[發明專利]一種復雜工況下的采礦機器人

有效

• 申請號: 202110133051.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112922594B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 郝宇;周詩建;杜志軍
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: E21C25/06
• 分類號: E21C25/06;E21C29/00;E21C29/22;E21C35/20;E21C31/10;E21C31/08;E21C35/24;E21F17/18
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 趙明媚

本發明公開了一種復雜工況下的采礦機器人，包括機體和行進機構，其特征在于，所述機體的內部設置PLC中央控制系統和電源模塊，機體上部設有開采機構、掘進清障機構和探測預警裝置，所述開采機構和掘進清障機構上均設置有控制器，所述控制器分別通過通訊線路連接機身內部設置的PLC中央控制系統。本發明解決了目前現有采礦機器人功能單一、采礦效率低且采礦過程容易引發煤層塌方的問題。它實現了空間較小、隧道崎嶇的復雜工況下薄煤層無人化開采，減少煤礦井下高風險工況下的人工開采作業，提高了煤礦開采安全作業度和事故防控能力，降低煤礦開采風險等級，有利于煤礦減人增效，減輕工人勞動強度，大大提高了開采的效率。

技術領域

本發明屬于礦山機械技術領域，具體涉及一種復雜工況下的采礦機器人。

背景技術

長期以來，我國一直是世界第一大煤炭生產國和消費國，煤炭對我國經濟的高速發展起到了舉足輕重的作用。但由于礦井內部環境惡劣情況復雜，甲烷氣體、一氧化碳、碳粉揚塵、塌方等問題時刻威脅著礦工和施工人員的安全，礦產開采工作一直是危險程度高、風險大的行業。

隨著采礦技術的不斷發展，礦產開采工作逐漸由傳統主要依賴人工開采發展到機械化、半自動化開采。對于煤層較厚、礦產資源豐富的礦產開采，目前主要是采用大型采煤機機械化流水開采作業。但對于煤層相對較薄，空間較小、隧道崎嶇的礦產開采區，則不適用大型采煤機械，目前主要還是依賴人工進行開采，風險程度很高。

為解決上述問題，公開號為CN109057790A公開了一種采礦機器人，包括下盤體，下盤體底部設有多個履帶輪；所述下盤體的頂部連接有上盤體，上盤體的兩端設有連桿機構，連桿機構連接有液壓沖擊機構，液壓沖擊機構的輸出端連接有沖頭；上盤體前部設有勾爪，在上盤體上設有主動軸和從動軸，支撐架的側方設有第二驅動電機，第二驅動電機的電機軸連接有減速器，由驅動電機驅動傳送帶，將開采的煤炭傳輸至運輸斗。

目前現有采礦機器人存在功能單一，開采效率低，且依賴沖擊機構進行沖擊開采很容易引發開采層塌方的問題。為了提高復雜工況下的開采效率，設計一種功能多，開采效率高，且能適應空間小，隧道崎嶇工況下的采礦機器人成為目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種復雜工況下的采礦機器人，解決了目前現有采礦機器人功能單一、采礦效率低且采礦過程容易引發煤層塌方的問題。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：一種復雜工況下的采礦機器人，包括機體和行進機構，其特征在于，所述機體的內部設置PLC中央控制系統和電源模塊，機體上部設有開采機構、掘進清障機構和探測預警裝置，所述開采機構和掘進清障機構上均設置有控制器，所述控制器分別通過通訊線路連接機身內部設置的PLC中央控制系統。

作為進一步優化，本發明還在如下方面做了改進：

所述的行進機構包括驅動輪和行走輔助機構，所述驅動輪與機體之間設置有機架，驅動輪安裝在機架的底部；所述機體與機架之間還設置有回轉機構，所述機體安裝在回轉機構的上部；所述行走輔助機構安裝在機體的兩側。

所述回轉機構包括回轉體和回轉臺，所述回轉體和回轉臺的中心設置伸縮立柱，所述回轉體安裝在機架上，所述回轉臺安裝在回轉體的上部。

所述行走輔助機構包括多個仿生肢，所述的仿生肢對應安裝在機體的兩側；所述的仿生肢包括腿部、內肢和外肢，腿部、內肢和外肢的連接處設置驅動腿部、內肢和外肢活動的驅動電機。

所述機體上部設置有梯形臺，梯形臺設置兩級臺階，將梯形臺分成一級梯形臺面和二級梯形臺面，所述的開采機構、掘進清障機構和探測預警裝置安裝在梯形臺上。