[發(fā)明專利]基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010630392.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111745687B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱興林;陳雨;周斌;秦偉;羅明華;方崇全;吳銀成;徐敏;向兆軍;佘影;張海峰;黃春;薛彥波
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J5/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發(fā)明公開了一種基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)及方法，包括巡檢軌道、機(jī)器人本體及充電站，機(jī)器人本體上設(shè)置有為機(jī)器人本體的電池充電提供轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電機(jī)，所述充電站包括設(shè)置于巡檢軌道上的基座、安裝于基座上的電動機(jī)、與電動機(jī)傳動連接的對接軸及設(shè)置于基座上用于調(diào)整對接軸的空間位置的對接調(diào)整組件，所述發(fā)電機(jī)的輸入端上設(shè)置有與對接軸接合的對接孔；使用本機(jī)構(gòu)的充電方法為：將機(jī)器人本體在巡檢軌道上運(yùn)行到靠近充電站的位置上；啟動電動機(jī)，電動機(jī)帶動對接軸緩慢轉(zhuǎn)動，機(jī)器人本體朝向充電對接調(diào)整機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)行，至對接孔和對接軸可以成功對接，此時電動機(jī)按額定轉(zhuǎn)速帶動發(fā)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動發(fā)電。本發(fā)明避免了對接軸與對接孔卡死的情況發(fā)生，提高充電對接成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦用機(jī)器人充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

礦用巡檢機(jī)器人通常采用蓄電池供電，當(dāng)蓄電池電量不足時，需要到充電站充電。目前礦用巡檢機(jī)器人在井下充電最為可行的方案為非電氣接觸式的充電方法。專利《煤礦井下自主移動設(shè)備自動充電裝置》中提到一種通過四棱錐形軸孔傳遞機(jī)械能的方案，該方案避免了充電接口的復(fù)雜的防爆設(shè)計(jì)，并采用梅花錐形設(shè)計(jì)降低對接難度，但對接過程中沒有充分考慮梅花錐形軸與梅花錐形孔的對接角度，存在軸孔端口頂死，軸孔無法正確對接導(dǎo)致充電失敗的問題。

因此，為解決以上問題，需要一種基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)及方法，能夠解決在對接充電過程中產(chǎn)生卡死無法對接的問題，提高充電對接的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)及方法，能夠不管在任何初始狀態(tài)下都可以實(shí)現(xiàn)成功對接，完成充電，提高了充電對接的可靠性。

本發(fā)明的基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)，包括巡檢軌道、滑設(shè)于巡檢軌道上的機(jī)器人本體及設(shè)置于巡檢軌道上的充電站，充電站一般設(shè)置于巡檢軌道的端部，機(jī)器人本體上設(shè)置有為機(jī)器人本體的電池充電提供轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電機(jī)，所述充電站包括設(shè)置于巡檢軌道上的基座、安裝于基座上的電動機(jī)、與電動機(jī)傳動連接的對接軸及設(shè)置于基座上用于調(diào)整對接軸的空間位置的對接調(diào)整組件，所述發(fā)電機(jī)的輸入端上設(shè)置有與對接軸接合的對接孔；

所述對接軸為鼓形外齒輪，所述對接孔為鼓形內(nèi)齒輪，所述對接軸和對接孔可完全嚙合，所述對接軸與電動機(jī)輸出端之間設(shè)置有輔助對接軸與對接孔在轉(zhuǎn)動過程中順利嚙合的緩沖組件。

進(jìn)一步，所述緩沖組件包括用于限定對接軸周向自由度的軸套及設(shè)置于軸套與對接軸之間用于調(diào)整對接軸徑向位移的彈簧，所述彈簧處于壓縮狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述電動機(jī)通過第一聯(lián)軸器連接至與對接軸連接的緩沖組件，將電動機(jī)的轉(zhuǎn)動通過緩沖組件傳遞給對接軸。

進(jìn)一步，所述對接調(diào)整組件包括調(diào)整螺釘及開設(shè)于基座與電動機(jī)上由調(diào)整螺釘連接可相互移動的條形孔。

進(jìn)一步，所述第一聯(lián)軸器與緩沖組件之間還設(shè)置有第一減速器，所述第一減速器用于在電動機(jī)和對接軸之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。

進(jìn)一步，所述發(fā)電機(jī)通過第二聯(lián)軸器連接至對接孔，將對接孔接收到的轉(zhuǎn)動傳遞到發(fā)電機(jī)。

進(jìn)一步，所述第二聯(lián)軸器與對接孔之間還設(shè)置有用于提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的第二減速器，所述第二減速器用于在對接孔和發(fā)電機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。

進(jìn)一步，所述電動機(jī)為變頻電動機(jī)。

一種基于鼓形齒輪的礦用巡檢機(jī)器人充電對接機(jī)構(gòu)的充電對接方法，包括：S1.將機(jī)器人本體在巡檢軌道上運(yùn)行到靠近充電站的位置上；

S2.啟動電動機(jī)，電動機(jī)轉(zhuǎn)動且?guī)訉虞S緩慢轉(zhuǎn)動，機(jī)器人本體朝向充電對接調(diào)整機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)行，至對接孔和對接軸可以成功對接，此時電動機(jī)按額定轉(zhuǎn)速帶動發(fā)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動發(fā)電；