一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人

技术领域：

本发明公开属于矿山井下监测领域，具体涉及一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人。

背景技术：

矿山井下巷道情况复杂多变，尤其是关闭后的矿井，由于地应力的作用及巷道常年失修，井下情况难以预测。因此采用常规人为探测的手段费时费力，且有着巨大的安全隐患，利用无人探测机器人替代人工进行工作，对减轻劳动轻度、降低劳动风险、提高生产安全性具有重要意义。

因此本发明提出一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人，以应对闭坑废弃矿井巷道中的复杂情况，搭载终端处理器及各项探测传感器实现无人探测工作，记录井下各项数据完成透明矿山的绘制。

发明内容：

针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人，解决了现有废弃矿井无法进行有效探测的问题。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人，其特征在于，具体包括主体基座、监测机构、行走机构及行动机构四个部分：

所述主体基座，包括传感天线、冷光射灯、移动电池组、机器人基座、旋转处理器、机械臂固定扣、机械腿固定扣，其中机器人基座上下焊接有机械臂固定扣及机械腿固定扣，移动电池组安装在机器人基座上表面左右两侧，移动电池组周边安装有冷光射灯，机器人基座中央安装有旋转处理器，旋转处理器上方安装传感天线；

所述监测机构，包括监控探头、超声波传感器、探测传感器、高清摄像头、测距摄像头、广角摄像头，其中探测传感器安装于机器人基座后端，超声波传感器及监控探头安装于旋转处理器顶部，两侧为超声波传感器，前后为监测探头，监测探头由高清摄像头、测距摄像头、广角摄像头组成；

所述行走机构，包括机械腿底座、机械腿主液压缸、机械腿主腿、机械腿次液压缸、机械腿次腿、机械腿旋转台，其中机械腿底座上安装机械腿旋转台，并通过机械腿固定扣与机器人基座相连，机械腿主腿与机械腿次腿通过铰接相连，利用机械腿主液压缸及机械腿次液压缸伸缩控制机械腿张合；

所述行动机构，包括机械臂底座、机械臂主液压缸、机械臂次臂、机械臂主臂、机械臂旋转台、机械臂次液压缸、机械臂尾臂、机械臂尾液压缸、机械臂抓手、机械臂铲斗，其中机械臂底座上安装机械臂旋转台，并通过机械臂固定扣与机器人基座相连，机械臂主臂固定在机械臂旋转台，依次连接机械臂次臂、机械臂尾臂、机械臂抓手、机械臂铲斗，并通过机械臂主液压缸、机械臂次液压缸、机械臂尾液压缸两两相连。

具体的，机器人整体符合矿用防爆标准。

具体的，机器人基座为八边形结构，传感天线可更换为线控传导。

具体的，移动电源组上表面边角做圆滑处理。

具体的，旋转处理器可进行自由转动，便于对不同范围进行监测及探测，同时处理器可对机器人位置及周边环境探测数据进行记录。

具体的，监控探头可根据需要进行更换。

具体的，探测传感器可根据目的需求进行更换，兼容瓦斯传感器、湿度传感器、温度传感器。

具体的，行走机构由八条独立机械腿组成。

具体的，机械臂抓手、机械臂铲斗可独立使用或共同使用。

本公开的有益效果：

减少了人工探测废弃矿井的成本并降低安全风险，且通过机器人的探测可以实现透明矿山的图像绘制，弥补了闭坑矿井无人探测的空白。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例的整体结构示意图；

图2为本公开实施例的俯视图；

图3为本公开实施例的仰视图。

图中：传感天线1、监控探头2、超声波传感器3、探测传感器4、冷光射灯5、移动电池组6、机械臂底座7、机器人基座8、机械腿底座9、机械腿主液压缸10、机械腿主腿11、机械腿次液压缸12、机械腿次腿13、高清摄像头14、机械臂主液压缸15、测距摄像头16、广角摄像头17、机械臂次臂18、机械臂主臂19、旋转处理器20、机械臂旋转台21、机械臂固定扣22、机械臂次液压缸23、机械臂尾臂24、机械臂尾液压缸25、机械臂抓手26、机械臂铲斗27、机械腿旋转台28、机械腿固定扣29。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1-3所示，一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人，其特征在于，具体包括主体基座、监测机构、行走机构及行动机构四个部分：

所述主体基座，包括传感天线1、冷光射灯5、移动电池组6、机器人基座8、旋转处理器20、机械臂固定扣22、机械腿固定扣29，其中机器人基座8上下焊接有机械臂固定扣22及机械腿固定扣29，移动电池组6安装在机器人基座8上表面左右两侧，移动电池组6周边安装有冷光射灯5，机器人基座8中央安装有旋转处理器20，旋转处理器20上方安装传感天线1；

所述监测机构，包括监控探头3、超声波传感器3、探测传感器4、高清摄像头14、测距摄像头16、广角摄像头17，其中探测传感器4安装于机器人基座8后端，超声波传感器3及监控探头3安装于旋转处理器20顶部，两侧为超声波传感器3，前后为监测探头3，监测探头3由高清摄像头14、测距摄像头16、广角摄像头17组成；

所述行走机构，包括机械腿底座9、机械腿主液压缸10、机械腿主腿11、机械腿次液压缸12、机械腿次腿13、机械腿旋转台28，其中机械腿底座9上安装机械腿旋转台28，并通过机械腿固定扣29与机器人基座8相连，机械腿主腿11与机械腿次腿13通过铰接相连，利用机械腿主液压缸10及机械腿次液压缸12伸缩控制机械腿张合；

所述行动机构，包括机械臂底座7、机械臂主液压缸15、机械臂次臂18、机械臂主臂19、机械臂旋转台21、机械臂次液压缸23、机械臂尾臂24、机械臂尾液压缸25、机械臂抓手26、机械臂铲斗27，其中机械臂底座7上安装机械臂旋转台21，并通过机械臂固定扣22与机器人基座8相连，机械臂主臂19固定在机械臂旋转台21，依次连接机械臂次臂18、机械臂尾臂24、机械臂抓手26、机械臂铲斗27，并通过机械臂主液压缸18、机械臂次液压缸23、机械臂尾液压缸25两两相连。

具体的，机器人整体符合矿用防爆标准。

具体的，机器人基座8为八边形结构，传感天线1可更换为线控传导。

具体的，移动电源组6上表面边角做圆滑处理。

具体的，旋转处理器20可进行自由转动，便于对不同范围进行监测及探测，同时处理器可对机器人位置及周边环境探测数据进行记录。

具体的，监控探头2可根据需要进行更换。

具体的，探测传感器4可根据目的需求进行更换，兼容瓦斯传感器、湿度传感器、温度传感器。

具体的，行走机构由八条独立机械腿组成。

具体的，机械臂抓手26、机械臂铲斗27可独立使用或共同使用

在一些公开中，所述一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人设有系统控制器，系统控制器用于编写运动程序和控制系统运动。

在一些公开中，所述一种闭坑废弃矿井复杂情况无人探测机器人工作步骤如下：

步骤一，机器人行进，机器人可实现编程自控行走及远程遥控行走，通过控制机械腿旋转台28及机械腿主液压缸10、机械腿次液压缸12实现前进、旋转；

步骤二，监测及探测，旋转处理器20控制超声波传感器3及监控探头2完成机器人周边环境的扫描并记录机器人移动位置，探测传感器4负责记录矿井中的各项参数；

步骤三，除障及抓取，控制机械臂的旋转及挖掘，完成机器人运行路线的除障工作，同时可控制机械抓手26及机械铲斗27完成井下样品提取。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。