一种救援用多机械臂配合的智能机械车及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种救援用多机械臂配合的智能机械车及其工作方法，救援用多机械臂配合的智能机械车包括机械箱、挖掘装置、照明装置、摄像装置、运送装置、传动装置和控制单元；所述的机械箱内部包括蓄电装置、控制单元、电磁波发射器和接受器、油缸输出装置和发动机；所述的摄像装置和照明装置都安装在机械箱的箱体壁上；所述的挖掘装置包含四条机械臂，装配在机械箱顶部的四角处；所述的钻头安装在车体的前部；所述的运送装置安装在机械箱顶部，沿顶部四边设有一椭圆形滑轨，滑轨上装有两个方形槽，可沿滑轨移动；所述的传动装置安置在车体两侧。本发明专利技术为矿井作业发生事故时提供了一种有效的救援方法，能够缩短救援时间，确保伤员的安全。的安全。的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种救援用多机械臂配合的智能机械车及其工作方法


[0001]本专利技术设计智能化机械控制塌方救援设备的
，特别设计一种救援用多机械臂配合的智能机械车及其工作方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，矿场资源的需求越来越大，世界各国普遍对矿业日益高度重视。我国是世界上矿场资源比较丰富，矿产比较配套、齐全的少数几个国家之一，但由于人口、资源需求的限制，我国对于矿产资源需求量仍旧较大。就目前而言，我国采矿大多数采用综合机械化采矿法。然而，因为工作疏忽或者地质突变，天气急转等不可控的意外因素的影响，很容易发生矿洞坍塌的危险，但矿洞发生坍塌，整个矿洞会下陷，矿洞内氧气稀薄、二氧化碳含量较高,在此期间若有矿井工人正在进行作业或者日行检查时被困其中,往往缺少食物和淡水，.而且大多都遭受碎石的撞击而负伤，无法自由行动以进行自救，因此如何采用合适的方式进行救援就成为了一个关键问题。
[0003]现在市面上的大部分矿井机器人都是负责侦察、检测的，很少有同时可以进行侦察检测和救援的。而
‑
般进行救援的方式都是抢通进入通道,探明今井下人员、设施、空气等情况，恢复矿井通风，在根据情况尽快将遇险人员救出地面。抢通进入井下通道的方法，最好是能恢复原有井巷，如果堵塞太严重无法恢复，那就需要从地面向井下打救援钻孔，时耗费长。本专利技术可以自动检测路线然后进行挖掘，充分利用原有井巷快速到达待救援人员身边，同时机身自带有方槽可以便携挖土运土，机身整体占地体积较小，挖掘的速率也较快，大大提高了挖掘救援的效率。
专利
技术实现思路

[0004]为了解决上述发生的意外事故，本专利技术设计了一款能够在尽可能短的时间里将受困人员救援出来，能够很大效率的实现救援工作的一种救援用多机械臂配合的智能机械车及其工作方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种救援用多机械臂配合的智能机械车，包括机械箱、挖掘装置、照明装置、摄像装置、运送装置、传动装置和控制单元；所述的机械箱内部包括蓄电装置、控制单元、电磁波发射器和接受器、油缸输出装置和发动机；所述的摄像装置和照明装置都安装在机械箱的箱体壁上；所述的挖掘装置包含四条机械臂，装配在机械箱顶部的四角处；所述的钻头安装在车体的前部；所述的运送装置安装在机械箱顶部，沿顶部四边设有椭圆形滑轨，滑轨上装有两个方形槽，可沿滑轨移动；所述的传动装置安置在车体两侧；机械箱为机械车的主体部分，内部包括蓄电装置、油能装置、信号传输装置、控制装置和动力装置；机械箱内部的底部中间位置安装有一个小型机械箱，保护内部电路，内部装置一块集成电路板，包含了MCU控制芯片、驱动模块、信号处理模块等；小型机械箱的四周伸出多条传输线，分别与发动机、摄像头、蓄电池、4个数控泵、电磁波发射器和接收器相连
接；信号传输组为高频电磁波发射器和接收器，发射器固定于机械箱的前方位置；接收器固定于机械箱的后方位置，接受来自地面发出的电磁信号；所述的数控泵安置在机械箱的四个角的位置，泵体上有多个输油孔，通过输油管与外部的油缸和储油箱连接；所述的可充电型太阳能蓄电装置安装在机械箱的靠近后壁的位置，与钻头电机、照明灯、摄像头和控制单元相连接，提供电力，此蓄电装置既可以外部人工充电，也可以利用太阳能进行充电；储油箱安置在靠近机械箱前壁的位置，储油箱表面有输油孔，通过输油管与数控泵和发动机相连接；所述的钻头安置在车体的正前方，与前壁有一定的距离，在内部与钻头同轴的位置装配有钻头电机，包裹在小型机械保护壳内，伸出的传动轴与外部钻头相连接，传动轴被一圆柱形杆件支撑；发动机安置在机械箱的后部位置，两侧伸出两个传动轴，与履带上的齿轮连接；所述的挖掘装置包括四条机械臂，每条机械臂都装配在机械箱顶部，包括主动支撑臂、伸展支撑臂和铲斗；主动支撑臂底部有一油缸；伸展支撑臂两侧设有两个小型油缸；铲斗与伸展支撑臂的上方装配有油缸；每条机械臂都通过旋转盘与机械箱装配，可以360度旋转。
[0006]上述的救援用多机械臂配合的智能机械车中，所述的钻头采用硬质合金刚，电机可以控制钻头的不同钻速。
[0007]上述的救援用多机械臂配合的智能机械车中，所述的主动支撑臂底部的油缸与旋转盘连接，输油管通过旋转盘旁边的小孔伸入机械箱内，与数控泵连接；所述的伸展支撑臂两侧的油缸一端固定在伸展支撑臂上，另一端固定在主动支撑臂上，负责机械臂的伸展。
[0008]上述的救援用多机械臂配合的智能机械车中，所述的照明装置包括4个长条形的照明灯，分别安置在机械箱四面箱体壁的外侧，平行于机械箱的顶边。
[0009]上述的救援用多机械臂配合的智能机械车中，所述的摄像装置包括8个半球形摄像头，分别安置在机械箱体壁的外侧，每侧各安置两个，每两个摄像头之间相距一定的距离。
[0010]上述的救援用多机械臂配合的智能机械车中，所述的运送装置包括椭圆形的滑轨和2个方形槽；滑轨沿着机械箱的顶部四边安置，机械臂在滑轨的内侧；方形槽和方形槽安置在滑轨上，可以沿着滑轨自由移动。
[0011]上述的救援用多机械臂配合的智能机械车中，所述的传动组包括两条履带，材料为硬质钢，履带板采用三筋履带板，平行安置于机械箱底部。
[0012]一种上述的救援用多机械臂配合的智能机械车的工作方法，具体操作如下：当外部探测到合适的位置后，先由冲击钻打出一个深洞，之后将机械车投放到合适的位置，机械车向前方进行挖掘救援，前面两个机械臂进行挖掘，挖下的土装填到前方的方形槽中；机械箱前部的钻头辅助挖掘，遇到较软的土石时，电机功率调小；当遇到较硬的硬石时，电机功率加大，将土石钻碎后，前面两个机械臂再将其挖入方形槽中；方形槽装填满后，方形槽和方形槽位置互换，方形槽转到前方，进行填土。调换位置后，后方的两个机械臂负责将方形槽中的土运送到侧后方，土顺着沿线的两侧运下，如此循环往复；机械想四周的照明灯打开，摄像头也开启，观察四周的情况；摄像头观察到的情况通过电磁波
发射器将图像传输到外部电子显示屏上；机械车的后方会有工作人员对隧道搭建支撑杆。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够在在挖掘的过程中检测周围环境，自动检测路线进行挖掘，外部人员也可通过机械车的电磁信号反馈看见实时情况，及时调整工作指令，减少工作过程中的失误，提高救援的效率。
[0014]本专利技术的装置体积较小，移动较为灵活，可工作范围广。
[0015]本专利技术同时备有四个挖掘的机械臂，便于挖掘工作的开展，提高挖掘速度。
[0016]本专利技术在车顶装配有两个方槽，挖掘与运土分开操作，不用特意操作车子进行运土，极大地提高了工作效率。
[0017]本专利技术在遇到较大的坚硬石块时，可操作车前的钻头辅助挖掘，无需再更换设备，能够节省宝贵的救援时间。
[0018]1—机械臂；2—方形槽；3—摄像头；4—钻头；5—履带；6—照明灯；7—椭圆形滑轨；8—机械箱；9—铲斗；10—油缸；11—伸展支撑臂；12—油缸；13—主动支撑臂；14—油缸；15—旋转盘；16—发动机；17—数控泵；18—电磁波接收器；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种救援用多机械臂配合的智能机械车，其特征是：包括机械箱、挖掘装置、照明装置、摄像装置、运送装置、传动装置和控制单元；所述的机械箱内部包括蓄电装置、控制单元、电磁波发射器和接受器、油缸输出装置和发动机；所述的摄像装置和照明装置都安装在机械箱的箱体壁上；所述的挖掘装置包含四条机械臂，装配在机械箱顶部的四角处；所述的钻头安装在车体的前部；所述的运送装置安装在机械箱顶部，沿顶部四边设有一椭圆形滑轨，滑轨上装有两个方形槽，可沿滑轨移动；所述的传动装置安置在车体两侧；机械箱为机械车的主体部分，内部包括蓄电装置、油能装置、信号传输装置、控制装置和动力装置；机械箱内部的底部中间位置安装有一个小型机械箱，保护内部电路，内部装置一块集成电路板，包含了MCU控制芯片、驱动模块、信号处理模块等；小型机械箱的四周伸出多条传输线，分别与发动机、摄像头、蓄电池、4个数控泵、电磁波发射器和接收器相连接；信号传输组为高频电磁波发射器和接收器，发射器固定于机械箱的前方位置；接收器固定于机械箱的后方位置，接受来自地面发出的电磁信号；所述的数控泵安置在机械箱的四个角的位置，泵体上有多个输油孔，通过输油管与外部的油缸和储油箱连接；所述的可充电型太阳能蓄电装置安装在机械箱的靠近后壁的位置，与钻头电机、照明灯、摄像头和控制单元相连接，提供电力，此蓄电装置既可以外部人工充电，也可以利用太阳能进行充电；储油箱安置在靠近机械箱前壁的位置，储油箱表面有输油孔，通过输油管与数控泵和发动机相连接；所述的钻头安置在车体的正前方，与前壁有一定的距离，在内部与钻头同轴的位置装配有钻头电机，包裹在小型机械保护壳内，伸出的传动轴与外部钻头相连接，传动轴被一圆柱形杆件支撑；发动机安置在机械箱的后部位置，两侧伸出两个传动轴，与履带上的齿轮连接；所述的挖掘装置包括四条机械臂，每条机械臂都装配在机械箱顶部，包括主动支撑臂、伸展支撑臂和铲斗；主动支撑臂底部有一油缸；伸展支撑臂两侧设有两个小型油缸；铲斗与伸展支撑臂的上方装配有油缸；每条机械臂都通过旋转盘与机械箱装配，可以360度旋转。2.根据权利要求1所述的救援用多机械臂配合的智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲洲，高嘉恒，潘阳，邹洁，谢成，吴菁，李金桥，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：