[发明专利]一种矿用工作面巡检机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种矿用工作面巡检机器人，其特征在于，包括机器人本体、行进机构；

所述机器人本体包括导向轮、设备箱本体，设备箱本体通过承重杆连接至导向轮，设备箱本体内设有控制模块和与控制模块相连的采集模块、信息传输模块、蓄电池，设备箱本体底部设有行进轮组和行进电机，行进电机控制行进轮组的转动；

所述行进机构包括两端的支撑架和在支撑架之间设置的辅助支撑架，支撑架、辅助支撑架的顶端设有钢丝绳，钢丝绳上设置导向轮，钢丝绳用于为导向轮提供轨道，支撑架和辅助支撑架上还设有链条，链条上设置行进轮组，链条用于为行进轮组提供支撑。

2.根据权利要求1所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述机器人本体还包括第一转向电机和转向支架，转向支架与行进轮组相连，第一转向电机与设备箱本体固定连接，第一转向电机的输出端通过法兰与转向支架连接；承重杆一端通过轴承连接设备箱本体；

优选的，承重杆另一端通过销轴连接导向轮；

进一步优选的，所述支撑架和辅助支撑架的顶端均设有凹槽，凹槽内设置钢丝绳。

3.根据权利要求2所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述设备箱本体内还设有设备板，设备板上设置超声波传感器、视频采集模块；

优选的，设备箱本体上还设有第二转向电机，第二转向电机的输出端与设备板一端连接。

4.根据权利要求1所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述链条包括平行设置的第一链条和第二链条，第一链条和第二链条之间设有连接杆；

优选的，支撑架和辅助支撑架上均设有支撑架凸块，连接杆上设有两个凸块，两个凸块设于支撑架凸块两端，两个凸块的水平距离大于支撑架凸块的水平宽度。

5.根据权利要求4所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，行进轮组包括一个主动链轮和一个从动链轮，主动链轮和从动链轮分别与第一链条、第二链条匹配设置，主动链轮与行进电机相连；

或者，行进轮组包括两个主动链轮、四个从动链轮；两个主动链轮分别设置在第一链条与第二链条的相对外侧，四个从动链轮均设置在第一链条和第二链条的相对内侧。

6.根据权利要求1所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述矿用工作面巡检机器人还包括清洗机构，所述清洗机构包括烘干机、电动雨刮器、水箱、喷水口；所述清洗机构设置在支撑架上，所述水箱固定设置在支撑架上，水箱上侧设置有支撑板，支撑板上设置有电动雨刮器、烘干机、喷水口。

7.根据权利要求1所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述矿用工作面巡检机器人还包括张紧机构，所述张紧机构包括配重块、张紧链轮、搁板、张力检测传感器、张紧电机；所述配重块连接在钢丝绳末端，所述搁板固定设置在支撑架上，搁板上固定设置张紧电机，张紧电机输出端通过张紧链轮分别与第一链条和第二链条连接，所述张力检测传感器固定设置在第一链条和第二链条上。

8.根据权利要求1所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述矿用工作面巡检机器人还包括备用能源装置，所述备用能源装置包括电磁铁、充电座、电动推杆、弹簧；所述电动推杆一端连接在辅助支撑架上，电动推杆另一端与弹簧连接；所述充电座固定连接在弹簧上，充电座上设置有电磁铁；设备箱本体上设有充电口，充电口与充电座匹配连接。

9.根据权利要求3所述的矿用工作面巡检机器人，其特征在于，所述设备箱本体内还设有定位模块，定位模块与控制模块相连；所述采集模块包括超声波传感器、音频采集模块、气体采集模块、视频采集模块；

所述控制模块是PLC模块；所述定位模块为GPS定位模块；所述信息传输模块为无线WiFi传输模块，用于将信息反馈至外部总控室；所述视频采集模块包括高清摄像仪和红外热成像摄影仪；所述气体采集模块包括敏感气体传感器，所述敏感气体传感器用于监控有害气体的浓度，并将信息反馈至控制模块。

10.一种利用权利要求9所述矿用工作面巡检机器人的工作方法，包括步骤如下：

当机器人本体工作时，机器人本体便在钢丝绳上往复运行巡检；

在运行过程中，当需要调整巡检的角度范围时，控制设备箱本体在第一转向电机的作用下绕竖直方向轴转动，和/或控制设备箱本体的第二转向电机使设备板在设备箱本体内部沿水平方向轴转动；

设备箱本体内的超声波传感器、音频采集模块、气体采集模块、定位模块、视频采集模块对工作面的状况进行实时检测，并将信息反馈给控制模块，由控制模块将信息通过信息传输模块发送给外部总控室，工作人员可在外部总控室内对机器人返回的数据进行分析，从而确定工作面的工作状况；

当遇到突发情况时，设备箱本体内部的控制模块自行做出处置，发出警报声，提醒工作人员及时撤离。