井下救援机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种井下救援机器人，井下救援机器人包括：主体；至少三个行动肢沿主体的周向均匀设置，每个行动肢均可相对于主体转动；第一检测装置设置于主体，用于检测井下的生态地理信息；第二检测装置用于检测主体的运动信息；控制装置设置于主体且与第一检测装置、第二检测装置和各行动肢均电性连接，用于根据生态地理信息和运动信息控制各行动肢运动至待救援位置；控制装置还与外部处理器电性连接，以将生态地理信息和运动信息发送给外部处理器。本发明专利技术无需操控者人工操控，实现了实时自动控制，并能准确提供井下的信息和运动信息，便于控制装置准确及时地对各行动肢控制，提高了救援的准确性和及时性。

Underground rescue robot

【技术实现步骤摘要】
井下救援机器人
本专利技术涉及井下救援
，具体而言，涉及一种井下救援机器人。
技术介绍
安全生产一直都是煤矿企业可持续发展的首要前提，我国矿山安全生产形势严峻，重特大事故多发且尚未得到有效遏制。在煤矿生产中，会因瓦斯爆炸、透水事故、地下空洞等原因出现塌方，将工作人员困于井下。由于井下状况复杂未知，在不清楚救援环境和救援目标位置的情况下，救援工作往往难以及时有效实施，这时需要救援机器人来代替人对井下的真实环境进行探测，并对救援目标进行搜寻和定位，获取井下搜救信息为实施有效救援方案提供技术支撑。随着智慧矿山理念的不断发展，越来越多的机器人被应用于煤矿环境中。在煤矿井下救援方面，现有的煤矿井下搜救机器人在实际应用时存在一定的弊端：第一，部分搜救机器人需要在人的遥控和配合下才能工作，由于井下复杂的环境和地理因素，所以数据传输会存在延迟，操纵者获取到的实时信息受到限制，对突发情况不能及时做出反应；第二，现有的搜救机器人无法为井上人员提供准确的搜救信息，导致救援人员无法制定高效的救援计划，很难满足智慧矿山的建设需求。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种井下救援机器人，旨在解决现有技术中搜救机器人在操作者的操控下运动易导致无法准确及时地作出反应且搜救信息不准确的问题。本专利技术提出了一种井下救援机器人，井下救援机器人包括：主体；至少三个行动肢，沿主体的周向均匀设置，并且，每个行动肢均可相对于主体转动；第一检测装置，设置于主体，用于检测井下的生态地理信息；第二检测装置，用于检测主体的运动信息；控制装置，设置于主体且与第一检测装置、第二检测装置和各行动肢均电性连接，用于根据接收到的生态地理信息和运动信息控制各行动肢运动至待救援位置；控制装置还用于与外部处理器电性连接，以将生态地理信息和运动信息发送给外部处理器。进一步地，上述井下救援机器人中，第一检测装置包括：环境检测机构，设置于主体，用于检测井下的环境信息；环境信息包括：井下各种气体的浓度和井下的温度、湿度；位置检测机构，设置于主体，用于检测待救援人员的位置信息；地图检测机构，设置于主体，用于检测井下的地理信息；控制装置与环境检测机构、位置检测机构和地图检测机构均电性连接，用于根据接收到的环境信息、位置信息和地理信息确定救援信息图，以及根据救援信息图控制各行动肢运动；控制装置还用于将救援信息图发送给外部处理器。进一步地，上述井下救援机器人中，位置检测机构包括：生命探测器，可相对于主体转动地设置于主体的顶部且与控制装置电性连接，用于检测待救援人员的位置信息，并将待救援人员的位置信息发送给控制装置。进一步地，上述井下救援机器人中，位置检测机构还包括：第一舵机，设置于主体的顶部；U型支架，U型支架的底板与第一舵机的转轴相连接，以使U型支架可沿主体的横向转动；第二舵机，第二舵机的转轴与U型支架的其中一个侧板相连接，以使第二舵机可相对于主体沿俯仰方向转动；生命探测器设置于第二舵机。进一步地，上述井下救援机器人中，第二检测装置包括：形态检测器，设置于主体，用于检测主体的形态；里程检测器，设置于主体，用于检测主体的运动里程；控制装置还与形态检测器和里程检测器均电性连接，用于接收主体的形态和运动里程，并根据救援信息图以及主体的形态和运动里程控制各行动肢运动。进一步地，上述井下救援机器人中，第二检测装置还包括：至少三个第一运动检测器，各第一运动检测器一一对应地设置于各行动肢，每个第一运动检测器均用于检测对应的行动肢在垂直方向上的运动信息；至少三个第二运动检测器，各第二运动检测器一一对应地设置于各行动肢，每个第二运动检测器均用于检测对应的行动肢在水平方向上的运动信息；控制装置还与各第一运动检测器和各第二运动检测器均电性连接，用于接收各行动肢在垂直方向和水平方向的运动信息，并根据救援信息图和各行动肢的运动信息控制各行动肢的运动。进一步地，上述井下救援机器人中，每个行动肢均包括：三个行动节机构，三个行动节机构依次串联连接且均与控制装置相连接，其中一个行动节机构与主体相连接，并且，与主体相连接的行动节机构可沿主体的横向转动，另两个行动节机构均可沿主体的竖向转动；接触体，设置于最外侧的行动节机构且与地面相接触。进一步地，上述井下救援机器人中，每个所述行动节机构均包括：与所述控制装置相连接的第三舵机和两个并列设置的支撑板，两个所述支撑板分别置于所述第三舵机的两侧且与所述第三舵机的转轴和从动轴一一对应连接；与所述主体相连接的行动节机构中的第三舵机与所述主体相连接且其转轴沿所述主体的横向转动，另两个所述行动节机构中的第三舵机均夹设于前一个行动节机构中的两个所述支撑板之间且其转轴均沿所述主体的竖向转动；所述接触体夹设于最外侧的行动节机构中的两个支撑板之间。进一步地，上述井下救援机器人中，每个所述行动肢均还包括：缓冲机构，设置于接触体，用于在接触体与地面相接触时对各行动节机构进行缓冲。进一步地，上述井下救援机器人中，接触体包括：接触部和内部中空的连接部；连接部与最外侧的行动节机构相连接，接触部可滑动地穿设于连接部且第一端置于连接部内，接触部的第二端与地面相接触；缓冲机构包括：减震弹簧；减震弹簧设置于连接部的内部，并且，减震弹簧与接触部的第一端相连接。本专利技术中，控制装置根据检测到的井下生态地理信息和主体的运动信息来控制各行动肢运动至待救援位置，无需操控者人工操控，控制装置能够自动控制各行动肢运动，实现了实时自动控制，并能对突发情况准确、及时地作出反应，而且，第一检测装置和第二检测装置能够自动检测，控制装置根据检测到的信息即可作出判断，无需进行地形适应，大大缩短了救援时间，同时，第一检测装置和第二检测装置能够准确提供井下的信息和运动信息，便于控制装置准确地对各行动肢进行控制，提高了救援位置和救援信息的准确度，解决了现有技术中搜救机器人在操作者的操控下进行运动易导致无法准确及时的作出反应且适应性差以及搜救信息不准确的问题。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的井下救援机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的井下救援机器人的主视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的井下救援机器人中，接触体的剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的井下救援机器人的结构框图；图5为本专利技术实施例提供的井下救援机器人的又一结构框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下救援机器人，其特征在于，包括：/n主体(1)；/n至少三个行动肢(2)，沿所述主体(1)的周向均匀设置，并且，每个所述行动肢(2)均可相对于所述主体(1)转动；/n第一检测装置(3)，设置于所述主体(1)，用于检测所述井下的生态地理信息；/n第二检测装置(4)，用于检测所述主体(1)的运动信息；/n控制装置(5)，设置于所述主体(1)且与所述第一检测装置(3)、所述第二检测装置(4)和各所述行动肢(2)均电性连接，用于根据接收到的所述生态地理信息和所述运动信息控制各所述行动肢(2)运动至待救援位置；所述控制装置(5)还用于与外部处理器(6)电性连接，以将所述生态地理信息和所述运动信息发送给所述外部处理器(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种井下救援机器人，其特征在于，包括：
主体(1)；
至少三个行动肢(2)，沿所述主体(1)的周向均匀设置，并且，每个所述行动肢(2)均可相对于所述主体(1)转动；
第一检测装置(3)，设置于所述主体(1)，用于检测所述井下的生态地理信息；
第二检测装置(4)，用于检测所述主体(1)的运动信息；
控制装置(5)，设置于所述主体(1)且与所述第一检测装置(3)、所述第二检测装置(4)和各所述行动肢(2)均电性连接，用于根据接收到的所述生态地理信息和所述运动信息控制各所述行动肢(2)运动至待救援位置；所述控制装置(5)还用于与外部处理器(6)电性连接，以将所述生态地理信息和所述运动信息发送给所述外部处理器(6)。


2.根据权利要求1所述的井下救援机器人，其特征在于，所述第一检测装置(3)包括：
环境检测机构(31)，设置于所述主体(1)，用于检测所述井下的环境信息；所述环境信息包括：所述井下各种气体的浓度和所述井下的温度、湿度；
位置检测机构(32)，设置于所述主体(1)，用于检测待救援人员的位置信息；
地图检测机构(33)，设置于所述主体(1)，用于检测所述井下的地理信息；
所述控制装置(5)与所述环境检测机构(31)、所述位置检测机构(32)和所述地图检测机构(33)均电性连接，用于根据接收到的所述环境信息、所述位置信息和所述地理信息确定救援信息图，以及根据所述救援信息图控制各所述行动肢(2)运动；
所述控制装置(5)还用于将所述救援信息图发送给所述外部处理器(6)。


3.根据权利要求2所述的井下救援机器人，其特征在于，所述位置检测机构(32)包括：
生命探测器(321)，可相对于所述主体(1)转动地设置于所述主体(1)的顶部且与所述控制装置(5)电性连接，用于检测待救援人员的位置信息，并将所述待救援人员的位置信息发送给所述控制装置(5)。


4.根据权利要求3所述的井下救援机器人，其特征在于，所述位置检测机构(32)还包括：
第一舵机(322)，设置于所述主体(1)的顶部；
U型支架(323)，所述U型支架(323)的底板与所述第一舵机(322)的转轴相连接，以使所述U型支架(323)可沿所述主体(1)的横向转动；
第二舵机(324)，所述第二舵机(324)的转轴与所述U型支架(323)的其中一个侧板相连接，以使所述第二舵机(324)可相对于所述主体(1)沿俯仰方向转动；
所述生命探测器(321)设置于所述第二舵机(324)。


5.根据权利要求2所述的井下救援机器人，其特征在于，所述第二检测装置(4)包括：
形态检测器(41)，设置于所述主体(1)，用于检测所述主体(1)的形态；
里程检测器(42)，设置于所述主体(1)，用于检测所述主体(1)的运动里程；
所述控制装置(5)还与所述形态检测器(41)和所述里程检测器(42)均电性连接，用于接收所述主体(1)的形态和运动里程，并根...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟宗磊，牛学犇，李丽，张媛，申远航，王晨，魏一通，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37