无人机投放智能注油机器人及方法技术

本发明专利技术公开了一种无人机投放智能注油机器人及方法，包括飞行执行系统和地面总控系统：飞行执行系统包括旋翼飞行器、行走小车、机器人、控制系统和驱动系统；机器人包括底座部、身体部、头部和手臂部；控制系统用于实现机器人的动作控制，以及外界信号的采集和传输；驱动系统包括对机器人进行操控的垂直旋转驱动系统、平面回转驱动系统、油泵驱动系统，以及用于实现机器人维护功能的功能模块。地面总控系统包括地面监控中心，地面监控中心通过无线网络与旋翼飞行器和机器人的控制端连接；旋翼飞行器无线连接有飞行器操作显示屏，飞行器操作显示屏用于实现对旋翼飞行器的位置姿态修正和应急保护控制；机器人无线连接有维护操作及注油显示屏。注油显示屏。注油显示屏。

【技术实现步骤摘要】
无人机投放智能注油机器人及方法


[0001]本专利技术涉及矿山运输设备
，更具体的说是涉及一种无人机投放智能注油机器人及方法。

技术介绍

[0002]多绳摩擦式提升机是一种重要的矿山机械运输设备，适用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的提升系统，提升容器是由多根提升钢丝绳共同悬挂的，一般采用偶数根，最常用4绳或6绳，所以提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升机的钢丝绳直径小，而且摩擦轮直径也小。因而在提升同样载荷的情况下，多绳摩擦式提升机具有体积小、重量轻、节约材料、制造容易、易安装和运输方便等特点。若发生了事故，多根钢丝绳同时断裂的可能性极小，因而有较好的安全可靠性。适用于深井，是未来矿山运输设备的发展方向。
[0003]多绳摩擦式提升机天轮装置作用是支托提升机摩擦轮到提升容器之间的钢丝绳并用来改变钢丝绳的方向，即导向作用。天轮装置结构有两种，普通天轮装置和新型天轮装置。大部分天轮装置为普通天轮结构，主要由轴承座、两端轴承、天轮轴、游动轮、固定轮、轴瓦、衬垫和卡箍等组成。其中，左端轮子为固定轮，与天轮轴靠平键联接；右侧3个轮子为游动轮，游动轮与天轮轴之间有轴瓦，轴瓦与游动轮毂之间靠高强度螺栓联接；轴瓦内部有储油槽，通过润滑油脂来实现游动轮与天轮轴灵活转动。当每根钢绳的线速度不完全相同时，游动轮与天轮轴之间可自由地相对转动，防止钢丝绳与衬垫之间产生滑动摩擦，避免衬垫过度磨损，起到保护钢丝绳的作用。该结构的天轮装置应用较为广泛，技术成熟。
[0004]天轮装置使用现场环境恶劣，需要定期对天轮装置进行维护，天轮装置在使用不当、维护不及时进行拆解、检测后，发现多数天轮存在的不是单一问题。近年来随着煤炭资源的整合，矿井设备更新换代，提升机的提升能力和规格也随之增大，如因使用中不及时维护出现问题而重新采购一组天轮装置，特别对大规格的提升机来说，生产成本相当高。
[0005]因此，针对天轮装置需要对轴瓦进行定期注油润滑的问题，提供一种智能机器人及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种无人机投放智能注油机器人及方法，旨在解决上述技术问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种无人机投放智能注油机器人，包括飞行执行系统和地面总控系统：
[0009]所述飞行执行系统包括旋翼飞行器、行走小车、机器人、控制系统和驱动系统；所述行走小车与所述飞行器之间可拆卸连接；所述行走小车的四角均安装有麦克纳姆车轮；所述机器人安装在所述行走小车上；所述机器人包括底座部、身体部、头部和手臂部；底座部固定在所述行走小车顶面；所述身体部连接在所述底座部上，且能够实现竖向方向的伸
缩，以及水平面内的转动；所述头部转动连接在所述身体部顶端，所述头部顶端具有振动/温湿度传感器和GPS定位系统，所述头部的耳部具有声音传感器，所述头部的眼部具有红外摄像仪；所述手臂部的数量为两个，且分别连接在所述身体部的两侧，且用于存储及注射润滑油；所述控制系统安装在所述行走小车和所述机器人内部，用于实现机器人的动作控制，以及外界信号的采集和传输；所述驱动系统包括对所述机器人进行操控的垂直旋转驱动系统、平面回转驱动系统、油泵驱动系统，以及用于实现所述机器人维护功能的功能模块。
[0010]所述地面总控系统包括地面监控中心，所述地面监控中心通过无线网络与所述旋翼飞行器和所述机器人的控制端连接；所述旋翼飞行器无线连接有飞行器操作显示屏，所述飞行器操作显示屏用于实现对所述旋翼飞行器的位置姿态修正和应急保护控制；所述机器人无线连接有维护操作及注油显示屏。
[0011]通过上述技术方案，本专利技术提供的无人机投放智能注油机器人采用地空协同作业方式，通过地面监控中心对旋翼飞行器和机器人进行无线控制，行走小车和机器人配合实现巡检和维护工作的装置，避免了人工攀爬天轮可能造成的安全事故，提高了摩擦提升机天轮维护的效率及运行安全性，实现了矿山摩擦式提升机的安全生产及减人增效，而且机器人具有多自由度，能够实现不同角度和位置的注油和维护巡检操作。
[0012]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述控制系统包括探测部、控制部和电池；所述探测部包括与所述振动/温湿度传感器、所述声音传感器和所述红外摄像仪分别电性连接的数据处理器；所述数据处理器电性连接有交换机，所述交换机电性连接有无线终端，所述无线终端用于向地面传输采集信号；所述控制部包括分别与所述交换机和所述无线终端电性连接的电源稳压单元，所述电源稳压单元电性连接有控制单元，所述控制单元与所述数据处理器电性连接，所述控制单元与舵机的控制端电性连接，所述舵机用于实现对所述机器人的转动动作控制；所述电池与所述电源稳压单元电性连接。本专利技术通过振动/温湿度传感器、声音传感器和红外摄像仪的数据采集，能够对异常情况进行预警，巡检效果更好。
[0013]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述底座部包括立柱和安装筒；所述立柱固定在所述行走小车的顶面，所述安装筒固定在所述立柱上，所述安装筒内安装有多级电动伸缩杆，所述多级电动伸缩杆的顶端与所述身体部转动连接。多级电动伸缩杆可以为三级伸缩结构，能够实现身体部的高度调节，适应性更强。
[0014]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述手臂部包括连接臂、伸缩臂和注射臂；所述连接臂固定在所述身体部的侧壁上；所述伸缩臂一端与所述连接臂铰接；所述注射臂的一端与所述伸缩臂的另一端铰接，所述注射臂的另一端用于注射润滑油。手臂部的铰接结构能够使其自由度更多，且伸缩臂可以进一步提高接触范围，使用效果更好。
[0015]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述注射臂包括外筒体、注射头和内活塞；所述外筒体一端与所述伸缩臂铰接；所述注射头连接在所述外筒体的另一端，且与所述外筒体内部连通；所述内活塞安装在所述外筒体内部，且与所述外筒体和所述注射头之间形成用于容纳润滑油的腔室。本专利技术通过活塞注射方式实现润滑油的注入，控制效果更好。能够进一步提高注射精度。
[0016]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述注射头的侧壁安装有针孔摄像头。
[0017]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述外筒体上具有注油口，所述注油口上安装有油塞；所述外筒体上具有观察窗口；所述外筒体与所述注射头的连接端面上具有环绕所述注射头的LED灯。以上结构的增加能够进一步提高机器人的使用性能。
[0018]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述机器人的手臂部上还安装有吸尘抽吸头和油漆喷头。能够根据需求对天轮进行相应的维护。
[0019]优选的，在上述一种无人机投放智能注油机器人中，所述行走小车的顶面固定有两个摄像机；两个所述摄像机分别布置在所述机器人的前方和后方；所述摄像机与所述控制系统电性连接。能够辅助行走小车的前后行走的路况探测。
[0020]本专利技术还提供了一种无人机投放智能注油方法，采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机投放智能注油机器人，其特征在于，包括飞行执行系统和地面总控系统：所述飞行执行系统包括旋翼飞行器(1)、行走小车(2)、机器人(3)、控制系统(4)和驱动系统；所述行走小车(2)与所述旋翼飞行器(1)之间可拆卸连接；所述行走小车(2)的四角均安装有麦克纳姆车轮(5)；所述机器人(3)安装在所述行走小车(2)上；所述机器人(3)包括底座部(31)、身体部(32)、头部(33)和手臂部(34)；所述底座部(31)固定在所述行走小车(2)顶面；所述身体部(32)连接在所述底座部(31)上，且能够实现竖向方向的伸缩，以及水平面内的转动；所述头部(33)转动连接在所述身体部(32)顶端，所述头部(33)顶端具有振动/温湿度传感器(331)和GPS定位系统，所述头部(33)的耳部具有声音传感器(332)，所述头部(33)的眼部具有红外摄像仪(333)；所述手臂部(34)的数量为两个，且分别连接在所述身体部(32)的两侧，且用于存储及注射润滑油；所述控制系统(4)安装在所述行走小车(2)和所述机器人(3)内部，用于实现机器人(3)的动作控制，以及外界信号的采集和传输；所述驱动系统包括对所述机器人(3)进行操控的垂直旋转驱动系统、平面回转驱动系统、油泵驱动系统，以及用于实现所述机器人(3)维护功能的功能模块。所述地面总控系统包括地面监控中心，所述地面监控中心通过无线网络与所述旋翼飞行器(1)和所述机器人(3)的控制端连接；所述旋翼飞行器(1)无线连接有飞行器操作显示屏，所述飞行器操作显示屏用于实现对所述旋翼飞行器(1)的位置姿态修正和应急保护控制；所述机器人(3)无线连接有维护操作及注油显示屏。2.根据权利要求1所述的一种无人机投放智能注油机器人，其特征在于，所述控制系统(4)包括探测部(41)、控制部(42)和电池(43)；所述探测部(41)包括与所述振动/温湿度传感器(331)、所述声音传感器(332)和所述红外摄像仪(333)分别电性连接的数据处理器(411)；所述数据处理器(411)电性连接有交换机(412)，所述交换机(412)电性连接有无线终端(413)，所述无线终端(413)用于向地面传输采集信号；所述控制部(42)包括分别与所述交换机(412)和所述无线终端(413)电性连接的电源稳压单元(421)，所述电源稳压单元(421)电性连接有控制单元(422)，所述控制单元(422)与所述数据处理器(411)电性连接，所述控制单元(422)与舵机(423)的控制端电性连接，所述舵机(423)用于实现对所述机器人(3)的转动动作控制；所述电池(43)与所述电源稳压单元(421)电性连接。3.根据权利要求1所述的一种无人机投放智能注油机器人，其特征在于，所述底座部(31)包括立柱(311)和安装筒(312)；所述立柱(311)固定在所述行走小...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿宝光，申利燕，孟倩，赵瑞峰，郭政，程志彦，郝赳赳，
申请(专利权)人：山西工程职业学院，
类型：发明
国别省市：