一种地下空间自主定位多传感器智能探测机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种地下空间自主定位多传感器智能探测机器人。该探测机器人包括机器人载体平台、滚线轮、主控箱、设置在载体平台上的后摄像头、机械手臂、仪器仓、采样筐、电池组、前摄像头等模块。机器人载体平台与主控箱通过供电通信线缆连接，实现供电和通信功能。仪器仓探测数据通过供电通信线缆实时传输到主控箱。主滚线轮实时提供里程信息。机器人载体平台搭载的单轴光纤陀螺仪、双轴倾角仪、三轴加速度计、配合主滚线轮提供的里程信息实现机器人自主定位。该探测机器人能深入地下空间，对地下空间的位置、空间信息、生命环境等属性进行探测，能够获取地下空间的三维模型。机器人适应复杂路况，具有一定防水功能。

A multi sensor intelligent detection robot for autonomous localization of underground space

The invention relates to a multi-sensor intelligent detecting robot for underground space autonomous positioning. The detection robot includes a robot carrier platform, a rolling wheel, a master control box, a rear camera, a manipulator arm, an instrument bin, a sampling basket, a battery pack, a front camera, and the like, which are mounted on the carrier platform. The robot carrier platform is connected with the main control box through the power supply communication cable to realize the power supply and communication function. The detection data of the instrument storehouse is transmitted to the main control box in real time through the power supply communication cable. The main rolling wheel provides mileage information in real time. The robot carrier platform is equipped with single axis fiber optic gyroscope, double axis inclinometer, three axis accelerometer, and the main roller wheel to provide mileage information to realize the robot autonomous positioning. The detection robot can go deep into the underground space and detect the location, spatial information and life environment of the underground space, so as to obtain the three-dimensional model of the underground space. The robot adapts to complex road conditions and has certain waterproof function.

【技术实现步骤摘要】
一种地下空间自主定位多传感器智能探测机器人
本专利技术涉及环境探测与智能机器人
，特别地，涉及一种地下空间自主定位多传感器智能探测机器人。
技术介绍
我国金属非金属地下矿山采空区总量大，分布范围广。据初步统计，到2015年底，全国金属非金属地下矿山共有采空区12.8亿立方米，分布于全国28个省(市、区)。目前，采空区事故隐患治理存在的突出问题。采空区是诱发重特大事故的重要因素。采空区易引发透水、坍塌、冒顶片帮等多种形式的灾害，往往造成大量的人员伤亡和财产损失；采空区事故隐患治理不及时。部分矿山企业忽视采空区治理，特别是历史遗留采空区得不到及时处理；中小型矿山采空区管理不到位。一些中小型矿山专业技术力量薄弱，不按设计施工或无设计施工，矿柱留设不规范，造成采空区重叠、交错现象比较普遍，严重威胁矿山安全生产；采空区安全问题已经成为影响一些地方经济发展和社会和谐的重要因素。为了对采空区等地下空间进行探测，需要研制一款地下空间自主定位多传感器智能探测机器人，对地下空间的位置、大小、形状、环境等多种属性进行探测。同时机器人要能在复杂地形的矿洞行进，具有尺寸小、负载大、结构优、易操控等特点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下空间自主定位多传感器智能探测机器人，其特征在于，包括机器人载体平台(6)、主控箱(9)以及设置在载体平台上、并与主控箱(9)连接的后摄像头(1)、机械手臂(5)、仪器仓(3)、采样筐(4)、蓄电池组(7)、前摄像头(8)、履带、滚线轮(2)模块；所述滚线轮(2)设置在机器人载体平台(6)的表面，包括主滚线轮(21)、辅助滚线轮(22)、供电通信线缆(23)、供电通信接口(24)；主滚线轮(21)采用布线式电缆收放结构，主滚线轮(21)通过9针接口与供电通信线缆(23)一端连接，辅助滚线轮(22)通过9针接口与供电通信线缆(23)另一端连接，辅助滚线轮(22)通过供电通信接口(24)与主...

【技术特征摘要】
1.一种地下空间自主定位多传感器智能探测机器人，其特征在于，包括机器人载体平台(6)、主控箱(9)以及设置在载体平台上、并与主控箱(9)连接的后摄像头(1)、机械手臂(5)、仪器仓(3)、采样筐(4)、蓄电池组(7)、前摄像头(8)、履带、滚线轮(2)模块；所述滚线轮(2)设置在机器人载体平台(6)的表面，包括主滚线轮(21)、辅助滚线轮(22)、供电通信线缆(23)、供电通信接口(24)；主滚线轮(21)采用布线式电缆收放结构，主滚线轮(21)通过9针接口与供电通信线缆(23)一端连接，辅助滚线轮(22)通过9针接口与供电通信线缆(23)另一端连接，辅助滚线轮(22)通过供电通信接口(24)与主控箱(9)的通讯供电接口(92)连接；供电通信接口(24)与通讯供电接口(92)通过线缆连接；所述履带设置在机器人载体平台(6)的两侧，采用三节履带式设计，包括主履带(64)和设置在主履带(64)前后两端的前摆臂(61)、后摆臂(62)，均可被主控箱(9)远程控制；前摆臂(61)、后摆臂(62)与主履带之间的长度比例为0.3-0.4；旋转轴位于主履带两端外侧；所述仪器仓(3)包括环境探测仪器仓(31)和三维探测仪器仓(32)；所述环境探测仪器仓(31)包括第一可升降支座(311)、二维激光雷达(318)、云台(319)、以及通过RS232串口线接入电器仓(63)的温湿度传感器(312)、大气压传感器(313)、一氧化碳传感器(314)、二氧化氮传感器(315)、硫化氢传感器(316)、二氧化硫传感器(317)；所述二维激光雷达(318)与第一可升降支座(311)通过云台(319)连接；二维激光雷达(318)通过千兆网线与电器仓(63)连接；所述温湿度传感器(312)、大气压传感器(313)、一氧化碳传感器(314)、二氧化氮传感器(315)、硫化氢传感器(316)、二氧化硫传感器(317)安装在第一可升降支座(311)上，云台(319)通过一个可水平旋转360°的支撑底座与第一可升降支座(311)中心相连，二维激光雷达(318)安装在云台(319)上，云台(319)可绕其自身的一端垂直90度旋转；电器仓(63)位于主履带(64)之间，仪器仓(3)下方，安装有主控板(68)以及与主控板相连接的单轴光纤陀螺仪(65)、倾角仪(66)、加速度计(67)，用于机器人控制与导航；所述三维探测仪器仓(32)包括第二可升降支座(321)、与第二可升降支座(321)通过螺栓连接的网口底座(322)、三维激光扫描仪(323)；网口底座(322)与三维激光扫描仪(323)通过螺栓固定、通信接口相连。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机械手臂(5)包括机械手臂摄像头(51)，机械手爪(52)，钻头(53)，机械手底座(54)，两轴机械手臂(55)；机械手臂摄像头(51)安装在两轴机械手臂(55)前臂端，通过螺栓固定；机械手爪(52)位于两轴机械手臂(55)顶端，钻头(53)位于两轴机械手臂(55)下方，采用驱动电机可以伸缩，钻头(53)与驱动电机之间采用软连接；机械手底座(54)与电器仓(63)顶板通过内六角螺栓固定。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，环境探测仪器仓(31)和三维探测仪器仓(32)均达...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢翔，杜年春，粟闯，侯超亮，
申请(专利权)人：中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43