隧道支护锚杆推进机器人制造技术

本发明专利技术提供一种隧道支护锚杆推进机器人，包括机器人的行进装置，即主动轮和从动轮；机器人行进装置动力来源，无刷直流电机；主体沿隧道轴向旋转定位的步进电机；锚杆的夹持结构；控制夹紧结构张紧的电吸盘；敲击锚杆的小锤；敲击锚杆动力为舵机。上述的各个部分通过紧密的配合，构成了隧道支护锚杆推进机器人。本发明专利技术所设计的隧道支护锚杆推进机器人结构巧妙，能够进入隧道、钻孔定位、锚杆夹紧，采用智能控制，具有清晰的设备分块，实现了在隧道孔洞里插入锚杆，实现支护的功能。

Tunnel support; anchor bolt; advancing robot

The invention provides a tunnel anchor propulsion robot, including walking device of the robot, which is a driving wheel and a driven wheel; the robot moving device of power source, brushless DC motor; main body along the tunnel axial rotation of the stepper motor positioning clamping structure; bolt; control electric chuck clamping structure tension hammer; a bolt; bolt struck power steering gear. Through the close coordination, each part of the above parts constitutes a tunnel support bolt propulsion robot. The design of tunnel support bolt promote robot ingenious structure, can enter the tunnel, drilling position, clamping bolt, using intelligent control, with clear equipment block, realizes the anchor in the tunnel hole, the supporting function.

【技术实现步骤摘要】
隧道支护锚杆推进机器人
本专利技术涉及一种机器人，尤其涉及一种隧道支护锚杆推进机器人。
技术介绍
在隧道岩石钻孔作业中，为了稳固隧道，需在岩石壁上插锚杆。而现有的插锚杆作业多数是针对于大型隧道，因此很有必要设计一种隧道支护锚杆推进机器人。在专利申请方面，专利申请号CN105781436A，名称为“一种隧道支护钻孔机器人”，其采用弹射式插锚杆机构，通过压缩弹簧储存能量将锚杆弹射出去实现插锚杆作业，但是该方法只能一次性弹射，存在不稳定性。因此本专利技术设计一种隧道支护锚杆推进机器人，对其夹紧机构和敲击机构等关键性结构进行设计，该结构工作灵活，可实现更为准确、高效的插锚杆。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种隧道支护锚杆推进机器人。本专利技术的目的是这样实现的：包括主动轮机构、推进锚杆机构、从动轮机构，主动轮机构包括主动轮外壳、通过连接关节一与主动轮外壳连接的电机外壳、设置在主动轮外壳端部的主动轮端盖、设置在电机外壳内的无刷直流电机，所述主动轮外壳内设置有主动轮底座，主动轮底座与主动轮端盖之间设置有主动轮支撑轴，主动轮底座上还铰接有三对主动轮连接板，每对主动轮连接板之间分别设置有蜗轮轴、传动轮轴和行进轮轴，蜗轮轴上设置有蜗轮和蜗轮轴齿轮，传动轮轴上设置有与蜗轮轴齿轮啮合的传动轮，行进轮轴上安装有行进轮和与传动轮啮合的行进齿轮，无刷直流电机输出轴上安装有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，所述主动轮端盖的中间位置设置有圆柱，圆柱上设置有三角铁一，三角铁一的三个端部分别铰接有主动轮支杆，主动轮支杆的端部与传动轮轴连接；推进锚杆机构包括与电机外壳连接的连接关节二、与连接关节二连接的主体外壳、设置在连接关节二内的步进电机、设置在主体外壳内的端盖、与端盖连接的套筒、设置在套筒内的底板、安装在底板中间位置的两端的两个电吸盘、分别与电吸盘连接的两个夹紧臂、设置在两个夹紧臂之间的拉簧一、设置在每个夹紧臂端部的夹持头、设置在两个夹持头之间的锚杆、设置在底板上的舵机支架、安装在舵机支架上的舵机、与舵机输出端连接的连杆、设置在连杆端部的滑轮、设置在底板上的小锤底座、铰接在小锤底座上的小锤柄、设置在小锤柄端部的小锤锤头、设置在小锤柄与底板之间的拉簧二，所述端盖的外端面设置有转轴，步进电机的输出轴通过联轴器与转轴连接，两个夹紧臂交叉设置且在夹紧臂的中间位置铰接连接，所述套筒内还设置有摄像头，所述小锤锤头位于锚杆上方，锚杆下方的底板上设置有圆孔，主体外壳的周向上均匀设置有与圆孔位置对应的通孔；所述从动轮机构包括与主体外壳端部连接的连接关节三、与连接关节三连接的从动轮外壳、与从动轮外壳端部连接的从动轮端盖、设置在从动轮内的从动轮底座、设置在从动轮底座与从动轮端盖之间的从动轮主轴、铰接在从动轮底座上的三对从动轮连接板、设置在每对从动轮连接板之间的从动轮轴和中间轴、设置在从动轮轴上的行进轮、设置在从动轮主轴上的三角铁二、铰接在三角铁二的三个端部的从动轮支杆、设置在从动轮支杆与从动轮底座之间的从动轮拉簧，每个从动支杆的中间位置与对应的中间轴连接。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.所述主动轮支撑轴有三个，且三个主动轮支撑轴之间还设置有主动轮支撑板，主动轮支撑板与主动轮外壳内表面连接。2.所述主体外壳包括上半外壳、下半外壳、用于连接上半外壳和下半外壳的螺栓螺母。3.所述从动轮底座与从动轮端盖之间设置有三个从动轮支撑轴，三个从动轮支撑轴之间设置有从动轮支撑板，从动轮支撑板与从动轮外壳连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的设计目的是在狭窄的隧道里可以插入锚杆，达到支护效果的机器人，所设计的隧道支护锚杆推进机器人结构巧妙，能够进入隧道、钻孔定位、锚杆夹紧，采用智能控制，具有清晰的设备分块，实现了在隧道孔洞里插入锚杆，实现支护的功能。附图说明图1为本专利技术的主视方向结构示意图；图2是图1的侧视方向结构示意图；图3是图1B部分的A-A截面剖面示意图；图4是图1C部分的A-A截面剖面示意图；图5是图4C部分的套筒内部俯视图；图6是图1D部分的A-A截面剖面示意图；图7是图1B部分三维结构示意图；图8是图1C部分三维结构示意图；图9是图1D部分三维结构示意图。图中：1、主动轮端盖，2、主动轮外壳，3、主动轮支撑轴，4、行进轮，5、主动轮支杆，6、传动轮，7、涡轮，8、主动轮底座，9、连接关节1,10、电机外壳，11、无刷直流电机，12、蜗杆，13、三角铁一，14、主动轮支撑板，15、主动轮连接板，16、连接关节2,17步进电机，18、联轴器，19、端盖，20、主体外壳，21、套筒，22、摄像头，23、锚杆，24、双头螺柱，25电吸盘，26、拉簧二，27、小锤底座，28、小锤柄，29滑轮，30、底板，31、舵机，32、舵机支架，33、拉簧一，34、夹持臂，35、夹持头，36、小锤锤头，37、连接关节3,38、从动轮外壳，39、从动轮底座，40、从动轮拉簧，41、从动轮支杆，42、从动轮连接板，43、行进轮，44、从动轮端盖，45、从动轮主轴，46、从动轮支撑板，47、从动轮支撑轴。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图9，本专利技术包括主动轮机构B、推进锚杆机构C、从动轮机构D，主动轮机构B包括主动轮外壳2、通过连接关节一9与主动轮外壳2连接的电机外壳10、设置在主动轮外壳端部的主动轮端盖1、设置在电机外壳10内的无刷直流电机11，所述主动轮外壳内设置有主动轮底座8，主动轮底座8与主动轮端盖1之间设置有主动轮支撑轴3，主动轮底座8上还铰接有三对主动轮连接板15，每对主动轮连接板之间分别设置有蜗轮轴、传动轮轴和行进轮轴，蜗轮轴上设置有蜗轮7和蜗轮轴齿轮，传动轮轴上设置有与蜗轮轴齿轮啮合的传动轮6，行进轮轴上安装有行进轮4和与传动轮6啮合的行进齿轮，无刷直流电机输出轴上安装有蜗杆12，蜗杆12与蜗轮7啮合，所述主动轮端盖的中间位置设置有圆柱，圆柱上设置有三角铁一13，三角铁一13的三个端部分别铰接有主动轮支杆5，主动轮支杆5的端部与传动轮轴连接；推进锚杆机构C包括与电机外壳10连接的连接关节二16、与连接关节二16连接的主体外壳20、设置在连接关节二16内的步进电机17、设置在主体外壳内的端盖19、与端盖19连接的套筒21、设置在套筒内的底板30、安装在底板30中间位置的两端的两个电吸盘25、分别与电吸盘连接的两个夹紧臂34、设置在两个夹紧臂之间的拉簧一33、设置在每个夹紧臂端部的夹持头34、设置在两个夹持头34之间的锚杆23、设置在底板30上的舵机支架32、安装在舵机支架32上的舵机31、与舵机31输出端连接的连杆、设置在连杆端部的滑轮29、设置在底板上的小锤底座27、铰接在小锤底座上的小锤柄28、设置在小锤柄28端部的小锤锤头36、设置在小锤柄28与底板之间的拉簧二26，所述端盖19的外端面设置有转轴，步进电机17的输出轴通过联轴器18与转轴连接，两个夹紧臂34交叉设置且在夹紧臂的中间位置铰接连接(通过双头螺柱24)，所述套筒内还设置有摄像头22，所述小锤锤头36位于锚杆23上方，锚杆下方的底板上设置有圆孔，主体外壳20的周向上均匀设置有与圆孔位置对应的通孔；所述从动轮机构D包括与主体外壳20端部连接的连接关节三37、与连接关节本文档来自技高网...

【技术保护点】
隧道支护锚杆推进机器人，其特征在于：包括主动轮机构、推进锚杆机构、从动轮机构，主动轮机构包括主动轮外壳、通过连接关节一与主动轮外壳连接的电机外壳、设置在主动轮外壳端部的主动轮端盖、设置在电机外壳内的无刷直流电机，所述主动轮外壳内设置有主动轮底座，主动轮底座与主动轮端盖之间设置有主动轮支撑轴，主动轮底座上还铰接有三对主动轮连接板，每对主动轮连接板之间分别设置有蜗轮轴、传动轮轴和行进轮轴，蜗轮轴上设置有蜗轮和蜗轮轴齿轮，传动轮轴上设置有与蜗轮轴齿轮啮合的传动轮，行进轮轴上安装有行进轮和与传动轮啮合的行进齿轮，无刷直流电机输出轴上安装有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，所述主动轮端盖的中间位置设置有圆柱，圆柱上设置有三角铁一，三角铁一的三个端部分别铰接有主动轮支杆，主动轮支杆的端部与传动轮轴连接；推进锚杆机构包括与电机外壳连接的连接关节二、与连接关节二连接的主体外壳、设置在连接关节二内的步进电机、设置在主体外壳内的端盖、与端盖连接的套筒、设置在套筒内的底板、安装在底板中间位置的两端的两个电吸盘、分别与电吸盘连接的两个夹紧臂、设置在两个夹紧臂之间的拉簧一、设置在每个夹紧臂端部的夹持头、设置在两个夹持头之间的锚杆、设置在底板上的舵机支架、安装在舵机支架上的舵机、与舵机输出端连接的连杆、设置在连杆端部的滑轮、设置在底板上的小锤底座、铰接在小锤底座上的小锤柄、设置在小锤柄端部的小锤锤头、设置在小锤柄与底板之间的拉簧二，所述端盖的外端面设置有转轴，步进电机的输出轴通过联轴器与转轴连接，两个夹紧臂交叉设置且在夹紧臂的中间位置铰接连接，所述套筒内还设置有摄像头，所述小锤锤头位于锚杆上方，锚杆下方的底板上设置有圆孔，主体外壳的周向上均匀设置有与圆孔位置对应的通孔；所述从动轮机构包括与主体外壳端部连接的连接关节三、与连接关节三连接的从动轮外壳、与从动轮外壳端部连接的从动轮端盖、设置在从动轮内的从动轮底座、设置在从动轮底座与从动轮端盖之间的从动轮主轴、铰接在从动轮底座上的三对从动轮连接板、设置在每对从动轮连接板之间的从动轮轴和中间轴、设置在从动轮轴上的行进轮、设置在从动轮主轴上的三角铁二、铰接在三角铁二的三个端部的从动轮支杆、设置在从动轮支杆与从动轮底座之间的从动轮拉簧，每个从动支杆的中间位置与对应的中间轴连接。...

【技术特征摘要】
1.隧道支护锚杆推进机器人，其特征在于：包括主动轮机构、推进锚杆机构、从动轮机构，主动轮机构包括主动轮外壳、通过连接关节一与主动轮外壳连接的电机外壳、设置在主动轮外壳端部的主动轮端盖、设置在电机外壳内的无刷直流电机，所述主动轮外壳内设置有主动轮底座，主动轮底座与主动轮端盖之间设置有主动轮支撑轴，主动轮底座上还铰接有三对主动轮连接板，每对主动轮连接板之间分别设置有蜗轮轴、传动轮轴和行进轮轴，蜗轮轴上设置有蜗轮和蜗轮轴齿轮，传动轮轴上设置有与蜗轮轴齿轮啮合的传动轮，行进轮轴上安装有行进轮和与传动轮啮合的行进齿轮，无刷直流电机输出轴上安装有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，所述主动轮端盖的中间位置设置有圆柱，圆柱上设置有三角铁一，三角铁一的三个端部分别铰接有主动轮支杆，主动轮支杆的端部与传动轮轴连接；推进锚杆机构包括与电机外壳连接的连接关节二、与连接关节二连接的主体外壳、设置在连接关节二内的步进电机、设置在主体外壳内的端盖、与端盖连接的套筒、设置在套筒内的底板、安装在底板中间位置的两端的两个电吸盘、分别与电吸盘连接的两个夹紧臂、设置在两个夹紧臂之间的拉簧一、设置在每个夹紧臂端部的夹持头、设置在两个夹持头之间的锚杆、设置在底板上的舵机支架、安装在舵机支架上的舵机、与舵机输出端连接的连杆、设置在连杆端部的滑轮、设置在底板上的小锤底座、铰接在小锤底座上的小锤柄、设置在小锤柄端部的小锤锤头、设置在小锤柄与底板之间的拉簧二，所述端盖的外端面设置有转轴，步进电机的输出轴通过联轴器与转轴连接，两个夹紧臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠林，宫鹏，周辉，朱勇，王博，田鹏，杨恩程，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23