[发明专利]一种煤矿钻锚机器人自主布网装置及方法

权利要求书

1.一种煤矿钻锚机器人自主布网装置，其特征在于：包括底座（2）、安装在底座（2）上的机械臂机构和安装在所述机械臂机构末端的支护网抓取机构，以及对所述机械臂机构与所述支护网抓取机构进行控制的控制模块，所述底座（2）底部设置有驱动所述底座（2）旋转的底座驱动机构；

所述机械臂机构包括依次转动连接的第一段机械臂（4）、第二段机械臂（6）和第三段机械臂（9），所述第一段机械臂（4）安装底座（2）上，所述第一段机械臂（4）与底座（2）之间设置有驱动第一段机械臂（4）升降的第一升降驱动机构，所述第一段机械臂（4）与第二段机械臂（6）之间设置有驱动所述第二段机械臂（6）升降的第二升降驱动机构，所述第二段机械臂（6）与第三段机械臂（9）之间设置有驱动所述第三段机械臂（9）升降的第三升降驱动机构，所述第三段机械臂（9）的末端设置带动所述支护网抓取机构旋转的抓取旋转机构和对所述支护网抓取机构进行平衡调节的抓取平衡机构，所述支护网抓取机构包括安装在所述抓取旋转机构底部的转动台板（20）、安装在转动台板（20）上的伸缩机构和两组对称安装在所述伸缩机构两端且对支护网进行抓取的机械手机构；

所述控制模块包括控制器（41），所述控制器（41）的输入端接有第一压力传感器（46）、第二压力传感器（47）、角度传感器组件和位移传感器组件，所述底座驱动机构、所述第一升降驱动机构、所述第二升降驱动机构、所述第三升降驱动机构、所述抓取旋转机构、所述抓取平衡机构、所述伸缩机构和所述机械手机构均由控制器（41）进行控制，所述第一压力传感器（46）位于所述机械手机构的内侧面，所述第二压力传感器（47）位于所述机械手机构的外侧面；

所述第一升降驱动机构为第一单杆液压缸（3），所述第二升降驱动机构为第二单杆液压缸（5），所述第三升降驱动机构为第三单杆液压缸（7），所述控制器（41）的输出端接有控制第一单杆液压缸（3）进油的第一电磁阀（30）、控制第二单杆液压缸（5）进油的第二电磁阀（31）和控制第三单杆液压缸（7）进油的第三电磁阀（32）；

所述第一段机械臂（4）包括直杆部（4-1）以及设置在直杆部（4-1）两端的第一弯曲部和第二弯曲部；

所述底座（2）上设置有供所述第一弯曲部转动安装的第一耳板（2-1）和供所述第一升降驱动机构的一端转动安装的第二耳板（2-2），所述第二弯曲部上设置有供第二段机械臂（6）一端转动安装的第一收容槽（4-2）和供所述第一升降驱动机构的另一端转动安装的第二收容槽（4-4），所述第一弯曲部上设置有配合第一耳板（2-1）的转轴（4-3）和供所述第二升降驱动机构的一端转动安装的第三收容槽（4-5）；

所述第二段机械臂（6）为直杆机械臂，所述第二段机械臂（6）朝向所述底座（2）的中部设置有供所述第二升降驱动机构的另一端转动安装的第三耳板（6-2）和供所述第三升降驱动机构的一端转动安装的第四耳板（6-1）；

所述第三段机械臂（9）靠近所述第二段机械臂（6）的一端设置有供所述第三升降驱动机构的另一端转动安装的第五耳板。

2.按照权利要求1所述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置，其特征在于：所述抓取旋转机构包括安装在第三段机械臂（9）末端的转动连接件（21）和安装在所述转动连接件（21）底部的旋转驱动机构，所述转动台板（20）与所述旋转驱动机构传动连接；

所述抓取平衡机构包括安装在转动连接件（21）上的中间传动杆（24）、安装在中间传动杆（24）与第三段机械臂（9）上的弧形传动件（10）和驱动所述弧形传动件（10）带动中间传动杆（24）升降的抓取平衡驱动机构，所述弧形传动件（10）的两端分别与中间传动杆（24）与第三段机械臂（9）转动连接，所述弧形传动件（10）的中部与所述抓取平衡驱动机构的一端转动连接，所述抓取平衡驱动机构的另一端与第三段机械臂（9）的首端转动连接。

3.按照权利要求1所述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置，其特征在于：所述伸缩机构包括安装在所述抓取旋转机构上的导杆套（12）、两个安装在导杆套（12）两端且伸入导杆套（12）的圆柱导杆（16）和驱动两个圆柱导杆（16）伸缩的伸缩双杆液压缸（27），所述伸缩双杆液压缸（27）包括双杆液压缸缸筒（22）和两个安装在双杆液压缸缸筒（22）两端且能伸长或者收缩的液压活塞杆（23），两个所述液压活塞杆（23）分别与两个圆柱导杆（16）固定连接，两个所述圆柱导杆（16）分别与两组所述机械手机构固定连接。