[发明专利]一种煤矿钻锚机器人自主布网装置及方法

说明书

本发明公开了一种煤矿钻锚机器人自主布网装置及方法，该装置包括底座、机械臂机构、支护网抓取机构和控制模块，所述底座底部设置有底座驱动机构；所述支护网抓取机构包括转动台板、伸缩机构和机械手机构；该方法包括以下步骤：一、煤矿钻锚机器人自主布网装置的检查及初始化；二、机械臂机构的初步调节；三、支护网抓取机构的平衡调节；四、机械手机构抓取支护网；五、支护网的移动与安装，多次重复步骤二至步骤五，完成支护网的安装。本发明设计合理且操作简便，实现抓网、移网和安装支护网，有效提高煤矿井下支护布网效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限度的解放生产力，且实现煤矿综掘巷道支护布网的自动化，实用性强。

技术领域

本发明属于煤矿布网技术领域，具体涉及一种煤矿钻锚机器人自主布网装置及方法。

背景技术

在煤矿掘进后需要对煤矿巷道煤壁进行永久支护，则煤矿巷道永久支护包括布网和锚固，布网是在煤矿掘进后对没有支护的巷道煤壁首先进行的作业，支护片网达到永久支护位置后，锚固装置再对支护片网进行锚固。目前在煤矿井下布网作业过程中，一般都需要对支护片网进行取网、移动、顶网的操作，然而现阶段煤矿井下布网作业过程中都是采用人工实施取网、移动、安置的操作，操作动作单一、空间受限，极为不便，存在工作环境差、工人劳动强度大和工作效率低等问题。

随着科学技术的发展，实现煤矿井下掘进工作面的自动化、智能化已成为趋势。需要研究一种煤矿钻锚机器人自动布网装置，适应于多种不同尺寸的支护片网抓取，实现煤矿井下布网的自动化，同时满足煤矿井下布网作业高质量、高效率要求。

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自主布网装置，其设计合理且操作简便，实现抓网、移网和安装支护网，有效提高煤矿井下支护布网效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限度的解放生产力，且实现煤矿综掘巷道支护布网的自动化，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自主布网装置，其特征在于：包括底座、安装在底座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，所述底座底部设置有驱动所述底座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、第二段机械臂和第三段机械臂，所述第一段机械臂安装底座上，所述第一段机械臂与底座之间设置有驱动第一段机械臂升降的第一升降驱动机构，所述第一段机械臂与第二段机械臂之间设置有驱动所述第二段机械臂升降的第二升降驱动机构，所述第二段机械臂与第三段机械臂之间设置有驱动所述第三段机械臂升降的第三升降驱动机构，所述第三段机械臂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、安装在转动台板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，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、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进行控制，所述第一压力传感器位于所述机械手机构的内侧面，所述第二压力传感器位于所述机械手机构的外侧面。

上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置，其特征在于：所述第一升降驱动机构为第一单杆液压缸，所述第二升降驱动机构为第二单杆液压缸，所述第三升降驱动机构为第三单杆液压缸，所述控制器的输出端接有控制第一单杆液压缸进油的第一电磁阀、控制第二单杆液压缸进油的第二电磁阀和控制第三单杆液压缸进油的第三电磁阀。

上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置，其特征在于：所述第一段机械臂包括直杆部以及设置在直杆部两端的第一弯曲部和第二弯曲部；