[發明專利]機械臂式測量機器人裝置和應用方法

有效

• 申請號: 202210928529.4
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115229817B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 毛善君;李鑫超;陳華州
• 申請（專利權）人: 北京龍軟科技股份有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J19/00;B25J19/06;G01C15/00;G01C9/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發明提供一種機械臂式測量機器人裝置和應用方法，涉及煤礦智能開采技術領域，包括：自動整平全站儀、防護機構、俯仰調整機構、航向調整機構、豎向轉動機構、控制器、安裝基座、移動端。本發明基于預設的俯仰角和航向角，測量機器人從初始位置出發，在俯仰調整機構和航向調整機構多個自由度上伸縮動作，將全站儀移動到預定工作位置。全站儀自動調平完成測量工作后，測量機器人從工作位置出發，在俯仰調整機構和航向調整機構多個自由度上反序和反向伸縮動作，將全站儀移動到初始位置。機械臂式測量機器人裝置有效解決工作面高度和空間受限問題，適用于極薄煤層、薄煤層、中厚煤層和厚煤層等各種開采環境。

技術領域

本發明涉及煤礦智能開采技術領域，特別是一種機械臂式測量機器人裝置和應用機械臂式測量機器人裝置的方法。

背景技術

目前礦井工作面作業“少人則安”、“無人則安”，實現礦井少人或無人的關鍵是大地坐標的自動測量、傳遞以及設備坐標的自動標定，為智能化采掘和相關服務奠定基礎。目前的工作面測量手段，主要存在如下問題：

(1)為了滿足智能開采大地坐標測量的需求，人機交互式測量(導線測量需要三人參與，需要兩個控制點)人員多、環境惡劣、難度大、時效差，達不到減人的目的。

(2)當工作面推進后，整個空間關系就被破壞，無法滿足智能化工作面的實時定位需求。

(3)在綜采工作面，測量機器人安裝在液壓支架頂梁上。在掘進工作面，測量機器人安裝在工作面頂板。但是，這種測量機器人位于工作面的上部或頂部，只適用于中厚煤層和厚煤層工作面，無法適用于高度和空間受限的極薄煤層和薄煤層。如果應用到極薄煤層和薄煤層，因測量機器人的高度原因，可能產生其與諸如采礦設備相碰撞或剮蹭的現象，損壞設備，無法繼續工作。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提出了一種懸臂式掘進機自動導航和定位截割的方法和系統。

本發明實施例提供了一種機械臂式測量機器人裝置，所述機械臂式測量機器人裝置包括：自動整平全站儀、防護機構、俯仰調整機構、航向調整機構、豎向轉動機構、控制器、安裝基座、移動端；

所述自動整平全站儀包括：全站儀、下置找平機構、玻璃罩；

所述全站儀是一種集自動目標搜索、自動識別、自動照準、自動測角測距、自動目標跟蹤、自動計算、自動存儲于一體的測量平臺，所述全站儀為帶陀螺尋北儀的陀螺全站儀或不帶陀螺尋北儀的陀螺全站儀；

所述下置找平機構是由三根腳螺旋構成，所述下置找平機構為所述全站儀的自動調平機構，用于為所述全站儀提供水平基準；

所述玻璃罩為容納所述全站儀和所述下置找平機構的長方體形狀機構，用于防止全站儀和找平機構受到水和粉塵的影響；

所述玻璃罩設置有俯仰傾角傳感器和橫滾傾角傳感器，所述俯仰傾角傳感器和所述橫滾傾角傳感器，用于精確感知所述玻璃罩的俯仰角度和橫滾角度；

所述防護機構設置于所述玻璃罩外部，其外形包括：長方體、龜殼體或者不規則體，且可全面防護機械臂式測量機器人的本體，所述防護機構用于保護所述機械臂式測量機器人的本體在閑置不工作時不受粉塵和水影響；

所述防護機構配置有自動吹風系統，在所述機械臂式測量機器人使用前，打開所述防護機構，在所述機械臂式測量機器人工作完成后，通過所述自動吹風系統把所述防護機構合縫處的粉塵、雜物吹掃干凈，之后關閉所述防護機構；

所述俯仰調整機構為所述機械臂式測量機器人在俯仰方向做伸縮運動的機械臂；

所述俯仰調整機構的俯仰角度設置為-90°～90°之間任意俯仰角度值，保證全站儀俯仰方向上移動到指定位置，其中，所述全站儀在水平線之上的為仰角，符號為正，0°～90°，90°時為垂直向上，所述全站儀在水平角之下的為俯角，符號為負，-90°～0°，-90°時為垂直向下；