[实用新型]坑道环境检测报警机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人应用技术领域，尤其是涉及一种坑道环境检测报警机器人。

背景技术

煤矿安全在煤炭生产中占有特别重要的地位，煤矿事故发生的主要形式为瓦斯爆炸、瓦斯突出及中毒窒息等，咎其原因主要为：1、地质条件变化，使掘进面或工作面的瓦斯异常涌出并大量积聚；2、全局和局部通风结构及管理不善，导致异常涌出的瓦斯得不到排除或稀释；3、现场监控报警手段落后，不能及时发现和排除事故隐患，不能及时发出报警；4、上级煤管机关对各矿井下瓦斯变化，缺少直接、定量、有效、客观的监控条件与手段。

因而为及时检测瓦斯等各种参数变化，目前国内外主要采取在井下布局大规模的监控网线，规模化设置各种传感器，并且有专人负责维护、检查和记录，但是其每个传感器负责区域非常有限，需要规模化布局大量传感器，而且对突发危险地带的实时监控缺乏灵活应变能力，煤矿井下危险地带作业人员的安全问题得不到有效解决。另外，目前的监控网络不仅耗资巨大，而且灵活检测能力有待提高，其无法综合多种信息进行智能报警且设备固定安装检测范围过小。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种坑道环境检测报警机器人，其能在所检测坑道内自由行并进行实时检测、检测范围不受限，并且具有多种信息获取和判断能力，能综合多种信息进行智能报警。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种坑道环境检测报警机器人，包括机器人本体、驱动所述机器人本体行走的驱动电机以及安装在所述机器人本体上的硬件电路板，其特征在于：所述机器人本体的底部行走机构为履带式底盘，所述履带式底盘上安装有两个驱动电机，所述硬件电路板上设置有电源模块、控制器、实时对外界环境条件进行检测的传感器模块、对所述两个驱动电机进行控制的驱动控制模块、语音报警模块和将控制器所存储数据进行上传的无线通信模块；所述传感器模块接控制器，所述驱动控制模块、无线通信模块和语音报警模块均与控制器相接且均由控制器进行控制，所述传感器模块由多个传感器组成；所述两个驱动电机分别接控制器并向控制器反馈其各自运行的工作状态信号。

所述传感器的数量为五个，其分别为对瓦斯、负压、一氧化碳、风速和温度五路信号进行检测的传感器。

所述控制器为芯片C8051F320。

所述驱动控制模块由芯片L298N、两个NPN型三极管T1、T2以及分别与所述两个驱动电机相接的驱动电路组成，所述三极管T1、T2的基极分别经电阻R2、R4后接芯片C8051F320的两个输出引脚P06、P07，所述三极管T1、T2的集电极分别接芯片L298N的两个输入引脚IN1、IN3，所述芯片L298N的四个输入引脚IN2、IN4、ENA和ENB分别与芯片C8051F320的四个输出引脚P06、P07、P10和P11相接；所述芯片L298N的四个输出引脚OUT1、OUT2、OUT3和OUT4分别与的正负极以及驱动电路相接。

所述驱动电路为由四个二极管组成的H桥驱动电路。

所述传感器模块分别与所述芯片C8051F320的四个输入端口P24、P25、P26和P27相接，对风速和温度进行检测的两个传感器进行周期性检测且二者接所述芯片C8051F320的同一个输入端口，对瓦斯、负压和一氧化碳进行检测的三个传感器实时进行检测且三者分别接所述芯片C8051F320的三个输入端口。

所述语音报警模块包括芯片ZY1730以及与其相连的两个扬声器SPEAKER1、SPEAKER2，所述芯片C8051F320和芯片ZY1730之间以SPI总线方式进行连接，所述芯片C8051F320的三个输出引脚P00、P01和P02分别与芯片ZY1730的三个输入引脚SCLK、MISO和MOSI相接，所述芯片C8051F320的输出引脚P21接芯片ZY1730的输入引脚SS。

所述无线通信模块为芯片nRF905，所述芯片nRF905与所述芯片C8051F320之间以SPI总线方式进行连接，所述芯片C8051F320的三个输出引脚P00、P01和P02分别与芯片nRF905的三个输入引脚SCK、MISO和MOSI相接，所述芯片C8051F320的输出引脚P17、P20分别接芯片nRF905的输入引脚CSN、TX_EN。

所述驱动电机上安装有光电码盘，所述光电码盘接控制器并向控制器反馈所述驱动电机运行的工作状态信号。