[發明專利]可載人風井巡檢機器人及風井巡檢方法

有效

• 申請號: 202010470295.4
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111923014B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 唐超權;周公博;李英明;何貞志;湯洪偉;雷小楓
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B25J5/04
• 分類號: B25J5/04;B25J9/08;B25J9/16;B25J19/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

本發明公開了一種可載人風井巡檢機器人及風井巡檢方法。巡檢機器人包括載人裝置以及載人裝置巡檢裝置，其中：載人裝置能夠在風井井筒中升降，包括矩形壁面，該矩形壁面由四面側壁圍合形成；載人裝置巡檢裝置布置在載人裝置的矩形壁面的外圍，能夠巡檢井筒筒壁、井架和/或載人裝置的矩形壁面；所述的載人裝置巡檢裝置，針對載人裝置的每一面側壁，均通過支架配設巡檢機構a；所述的巡檢機構a，能夠在自身所在的平面內移動；搭載在載人裝置的檢修人員，在巡檢機構a檢測到故障時，能夠通過矩形壁面對故障所在區域施以實時檢修，由此可知，不僅可以檢測井筒筒壁、井架和/或載人裝置的狀況，同時還可以搭載檢修人員，保證出現問題時可以實時檢修。

技術領域

本發明涉及機器人領域，具體涉及一種可載人風井巡檢機器人及風井巡檢方法。

背景技術

在礦業生產中，風井是礦井開采過程中通風的重要通道。井筒在長時間連續工作過程中，由于跨越地層多，地質條件復雜、運行環境惡劣等因素導致井筒發生微小應變，這些應變短時間內極難被發現，長時間的積累可能會導致井筒發生歪斜、提升系統導向裝置變形等問題，甚至還有漸變積累至突變時引起的井筒斷裂突水等重大惡性事故。一旦風井井筒出現故障，煤炭生產將處于癱瘓狀態，嚴重影響煤礦的經濟效益和工人的安全。雖然《煤礦安全規程》對煤礦井筒設施規定了檢查頻率和要求，但是礦井井筒災害仍時有發生。

針對風井井筒故障的檢測/監測，申請人經過多年研究，獲得若干研究成果，比如中國專利CN201910207682.6所提到的一種鋼絲繩捻向攀爬機器人，其采用主動攀爬的形式，由于載重量的限制，所攜帶電池電量小，即使有著發電裝置也難以承受長時間的工作。再如中國專利CN201510381205.3所提到的一種超深立井鋼絲繩罐道垂直爬繩巡檢機器人，其可以檢測井筒筒壁的情況，但存在著無法實時檢修的問題，若檢測到井筒出現緊急問題，無法立即進行處理。

上述專利申請中所涉及的機器人存在著續航性低，不可實時檢修的難題。且現有的機器人巡檢在方法上均存是一次巡檢的方式，機器人對井筒、罐道等結構的巡檢僅靠巡檢機構的一次檢測，很難保證巡檢結果的精確性，甚至會出現漏檢情況的發生。

發明內容

針對上述問題和現有技術的不足，本發明提出一種可載人風井巡檢機器人，其在風井井筒中安裝可升降的載人裝置，并在載人裝置的外側布置載人裝置巡檢裝置，則本發明不僅可以檢測井筒筒壁、井架和/或載人裝置的狀況，同時還可以搭載檢修人員，保證出現問題時可以實時檢修。另外，本發明還提出一種巡檢方法，可以實現對井筒的二次巡檢，保證巡檢結果的準確性，避免漏檢情況的發生。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種可載人風井巡檢機器人，包括載人裝置以及載人裝置巡檢裝置，其中：所述的載人裝置，能夠在風井井筒中升降，包括矩形壁面，該矩形壁面由四面側壁圍合形成；所述的載人裝置巡檢裝置，布置在載人裝置的矩形壁面的外圍，能夠巡檢井筒筒壁、井架和/或載人裝置的矩形壁面；所述的載人裝置巡檢裝置，針對載人裝置的每一面側壁，均通過支架配設巡檢機構a；所述的巡檢機構a，能夠在自身所在的平面內移動；搭載在載人裝置的檢修人員，在巡檢機構a檢測到故障時，能夠通過矩形壁面對故障所在區域施以實時檢修。

進一步地，所述的巡檢機構a，在XY面內驅動機構的動力驅動下能夠在自身所在的平面內移動，包括傳感器殼體以及設置在傳感器殼體中的紅外攝像頭a、激光雷達a；

所述的XY面內驅動機構，包括橫向驅動機構、縱向驅動機構；

縱向驅動機構安裝在支架上，橫向驅動機構與縱向驅動機構的動力輸出端連接，而橫向驅動機構的動力輸出端則與傳感器殼體連接。

進一步地，所述的支架為矩形框架，所述載人裝置的每一面側壁的外側均平行地設置有一個所述的矩形框架；各矩形框架的相鄰側邊框連接成一體；