一种采空区巡检机器人制造技术

一种采空区巡检机器人，采用蛇形结构，包括若干单元节模块，由若干单元节模块首尾相连组合而成；单元节模块包括模块骨架、行走组件及调姿组件；行走组件设置在模块骨架的中后部；调姿组件设置在模块骨架的前部；行走组件包括行走驱动电机、带轮传动机构及履带式行走机构；模块骨架采用矩形框架式结构；带轮传动机构设置在模块骨架后端壁板上；履带式行走机构数量为四组，四组履带式行走机构均布设置在模块骨架的四个侧立面上；行走驱动电机通过带轮传动机构与履带式行走机构传动连接；在每个单元节模块的模块骨架内部均设置有无线通信模块和供电模块；相邻单元节模块之间由电磁式快速接头相连，在最前端的单元节模块上安装各类传感器和摄像头。类传感器和摄像头。类传感器和摄像头。

【技术实现步骤摘要】
一种采空区巡检机器人


[0001]本专利技术属于煤矿开采辅助机械
，特别是涉及一种采空区巡检机器人。

技术介绍

[0002]当采煤作业完成后，会留下煤矿采空区，如需要继续向纵深开采，通常会对采空区进行适度加固，一般会采用锚杆、木桩支撑等加固措施，用以保证在短时间内，煤矿采空区不会塌陷。若煤矿采空区不再进行加固，且不进行回填，随着时间的增加，煤矿采空区会逐渐塌陷，从而造成地面沉降，并在底表形成塌陷凹坑，而采煤作业完成后，会封闭相关采空区巷道，这会给封闭采空区巷道内的环境监测带来困难，而且煤矿采空区容易发生阴燃情况，因此对煤矿采空区进行环境监测十分必要，但常规监测方式无法有效深入煤矿采空区内，从而导致煤矿采空区的阴燃情况无法被及时发现，进而会导致阴燃灾害的扩大蔓延。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种采空区巡检机器人，整体采用蛇形结构，能够有效深入煤矿采空区内，并对煤矿采空区内的环境进行全方位监测，可及时发现煤矿采空区的阴燃情况，为阴燃灾害的防治提供技术支持。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种采空区巡检机器人，采用蛇形结构，包括若干单元节模块，由若干单元节模块首尾相连组合而成；所述单元节模块包括模块骨架、行走组件及调姿组件；所述行走组件设置在模块骨架的中后部；所述调姿组件设置在模块骨架的前部。
[0005]所述行走组件包括行走驱动电机、带轮传动机构及履带式行走机构；所述模块骨架采用矩形框架式结构；所述带轮传动机构设置在模块骨架的后端壁板上；所述履带式行走机构数量为四组，四组履带式行走机构均布设置在模块骨架的四个侧立面上；所述行走驱动电机通过带轮传动机构与履带式行走机构传动连接。
[0006]所述带轮传动机构包括主动轮、从动轮、换向轮及同步带；所述主动轮固定连接在行走驱动电机的电机轴上；所述从动轮数量为四个，四个从动轮均匀分布在模块骨架后端壁板的四个角点处；所述换向轮数量若干，若干换向轮分布在主动轮四周；所述主动轮、从动轮及换向轮之间通过一根同步带传动连接。
[0007]所述履带式行走机构包括主动滚筒轮、从动滚筒轮及履带；所述主动滚筒轮设置在模块骨架上且与其后端壁板相邻；所述从动滚筒轮数量若干，若干从动滚筒轮与主动滚筒轮顺序设置且均布排列在模块骨架的侧立面上；所述主动滚筒轮与从动滚筒轮之间通过履带传动连接。
[0008]在所述模块骨架的侧立面上设置有传动轴，传动轴与主动滚筒轮相邻，且传动轴与主动滚筒轮相平行；在所述传动轴的中部设置有传动轮，传动轮与主动滚筒轮之间通过传动带传动连接；所述传动轴的端部与从动轮的中心轮轴之间连接有传动锥齿轮组。
[0009]在所述模块骨架的四个侧边部固定设置有边部外罩板；在所述模块骨架的后端壁
板外侧固定设置有端部外罩板。
[0010]所述调姿组件包括第一调姿驱动电机、第二驱动调姿电机、第一皮带带轮机构、第二皮带带轮机构及双向调姿结构件；所述第一调姿驱动电机和第二驱动调姿电机位于模块骨架内部，且第一调姿驱动电机和第二驱动调姿电机固定连接在模块骨架前端壁板上；所述第二调姿转轴一端通过第一支架与模块骨架相连，所述第二驱动调姿电机的电机轴与第二调姿转轴之间通过第二皮带带轮机构传动连接；所述第一调姿驱动电机通过第一皮带带轮机构与双向调姿结构件传动连接；所述第二驱动调姿电机通过第二皮带带轮机构与双向调姿结构件传动连接。
[0011]所述双向调姿结构件包括第一支架、第一调姿转轴、第二调姿转轴、第一调姿锥齿轮及第二调姿锥齿轮；所述第一支架位于模块骨架外部，且第一支架固定连接在模块骨架前端壁板上；所述第一调姿转轴一端通过第一支架与模块骨架相连，第一调姿转轴相对于第一支架具有回转自由度；所述第一皮带带轮机构连接在第一调姿驱动电机的电机轴与第一调姿转轴之间，所述第一调姿锥齿轮安装在第一调姿转轴另一端；所述第二调姿转轴一端通过第一支架与模块骨架相连，所述第二皮带带轮机构连接在第二驱动调姿电机的电机轴与第二调姿转轴之间，所述第二调姿锥齿轮安装在第二调姿转轴另一端；所述第一调姿转轴、第二调姿转轴、第一调姿锥齿轮及第二调姿锥齿轮同轴分布，且第一调姿锥齿轮与第二调姿锥齿轮的小径端正对。
[0012]所述双向调姿结构件还包括第二支架、第三调姿转轴、第三调姿锥齿轮及第四调姿锥齿轮；所述第三调姿转轴固定连接在第二支架上，第三调姿转轴与第一调姿转轴和第二调姿转轴相垂直；所述第一调姿锥齿轮和第二调姿锥齿轮镜像对称分布在第三调姿转轴左右两侧；所述第三调姿锥齿轮固定安装在第三调姿转轴上端，所述第四调姿锥齿轮安装在第三调姿转轴下端，第四调姿锥齿轮相对于第三调姿转轴具有回转自由度，第三调姿锥齿轮与第四调姿锥齿轮的小径端正对；所述第三调姿锥齿轮与第一调姿锥齿轮和第二调姿锥齿轮同时相啮合；所述第四调姿锥齿轮与第一调姿锥齿轮和第二调姿锥齿轮同时相啮合。
[0013]在每个所述单元节模块的模块骨架内部均设置有无线通信模块和供电模块；所述第二支架与相邻单元节模块的模块骨架上的端部外罩板之间设置有电磁式快速接头，相邻所述单元节模块之间通过电磁式快速接头相连接；在位于最前端的单元节模块上，在其第二支架上用于安装各类传感器和摄像头。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]本专利技术的采空区巡检机器人，整体采用蛇形结构，能够有效深入煤矿采空区内，并对煤矿采空区内的环境进行全方位监测，可及时发现煤矿采空区的阴燃情况，为阴燃灾害的防治提供技术支持。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的一种采空区巡检机器人的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的单元节模块的结构示意图(履带、边部外罩板及端部外罩板未示出)；
[0018]图3为本专利技术的单元节模块的结构示意图(模块骨架及第一支架未示出)；
[0019]图4为本专利技术的仅由两个单元节模块进行连接时的结构示意图；
[0020]图中，A—单元节模块，1—模块骨架，2—行走驱动电机，3—主动轮，4—从动轮，5—换向轮，6—同步带，7—主动滚筒轮，8—从动滚筒轮，9—履带，10—传动轴，11—传动轮，12—传动带，13—传动锥齿轮组，14—边部外罩板，15—端部外罩板，16—第一调姿驱动电机，17—第二驱动调姿电机，18—第一皮带带轮机构，19—第二皮带带轮机构，20—第一支架，21—第二支架，22—第一调姿转轴，23—第三调姿转轴，24—第一调姿锥齿轮，25—第三调姿锥齿轮，26—第四调姿锥齿轮。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0022]如图1～4所示，一种采空区巡检机器人，采用蛇形结构，包括若干单元节模块A，由若干单元节模块A首尾相连组合而成；所述单元节模块A包括模块骨架1、行走组件及调姿组件；所述行走组件设置在模块骨架1的中后部；所述调姿组件设置在模块骨架1的前部。
[0023]所述行走组件包括行走驱动电机2、带轮传动机构及履带式行走机构；所述模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采空区巡检机器人，其特征在于：包括采用蛇形结构，包括若干单元节模块，由若干单元节模块首尾相连组合而成；所述单元节模块包括模块骨架、行走组件及调姿组件；所述行走组件设置在模块骨架的中后部；所述调姿组件设置在模块骨架的前部。2.根据权利要求1所述的一种采空区巡检机器人，其特征在于：所述行走组件包括行走驱动电机、带轮传动机构及履带式行走机构；所述模块骨架采用矩形框架式结构；所述带轮传动机构设置在模块骨架的后端壁板上；所述履带式行走机构数量为四组，四组履带式行走机构均布设置在模块骨架的四个侧立面上；所述行走驱动电机通过带轮传动机构与履带式行走机构传动连接。3.根据权利要求2所述的一种采空区巡检机器人，其特征在于：所述带轮传动机构包括主动轮、从动轮、换向轮及同步带；所述主动轮固定连接在行走驱动电机的电机轴上；所述从动轮数量为四个，四个从动轮均匀分布在模块骨架后端壁板的四个角点处；所述换向轮数量若干，若干换向轮分布在主动轮四周；所述主动轮、从动轮及换向轮之间通过一根同步带传动连接。4.根据权利要求3所述的一种采空区巡检机器人，其特征在于：所述履带式行走机构包括主动滚筒轮、从动滚筒轮及履带；所述主动滚筒轮设置在模块骨架上且与其后端壁板相邻；所述从动滚筒轮数量若干，若干从动滚筒轮与主动滚筒轮顺序设置且均布排列在模块骨架的侧立面上；所述主动滚筒轮与从动滚筒轮之间通过履带传动连接。5.根据权利要求4所述的一种采空区巡检机器人，其特征在于：在所述模块骨架的侧立面上设置有传动轴，传动轴与主动滚筒轮相邻，且传动轴与主动滚筒轮相平行；在所述传动轴的中部设置有传动轮，传动轮与主动滚筒轮之间通过传动带传动连接；所述传动轴的端部与从动轮的中心轮轴之间连接有传动锥齿轮组。6.根据权利要求5所述的一种采空区巡检机器人，其特征在于：在所述模块骨架的四个侧边部固定设置有边部外罩板；在所述模块骨架的后端壁板外侧固定设置有端部外罩板。7.根据权利要求6所述的一种采空区巡检机器人，其特征在于：所述调姿组件包括第一调姿驱动电机、第二驱动调姿电机、第一皮带带轮机构、第二皮带带轮机构及双向调姿结构件；所述第一调姿驱动电机和第二驱动调姿电机位于模块骨架内部，且第一调姿驱动电机和第二驱动调姿电机固定连接在模块骨架前端壁板上；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，常健，刘佳，张黎，王新铭，张旭，李梁，张维娜，姜宇，赵红菊，
申请(专利权)人：中煤科工机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：