[发明专利]一种煤矿钻锚机器人及支护方法

说明书

本发明公开了一种煤矿钻锚机器人及支护方法，该装置包括机器人本体、布网机构、钻锚机构和控制模块，所述机器人本体包括机体、履带行走机构和行走驱动机构，所述布网机构包括机械臂机构和抓网机械手，所述机器人本体上设置有滑移机构，所述钻锚机构包括锚杆箱、底架、链条传送机构和钻锚机构；该方法包括以下步骤：一、煤矿钻锚机器人的检查及初始化；二、煤矿钻锚机器人的移动；三、上锚杆作业；四、布网机构对支护网进行抓取并安装至待支护位置；五、在布网位置钻孔并安装锚杆，多次重复步骤三至步骤五，完成支护。本发明设计合理，集履带行走机构、布网机构、钻锚机构于一体，实现锚杆支护的自动化、智能化，提高支护效率。

技术领域

本发明属于煤矿支护技术领域，具体涉及一种煤矿钻锚机器人及支护方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，煤炭开采的智能化已经成为重要的发展方向。近年来，综采工作面自动化、智能化步伐不断加快，对综掘工作面的生产能力以及推进速度提出了严峻的挑战，这要求采掘支护的速度也随之加快。目前，国内大部分煤矿在采掘护作业方面已经部分实现机械化，采用掘进机进行巷道的掘进，采用钻、锚机械或钻锚一体机进行支护，基本上处于人员跟机作业状态，但是钻锚速度严重滞后掘进速度，工作环境差，劳动强度大，掘进效率低，不能保证综采的进度要求，直接影响煤炭的安全、高产、高效开采。

近年来，尽管国内外许多研究团队在综掘工作面自动化方面进行了深入的研究，但成功应用于生产实际的自动化、智能化综掘工作面还鲜见报道。由此可见，针对煤矿井下锚杆支护时需要人工铺网、人工钻锚存在的作业环境差、劳动强度大、支护效率低等问题，迫切需要一种结构紧凑、性能稳定、智能化程度高的钻锚机器人代替现有的钻锚机械，有效提高煤矿井下支护效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限度的解放生产力，且实现煤矿综掘工作面支护的自动化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿钻锚机器人，其设计合理且操作简便，集履带行走机构、布网机构、钻锚机构于一体，实现锚杆支护的自动化、智能化，能够有效改善工作环境，降低劳动强度，保证生产安全，提高支护效率，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤矿钻锚机器人，其特征在于：包括机器人本体、安装在所述机器人本体上的布网机构与钻锚装置，以及对所述机器人本体、所述布网机构和所述钻锚机构进行控制的控制模块，所述机器人本体包括机体、两组对称安装在机体两侧的履带行走机构和驱动所述履带行走机构转动的行走驱动机构，所述机体上设置有供支护网盛放的支护网库，所述布网机构包括安装在机体上的机械臂机构和安装在所述机械臂机构末端且对支护网库中支护网进行抓取的抓网机械手，所述机体上设置有供所述钻锚机构滑移的滑移机构；

所述钻锚装置包括安装在机体上的锚杆箱、安装在机体上的底架、安装在底架上且对从锚杆箱滑落出的锚杆进行传送的链条传送机构和对待支护位置进行钻孔并安装锚杆的钻锚机构，所述钻锚机构包括液压伸缩机构、安装在所述液压伸缩机构上的钻孔机构和安装在所述钻孔机构上的锚杆架，以及将所述链条传送机构上的锚杆夹装在锚杆架上的上锚杆机械手和将所述锚杆架上的锚杆进行钻装的装锚杆机械手，所述液压伸缩机构与所述滑移机构固定连接，所述钻孔机构包括安装在所述液压伸缩机构上的钻杆进给机构、安装在所述钻杆进给机构上的钻机与钻杆机械手，以及安装在所述钻杆机械手上的钻杆，所述锚杆箱的底面设置有出料口，所述出料口位于所述链条传送机构靠近所述锚杆箱的一端的上方，所述底架远离所述锚杆箱的一端设置有锚杆槽；

所述控制模块包括控制器，所述控制器的输入端接有第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、红外测距模块，所述行走驱动机构、机械臂机构、抓网机械手、所述链条传送机构、上锚杆机械手、所述液压伸缩机构、装锚杆机械手、钻杆机械手和钻机均由控制器进行控制。