一种经济型龙门式智能掘进机器人系统及其工作流程技术方案

本发明专利技术涉及机械技术领域，具体涉及一种经济型龙门式智能掘进机器人系统及其工作流程，包括悬臂式掘进机器人、钻锚机器人、通风除尘系统、自移机尾和二运系统；悬臂式掘进机、钻锚机器人依次布置于煤矿巷道内，钻锚机器人为龙门式框架结构，为悬臂式掘进机器人提供一个安全工作空间，并保障完成锚网的支护及钻锚任务；臂式掘进机器人、二运系统依次前后布置，位于钻锚机器人框架内部，来实现煤的开采及运输；本发明专利技术可以在保证作业安全的基础上，实现掘进与支护交错作业，具有结构简单，钻机分布合理，工艺灵活，操控简单，适应性强，性价比高等特点，能够有效提高掘进效率，减少工作人员数量和工作强度，显著提升锚护速度和质量，保证安全生产。

【技术实现步骤摘要】
一种经济型龙门式智能掘进机器人系统及其工作流程
本专利技术涉及机械
，具体涉及一种经济型龙门式智能掘进机器人系统及其工作流程。
技术介绍
在我国由于煤炭是主要的能源，开采量逐年增加，但采掘比例严重失衡，给安全生产带来了较大隐患，同时掘进装备的自动化程度已成为制约煤矿提高生产能力的主要因素。当今矿业研究的热点和难点是具有智能化的快速的井下快速钻锚支护系统。而一些小中性煤矿，同样有着迫切的需求，但因巨额的投入，和复杂的地形，让众多厂商无能为力。为此，研究一套经济型的适应性好的智能掘进机器人系统，就显得尤为迫切。经过研究发现，对已有的掘进机进行适当的改造，并与钻锚机器人系统及其他辅助设备构成在最简、快速智能掘进系统，能有效提升掘进效率，并最大程度的降低固定资产的投入。同时对多机配合的系统的研究，也将促进采矿设备向集成化、高效化、智能化等方向发展。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种经济型龙门式智能掘进机器人系统及其工作流程。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：>一种经济型龙门式智本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经济型龙门式智能掘进机器人系统，其特征在于：包括悬臂式掘进机器人(1)、钻锚机器人(2)、通风除尘系统(3)、自移机尾(4)及二运系统(5)；悬臂式掘进机(1)、钻锚机器人(2)依次布置于煤矿巷道内，悬臂式掘进机和二运系统均位于钻锚机器人的框架内，悬臂式掘进机(1)位于整个系统最前方，利用自身履带行走系统向前移动，二运系统为皮带转载机，通过铰接方式接在悬臂式掘进机器人(1)后方，用于将煤运出系统外，为落地状态，利用悬臂式掘进机的牵引向前移动；通风除尘系统(3)通过外部的管道将新鲜空气送到前端，在钻锚机器人处变为鱼叉型，采用矩形管道，顺着钻锚机器人的龙门框架外侧通往前端，一侧为除尘，一侧...

【技术特征摘要】
1.一种经济型龙门式智能掘进机器人系统，其特征在于：包括悬臂式掘进机器人(1)、钻锚机器人(2)、通风除尘系统(3)、自移机尾(4)及二运系统(5)；悬臂式掘进机(1)、钻锚机器人(2)依次布置于煤矿巷道内，悬臂式掘进机和二运系统均位于钻锚机器人的框架内，悬臂式掘进机(1)位于整个系统最前方，利用自身履带行走系统向前移动，二运系统为皮带转载机，通过铰接方式接在悬臂式掘进机器人(1)后方，用于将煤运出系统外，为落地状态，利用悬臂式掘进机的牵引向前移动；通风除尘系统(3)通过外部的管道将新鲜空气送到前端，在钻锚机器人处变为鱼叉型，采用矩形管道，顺着钻锚机器人的龙门框架外侧通往前端，一侧为除尘，一侧为新风，其主机架设于自移机尾(4)上方，在二运系统(5)上方的管道采用圆柱形风筒；所述的悬臂式掘进机器人(1)上搭载毫米波雷达(101)、双目视觉(102)、第一旋转编码器(103)、第二旋转编码器(104)、第三旋转编码器(105)、第四旋转编码器(106)、4个距离感应器(107)、惯导模块(108)、全站仪(109)和主控制器(110)，悬臂式掘进机器人通过全站仪(109)和惯导模块(108)来实现自身在井下的定位及位姿识别，通过双目视觉(102)和毫米波雷达(101)辅助定位控制，并根据预定掘进轨迹实现自动掘进，通过4个距离感应器(107)与防止掘进机器人与两侧煤壁碰撞，且与钻锚机器人实时确定两机位置，避免碰撞；所述毫米波雷达(101)用于探测前方煤壁；所述双目视觉(102)，用于采集悬臂式掘进机器人前方的图像数据，辅助控制；所述第一旋转编码器(103)，用于实时反馈炮头摇臂上下摆臂状态；所述第二旋转编码器(104)，用于实时反馈炮头摇臂左右摆臂状态；所述第三旋转编码器(105)，用于反馈左侧履带状态；所述第四旋转编码器(106)，用于反馈右侧履带状态；
所述的钻锚机器人(3)自带电液控平台(301)，用于完成临时支护、锚网永久支护及前期的钻锚任务，钻锚机器人上安装有4台钻机，分别为2台顶板钻机、左右各一台侧帮钻机，可以使锚网得到初步固定，实现锚网的临时支护；包括机器人机体、侧帮钻锚机构及顶板钻锚机构，所述机器人机体上配置配有距离传感器(303)、惯导模块(304)、旋转编码器(302)，电液控平台(301)和距离传感器(303)、惯导模块(304)、旋转编码器(302)共同完成机器人钻锚机器人的智能控制和系统状态监视。


2.如权利要求1所述的一种经济型龙门式智能掘进机器人系统，其特征在于：所述机器人机体包括履带行走机构(11)、液压升降机构(12)、清浮煤机构(13)、辅助折叠踏板机构(14)、顶锚网机构(15)、机架(16)；
履带行走机构(11)安装于机架(16)的最底端，左、右两侧各一个，用于为机器人提供行驶动力；两侧的履带行走机构(11)上方各配置一台液压泵站，通过电机带动，为钻锚机器人带来液压动力，有独立的电液控制器；
液压升降机构(12)安装于履带行走机构(11)的前后两端，用于顶起整个机器人机身；
清浮煤机构(13)通过螺栓安装与机架(16)的两侧，位于履带行走机构(11)前端，包括L形支架和通过沉孔螺栓安装在L形支架前端的硬质合金铲刃；
顶锚网机构(15)采用镂空井字形结构，通过弹簧和支架安装于机架(16)上顶端，用于实现对顶板的自适应压紧贴合，且进过校核满足结构强度，不影响打锚杆和锚索；
所述侧帮钻锚机构包括左帮锚钻机(21)和右帮锚钻机(22)，分别安装于煤矿钻锚机器人前端的左右两侧；
左帮锚钻机(21)包括上下滑轨(211)、旋转机构(212)、钻锚机(213)，上下滑轨(211)位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏伟，薛旭升，王川伟，梁林，赵昊，高佳晨，姚阳，贾泽林，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61