[发明专利]一种采用自发电装置的钢丝绳牵引式巡检机器人系统

说明书

本发明提供了一种采用自发电装置的钢丝绳牵引式巡检机器人系统，包括：轨道、钢丝绳、前置摄像机、本安云台、天线、避障传感器、本安腔箱体、发电机机构组件、护罩、隔爆腔体、驱动轮组和从动轮一，本发明采用钢丝绳牵引、机器人本体内置发电机的方式，将源源不断的机械能转化为机器人内部器件运行的电能，解决煤矿井下长距离巷道巡检运行电源问题；采用变频器+防爆电机带动钢丝绳牵引机器人运行，优化摩擦轮衬结构，解决大倾角巷道机器人轨道打滑问题；机器人本体内设计有发电机限压泄流储能保护，提高了系统运行的可靠性。本发明适用于在爆炸性气体环境中运行，可实现大坡度爬行，巡检过程无需充电，可实现24h连续巡检。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体说是一种应用于煤矿易爆环境的采用自发电装置的钢丝绳牵引式巡检机器人系统。

背景技术

现今的巡检机器人种类繁多，在抢险救灾及巡视检测领域应用广泛。但在煤矿领域应用较少，其中一个原因就是煤矿设备检验严格，必须达到防爆要求才能下井，而此种设备一般都是蓄电池供电，蓄电池的安全性较低，出于安全考虑，煤矿井下电池组及充电应用设备受到限制。为了弥补这一不足，需要提供一种不用蓄电池，而是依靠自身发电并且能在爆炸性气体环境中运行的巡检机器人系统，使巡检机器人真正实现24H无人值守的目标。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用自发电装置的钢丝绳牵引式巡检机器人系统，该巡检机器人系统能够在煤矿井下安全使用，且不需要蓄电池，利用自发电装置就可以为巡检机器人本体供电，从而保证巡检机器人在井下的正常运行。

本发明采用的技术方案是：一种采用自发电装置的钢丝绳牵引式巡检机器人系统，包含：轨道1、钢丝绳2、前置摄像机3、本安云台4、天线5、避障传感器6、本安腔箱体7、发电机机构组件8、护罩9、隔爆腔体10、驱动轮组11和从动尾轮12。所述本安腔箱体7与隔爆腔体10连接，护罩9安装在隔爆腔体10的外面，前置摄像机3安装在本安腔箱体7的上面，本安云台4安装在本安腔箱体7前下方，天线5和避障传感器6安装在本安腔箱体7的前面，发电机机构组件8安装在隔爆腔体10的上面，并加紧在轨道1上，所述驱动轮组11安装在轨道1一端的固定位置，钢丝绳2通过驱动轮组11带动发电机机构组件8沿轨道1移动，所述从动尾轮12安装在轨道1的另一端的固定位置。

由前置摄像机3、本安云台4、天线5、避障传感器6、本安腔箱体7、发电机机构组件8、护罩9和隔爆腔体10组成机器人本体。

所述机器人本安腔箱体7内设置有储能元件和稳压模块。

所述发电机机构组件8包括驱动支架8.1、发电机8.2、主动轮8.3、减速器8.4和从动轮8.5，所述驱动支架8.1的一侧安装有主动轮8.3，所述主动轮8.3内安装有减速器8.4，组成伺服轮结构，所述发电机8.2被包裹在防爆箱体内，发电机8.2与减速器8.4相连，发电机8.2的输出轴安装有小齿轮，所述钢丝绳2带动发电机机构组件8运行时，所述发电机机构组件8与轨道1压紧后产生相对运动。所述驱动支架8.1的另一侧安装有从动轮8.5，所述从动轮8.5的输出轴装有测速编码器。

所述驱动轮组11包含驱动轮毂11-1、轮衬压块11-2、固定螺栓11-3和轮衬11-4，所述驱动轮毂11-1设计有限位轮缘11-6和轮衬槽11-5。所述轮衬11-4镶嵌在驱动轮毂11-1的轮衬槽11-5内，轮衬11-4为上宽下窄结构，两条边线构成锥型角α，所述轮衬11-4上设置有绳槽和切割槽，钢丝绳2通过张紧机构将钢丝绳2压紧在轮衬11-4的绳槽内，带动机器人本体往复移动；切割槽与中心线的偏移角度为β，这样设计可以使得轮衬11-4能够紧贴在驱动轮毂11-1的轮衬槽11-5内，避免钢丝绳2出现打滑现象。驱动轮组11在防爆电机的电动下转动。

所述从动尾轮12具有和驱动轮组11相同的结构，跟随钢丝绳2的移动而转动。