[发明专利]智能矿石清扫机器人

说明书

本发明公开了一种以电动机供动力、推土机工作方式为原理的智能矿石清扫机器人，其主要包括机械部分特征和电气控制部分特征。机械部分特征包括清扫机构和行走机构。清扫机构由主清扫部分、辅助清扫部分、直线模组部分、辅助滑轨部分以及对心曲柄摇杆部分组成。行走机构采用舵轮驱动方式，依照五点布局，舵轮放置在车体中心位置，在车身四个角配四个辅助万向轮，由两个舵轮相互配合并与万向轮组成的行走结构可实现全方位的转向。电气系统控制部分特征包括系统的硬件部分和软件部分，硬件部分包括六个模块，软件部分则是通过单片机的C语言程序代码对各个硬件部分进行控制。

所属技术领域

本发明涉及一种矿石智能清扫机器人，尤其涉及一种以电动机提供动力、推土机工作方式为原理的矿石智能清扫机器人。

背景技术

矿石智能清扫机器人是一种通过传感器及配合控制系统实现对铁路残留矿石的自动化清扫的机器人。此机器人分两个模块设计：机械系统设计，包括移动结构设计和清扫机构设计；控制系统设计，包括清扫机器人移动行走控制、清扫控制和路径规划控制。

近年来铁矿石粘附结底问题成为我国各大矿区一个有待解决的生产实际问题，从某铁厂现场调研的相关资料了解到，一节货车平车厢需要五个人同时进入车厢进行清扫，作业时间至少在15分钟以上，并且这一清扫工序用人工完成时，时常出现工作效率低、劳动强度稍大的问题。而当下市场上已经研发的自动清扫机主要是针对各大煤矿煤的粘附结底，对铁矿石的装卸与脱附自动清扫机械展开的系统研究少之又少，特别是具体结合某炼钢厂铁矿石装卸作业而开展的智能清扫机器人的研究更鲜为少见,且投入使用的清扫机主要用于U型车厢煤矿的清扫，鲜有对平车厢铁矿石作业的清扫机。目前基于矿石粘附结底机理研发的机械方式破坏煤矿粘附结底的清扫机主要有龙门式、滚筒式等,而且大多数采用液压系统进行动力控制，制造成本较高。

发明内容

为了克服背景技术所述的对于清扫铁路残留矿石技术中我国现存技术的不足以及还不具备的技术，本发明提供一种可以很好的通过传感器及配合控制系统实现对铁路残留矿石的自动化清扫机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的。

该机器人主要有机械系统和电气控制系统组成。机械系统部分特征主要有两大机构构成：清扫机构和行走机构。电气系统控制部分特征包括硬件部分和软件部分。

机械系统部分特征中，清扫机构主要根据铁矿石的比重和清扫功能进行设计，在满足功能的要求下借鉴推土机的作业方式，采用递推的工作原理设计往复的工作模式。该清扫机构主要包括了主清扫部分、辅助清扫部分、直线模组部分、辅助滑轨部分以及对心曲柄滑块部分。主清扫部分是该智能机器人的基本清扫部分，其主要包括主清扫板[2]、支承连接杆[8]，支承连接杆通过安装螺栓固定联接在主清扫板背部的托板上。

所述的直线模组部分包括直线模组电机[23]、直线模组台[10]、直线模组滑台[20]、直线模组滑台端盖[11]，直线模组挡块[43]，直线模组台头部联接着直线模组电机，通过两个直线模组固定座[12]安装在呈凸台状的推板电机板[13]上，直线模组台上端中间有一条导轨，上面安装着直线模组滑台并用两个直线模组滑台端盖固定滑台两端，主清扫机构通过安装螺栓固定联接在支承连接座[9]上，支承连接座下端联接直线模组滑台。此外，辅助清扫机构中与辅助清扫前板[1]、辅助清扫后板[4]相联接的直线模组部分包括直线电机[31]、直线模组台[29]、直线模组滑台盖[26]、直线滑台[27]、直线模组固定座[30]、直线模组前端盖[28]、直线模组后端盖[41]。封闭式的直线模组主要起到为避免矿石不慎进入动力机构作为机构的驱动元的作用。

所述的辅助滑轨部分包括滑轨台[18]、滑轨[17]、滑块[19]，螺钉与滑轨紧固联接。两个辅助滑轨分别固定在推板电动机[13]的两侧平板上，滑台杆[16]一端通过螺钉与滑轨台相联接，另一端与清扫板相联接。