[发明专利]一种矿用工作面巡检机器人及其工作方法

说明书

本发明涉及一种矿用工作面巡检机器人及其工作方法，属于矿用巡检机器人领域，装置包括机器人本体、行进机构；机器人本体包括导向轮、设备箱本体，设备箱本体内设置巡检需要的模块，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；行进机构包括支撑架和辅助支撑架，顶端设有钢丝绳，钢丝绳为导向轮提供轨道，支撑架和辅助支撑架上还设有链条，用于为行进轮组提供支撑。机器人本体在行进机构的作用下，可沿着钢丝绳行走并进行巡检，测量范围更广，行进稳定，结构灵活。

技术领域

本发明涉及矿用巡检机器人领域，特别涉及一种矿用工作面巡检机器人及其工作方法。

背景技术

煤矿综采工作面一般由采煤机、刮板输送机、液压支架等设备组成。采煤工作面是煤炭的第一生产现场，作业空间狭小、机械设备多、视觉环境差、温度高，此区域安全事故频发，严重影响了整个煤矿的安全管理工作，是煤矿安全管理工作中的重点区域。

采用专用的巡检机器人对综采工作面的工作状态进行实时检查，一旦有异常情况能够及时将信息反馈给工作人员，就可防患于未然，大大减小事故发生的几率；虽然现有也有相关的巡检机器人，如中国专利文件(申请号CN201710008322.4)采用由摩擦轮驱动钢丝绳运动，然后钢丝绳带动机器人运动的行进方式。但利用该技术，长距离的钢丝绳重量相当可观，由电机驱动钢丝绳，势必会耗费大量的能量，导致效率极低。同时，会大大限制机器人的灵活性，因为钢丝绳上只能牵引一个机器人，导致巡检效率不高。而且现有巡检机器人行进不稳定，且由于工作面环境复杂，空气质量较差，粉尘和异物较多。机器人工作一段时间之后，表面会布满灰尘。若不及时清理，将严重影响各种传感器模块和摄像头的采集精度，将不能有效的对工作环境进行监控。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种矿用工作面巡检机器人，能够实现对综采工作面巡检的信息化与无人化，提高巡检的可靠性，避免了过去由人工巡检采用经验主义带来的不可靠性，更有助于实现煤矿的安全生产。

本发明还提供上述巡检机器人的工作方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种矿用工作面巡检机器人，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超声波传感器、音频采集模块、气体采集模块、定位模块、信息传输模块、视频采集模块、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。

支撑架起主要支撑作用，辅助支撑架设置在两端支撑架的中间，用于辅助支撑，限制行进中钢丝绳和链条的下垂变形。机器人本体在行进机构的作用下，可沿着钢丝绳行走并进行巡检。

优选的，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。设备箱本体在第一转向电机的驱动下可沿竖直方向轴转动，扩大了巡检的范围。

进一步优选的，承重杆另一端通过销轴连接导向轮。

优选的，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。便于更换。

进一步优选的，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。由第二转向电机的转动可带动设备板沿水平轴向的转动，从而调整传感和采集的角度。