[發明專利]煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置及用法

有效

• 申請號: 202110305032.2
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113043239B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 曹懷建;朱明亮;姜小強;曹鵬;赫廣杰;白雪;陳秀田;馮智鵬;孫曉東;姚晉國;杜志峰;陳露;孫娜
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團沈陽研究院有限公司;華晉焦煤有限責任公司;沈陽煤炭科學研究所有限公司
• 主分類號: B25J5/02
• 分類號: B25J5/02;B25J5/00;B25J19/00
• 代理公司: 沈陽易通專利事務所 21116
• 代理人: 邢慧清

本發明涉及一種煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置，該行走裝置在工字鋼導軌上行走，所述煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置包括外殼、行走支架、4組橫向輔助輪組件、4組承重輪組件、2組驅動輪組件、2組縱向輔助輪組件、1個控制器、2個減速器和2個伺服電機。本發明同時還提供了該行走裝置的用法。本發明的行走裝置的輪系結構合理，可使機器人運行平穩、可靠，為巡檢機器人提供可靠的運行平臺，用法簡單可靠，通過輔助輪組件和驅動輪組件的調節可以實現固化裝置摩擦阻力，保證安裝準確性，確保電機驅動力與摩擦阻力匹配，有效避免伺服電機過載或行走裝置打滑。

技術領域

本發明涉及煤礦用特種機器人技術領域，特別涉及一種煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置及用法。

背景技術

2019年，國家煤礦安全監察局發布了《煤礦機器人重點研發目錄》，對掘進、采煤、運煤、安控和救援5類、38種煤礦機器人提出了基本要求，鼓勵和支持煤礦企業與國內外科研單位、機器人制造企業開展合作，大力研發應用煤礦機器人，推進煤炭工業高質量發展，推進煤礦安全發展。

吊軌式巡檢機器人在煤礦領域作為安控類機器人可應用于長距離皮帶機、井下配電室、瓦斯抽采泵站等場合，取代人工巡檢，實現少人智能化值守模式。礦用吊軌式巡檢機器人的行走裝置是自動完成巡檢任務的主體，搭載各傳感器及攝像儀采集圖像及環境狀態數據，為機器人提供可靠行走平臺，是吊軌式巡檢機器人研制的重點。

由于煤礦作業環境屬于高危場合，電氣設備需要進行特殊防爆設計，常規防爆處理會增加設備重量和體積，需應用較大功率電機完成牽引行走，導致整機功耗大，續航能力嚴重受限；煤礦領域作業場合環境惡劣且復雜，巡檢機器人行走路徑多變，需要轉彎、爬坡、下坡等多工況運行，導致行走裝置極易打滑，影響正常巡檢；煤礦高粉塵作業環境下，機器人軌道極易集塵而導致軌道表面不平整，行走裝置運行易產生高頻振動，嚴重影響機器人圖像采集等功能的實現。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置和用法，該行走裝置的輪系結構合理，可使機器人運行平穩、可靠，為巡檢機器人提供可靠的運行平臺，用法簡單可靠，通過輔助輪組件和驅動輪組件的調節可以實現固化裝置摩擦阻力，保證安裝準確性，確保電機驅動力與摩擦阻力匹配，有效避免伺服電機過載或行走裝置打滑。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置，該行走裝置沿工字鋼導軌上行走，所述煤礦吊軌式巡檢機器人用雙機驅動式行走裝置包括外殼、行走支架、4組橫向輔助輪組件、4組承重輪組件、2組驅動輪組件、2組縱向輔助輪組件、1個控制器、2個減速器和2個伺服電機；所述行走支架安裝在外殼內部上方，行走支架兩側平行設置的垂直連接架上分別安裝有2組沿前后方向設置的橫向輔助輪組件，2組橫向輔助輪組件緊貼在工字鋼導軌上，在行走支架的2個垂直連接架內側分別安裝有2組沿前后方向設置的承重輪組件，2組承重輪組件與所述工字鋼導軌中底部的水平段相接觸，在行走支架底部水平板上安裝有2組沿前后方向設置的縱向輔助輪組件，縱向輔助輪組件與所述承重輪組件配合，保證行走裝置縱向穩定性，在所述行走支架的2個垂直連接架上分別對稱安裝有1組驅動輪組件，每組驅動輪組件與工字鋼導軌的垂直段相接觸，每組驅動輪組件底端分別連接有減速器，減速器另外與設置在同側的伺服電機相連接，2個伺服電機另外與控制器信號連接，控制器控制2個伺服電機分別驅動同側的驅動輪組件在工字鋼導軌上行進，所述控制器、2個減速器和2個伺服電機均安裝在外殼內部底端。

進一步地，所述橫向輔助輪組件包括橫向輔助輪、限位軸套、彈簧I和彈簧軸Ⅰ，所述橫向輔助輪的兩端分別通過彈簧軸Ⅰ與限位軸套固定在所述行走支架的垂直連接架上，所述彈簧軸Ⅰ上還安裝有彈簧I。

進一步地，所述彈簧軸Ⅰ上設有彈簧軸Ⅰ安裝到位標記結構。

進一步地，所述承重輪組件包括承重輪、承重輪軸和螺母I，所述承重輪上設有承重輪軸，所述承重輪軸沿水平方向穿過行走支架的垂直連接架并通過螺母I固定，所述承重輪的底部與所述工字鋼導軌中底部的水平段相接觸。