員的位置信息發(fā)送給控制裝置。

進一步地，上述井下救援機器人中，位置檢測機構(gòu)還包括：第一舵機，設(shè)置于主體的頂部；U型支架，U型支架的底板與第一舵機的轉(zhuǎn)軸相連接，以使U型支架可沿主體的橫向轉(zhuǎn)動；第二舵機，第二舵機的轉(zhuǎn)軸與U型支架的其中一個側(cè)板相連接，以使第二舵機可相對于主體沿俯仰方向轉(zhuǎn)動；生命探測器設(shè)置于第二舵機。

進一步地，上述井下救援機器人中，第二檢測裝置包括：形態(tài)檢測器，設(shè)置于主體，用于檢測主體的形態(tài)；里程檢測器，設(shè)置于主體，用于檢測主體的運動里程；控制裝置還與形態(tài)檢測器和里程檢測器均電性連接，用于接收主體的形態(tài)和運動里程，并根據(jù)救援信息圖以及主體的形態(tài)和運動里程控制各行動肢運動。