矿井安全机器人

技术领域

本申请涉及矿井安全工程领域，尤其涉及一种矿井安全机器人。

背景技术

现如今，通过在矿山引入安全机器人，可以在节省矿山相关安全人员的劳动强度的前提下及时发现安全风险，尤其是矿井内部，当发生员工违规操作(生产)、矿井塌陷、可燃性(有毒)气体泄漏或者透水等意外事件发生时，安全机器人都可以及时发现并反馈至矿山相关安全人员处。

目前，在矿井内设置安全机器人，为避免影响矿井内地面上输送带的正常运行，或者为避免影响矿井内地面道路的正常交通，一般采用在矿井的顶部吊设轨道以供安全机器人运行的方式。

但是，矿井其本身结构往往较为复杂且崎岖，吊设在矿井顶部的轨道也不可避免的变得复杂和崎岖，其主要体现在，吊设在矿井顶部的轨道可能会出现较大幅度的弯折，这就极大影响安全机器人在轨道上的正常运行。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种矿井安全机器人，能够在矿井崎岖的轨道上行进，从而获取矿井目标区域实时信息，并将实时信息上传至矿井的信息管理平台。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种矿井安全机器人，包括：两个机器人主体、检测组件和稳压电源，所述两个机器人主体之间通过万向节相连，所述检测组件和所述稳压电源分别与所述两个机器人主体相连，其中，所述机器人主体，包括：底板、驱动组件和两个对称设置的行走组件，所述驱动组件和所述两个对称设置的行走组件分别与所述底板连接，其中，所述驱动组件，包括：动力装置和传动装置，所述动力装置和所述传动装置分别与所述底板相连，所述动力装置的动力输出轴和所述传动装置的动力输入轴相连；

所述两个对称设置的行走组件的任意一个，包括：行走轮、轨道轮、呈倒V字形的支架和直线驱动装置，所述行走轮和所述轨道轮分别与所述呈倒V字形的支架的两端轴连接，所述呈倒V字形的支架的中部和所述底板轴连接；

所述直线驱动装置的两端分别与所述支架靠近所述轨道轮的一端和所述底板轴连接，所述直线驱动装置用于通过所述呈倒V字形的支架带动所述行走轮和所述轨道轮压紧轨道；

所述传动装置的动力输出轴的轴线与所述呈倒V字形的支架和底板轴连接的转轴的轴线处于同一直线，所述传动装置的动力输出轴和所述行走轮的转轴通过传动带相连；

所述检测组件，包括：机械臂、通信模块、图像识别模块和传感器模块，其中，所述机械臂的一端和所述底板相连，所述通信模块、所述图像识别模块和所述传感器模块分别与所述机械臂的另一端相连，所述通信模块分别与所述图像识别模块和所述传感器模块相连；

所述稳压电源，用于向所述动力装置、所述直线驱动装置、所述机械臂、所述通信模块、所述图像识别模块和所述传感器模块供给电源。

根据本申请实施例的矿井安全机器人，能够在矿井崎岖的轨道上行进，从而获取矿井目标区域实时信息，并将实时信息上传至矿井的信息管理平台。

另外，根据本申请上述实施例提出的矿井安全机器人还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的一个实施例中，所述图像识别模块，用于识别和采集矿井的目标区域内的实时画面，以生成第一数据；所述传感器模块，用于检测和采集所述矿井的目标区域内的气体成分、声音和振动，以生成第二数据。

在本申请的一个实施例中，所述通信模块，用于和所述矿井的信息管理平台相连，并将所述第一数据和所述第二数据上传至所述矿井的信息管理平台相连。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请一个实施例的矿井安全机器人的结构示意图；

图2为根据本申请一个实施例的矿井安全机器人的机器人主体的结构示意图；

图3为根据本申请另一个实施例的矿井安全机器人的使用效果图；

图4为根据本申请另一个实施例的矿井安全机器人的使用效果图。

如图所示：

100-机器人主体；

101-底板，102-驱动组件，1021-动力装置，1022-传动装置，103-行走组件，1031-行走轮，1032-轨道轮，1033-支架，1034-直线驱动装置；

200-检测组件；

201-机械臂，202-通信模块，203-图像识别模块，204-传感器模块；

300-万向节；

400-稳压电源；

500-轨道。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参照附图描述本申请实施例的矿井安全机器人。

本申请实施例提供的矿井安全机器人，可用于复杂曲折的矿井内工作，同时获取矿井目标区域实时信息，并将实时信息上传至矿井的信息管理平台。

如图1、图3和图4所示，一种矿井安全机器人，包括：两个机器人主体100、检测组件200和稳压电源400，两个机器人主体100之间通过万向节300相连，检测组件200和稳压电源400分别与两个机器人主体100相连，其中，

如图2所示，机器人主体100，包括：底板101、驱动组件102和两个对称设置的行走组件103，驱动组件102和两个对称设置的行走组件103分别与底板101连接，其中，

如图2所示，驱动组件102，包括：动力装置1021和传动装置1022，动力装置1021和传动装置1022分别与底板101相连，动力装置1021的动力输出轴和传动装置1022的动力输入轴相连；

两个对称设置的行走组件103的任意一个，包括：行走轮1031、轨道轮1032、呈倒V字形的支架1033和直线驱动装置1034，行走轮1031和轨道轮1032分别与呈倒V字形的支架1033的两端轴连接，呈倒V字形的支架1033的中部和底板101轴连接；

直线驱动装置1034的两端分别与支架1033靠近轨道轮1032的一端和底板101轴连接，直线驱动装置1034用于通过呈倒V字形的支架1033带动行走轮1031和轨道轮1032压紧轨道；

传动装置1022的动力输出轴的轴线与呈倒V字形的支架1033和底板101轴连接的转轴的轴线处于同一直线，传动装置1022的动力输出轴和行走轮1031的转轴通过传动带相连；

如图1和图2所示，检测组件200，包括：机械臂201、通信模块202、图像识别模块203和传感器模块204，其中，机械臂201的一端和底板101相连，通信模块202、图像识别模块203和传感器模块204分别与机械臂201的另一端相连，通信模块202分别与图像识别模块203和传感器模块204相连。

如图1和图2所示，稳压电源400，用于向动力装置1021、直线驱动装置1034、机械臂201、通信模块202、图像识别模块203和传感器模块204供给电源。

在本申请实施例中，相关工作人员需要将该矿井安全机器人放置在矿井内的呈倒T字形的轨道500上，在放置完毕后，还需要将该矿井安全机器人和煤矿通信系统通过无线方式相连，随后便可通过矿井的信息管理平台远程操作该矿井安全机器人。

具体而言，相关工作人员根据矿井的实际情况，首先在矿井的上方装配呈倒T字形的轨道500；

接着在装配轨道500完毕后，相关工作人员将该矿井安全机器人放置在轨道300上，并通过通信模块202将该矿井安全机器人接入煤矿通信系统中；

然后，相关工作人员依靠通信模块202和煤矿通信系统，对该矿井安全机器人进行操作；

在此期间，相关工作人员可根据实际情况对该矿井安全机器人进行必要的调试，例如，检查该矿井安全机器人的点101、驱动组件102、机械臂201、通信模块202、图像识别模块203、传感器模块204、万向节300和稳压电源400等主要零部件是否处于正常状态。

再然后，相关工作人员依靠通信模块202和煤矿通信系统，对该矿井安全机器人下达前进命令，同时控制机械臂201带动通信模块202、图像识别模块203和传感器模块204指向合适位置；

在此期间，机器人主体100中的两个行走组件103带动该矿井安全机器人在轨道500上运行，具体为，行走组件103中的行走轮1031用于贴附在轨道500的下表面，轨道轮1032用于卡在轨道500上，此时调节直线驱动装置1034使其缩短，从而使行走轮1031和轨道轮1032分别与轨道500紧密接触；

动力装置1021通过传动装置1022和传动带带动行走轮1031，从而驱动整个该矿井安全机器人在轨道500上形式。

最后，当该矿井安全机器人在经过轨道500曲折处时，使用万向节300相连的两个机器人主体100使该矿井安全机器人依次通过轨道500曲折处；

同时，每个机器人主体100在经过轨道500曲折处时，处于支架1033两端的轨道轮1032和行走轮1031可以较好的通过。

该矿井安全机器人根据相关工作人员的实时控制，或者根据事先相关工作人员事先对其进行的路线规划运行，一方面可在直接到达矿井内部的特定区域，对该区域矿井或者矿坑进行长时间监控，另一方面可在矿井内部巡检，当发生异常情况时，该矿井安全机器人将相关信心通过通信模块202和矿井通信系统发送至相关工作人员，从而使矿井内部相关工作人员及时规避风险。

根据本申请实施例提供的矿井安全机器人，能够在矿井崎岖的轨道上行进，从而获取矿井目标区域实时信息，并将实时信息上传至矿井的信息管理平台。

为了更好的解释本申请，在本申请的一个实施例中，图像识别模块203，用于识别和采集矿井的目标区域内的实时画面，以生成第一数据；传感器模块204，用于检测和采集矿井的目标区域内的气体成分、声音和振动，以生成第二数据。

通信模块202，用于和矿井的信息管理平台相连，并将第一数据和第二数据上传至矿井的信息管理平台相连。

需要说明的是，传感器模块204集成声音传感器、振动传感器和气体传感器；

图像识别模块203集成高清摄像头和补光灯，此外，图像识别模块203也可以才懂具备夜视功能的高清摄像头。

在本申请实施例中，相关工作人员依照图像识别模块203和传感器模块204反馈得到的信息即可发现矿井内的风向；

当矿井内部发生透水、内壁发生塌落或者矿井内部出现火苗时，图像识别模块203可发现此类异常，并将相关信息上传至矿井的信息管理平台；

当矿井内部发生气体泄漏时，传感器模块204可感知矿井内部气体的异常变化，此时传感器模块204将气体的相关信息上传至矿井的信息管理平台；

此外，当矿井内部发生其他意外事故，例如，矿井内部的相关工程机械异常工作，此时会产生异常的振动或者声音，或者相关工作人员的求救呼喊等，传感器模块204通过采集这些信息并将其上传至矿井的信息管理平台；

最后，相关工作人员通过矿井的信息管理平台获知上述的异常信息，既可以及时处置以规避风险。

综上所述，相关工作人员需要将该矿井安全机器人放置在矿井内的呈倒T字形的轨道500上，在放置完毕后，还需要将该矿井安全机器人和煤矿通信系统通过无线方式相连，随后便可通过矿井的信息管理平台远程操作该矿井安全机器人。由此，能够在矿井崎岖的轨道上行进，从而获取矿井目标区域实时信息，并将实时信息上传至矿井的信息管理平台。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。