[发明专利]一种矿用轨道式气体监测机器人

说明书

本发明公开的一种矿用轨道式气体监测机器人，包括驱动轮1，驱动电机2，支撑轮3，高速相机4，能源模块5，瓦斯浓度传感器6，温度传感器7，机架8，主控箱9，天线10组成。气体监测机器人行走在轨道11上，通过高速相机4，瓦斯浓度传感器6，温度传感器7采集的数据，通过主运算器的计算，确定巷道特定位置处的瓦斯浓度，环境温度等参数，并对这些参数进行分析及危险预警，替代人工巡回检测。

技术领域

本发明属于气体监测机器人技术领域，尤其涉及一种矿用轨道式气体监测机器人。

背景技术

采矿生产过程中，瓦斯突出及高温是井下作业面临的不安全因素，均需要进行定时的监测，以便及时的发现意外出现的问题。目前，采用人工巡检或是在井下固定地点进行监测，人工检测存在着结果不稳定、人工成本高以及工人人身安全得不到保障的问题，固定地点进行监测存在监测点少的缺点。用机器人代替人进行巡检，则可以避免很多人工巡检过程中的难题，且能随时调配机器人到达指定位置，可以在未知是否有险情的情况下进行检测和巡视。

目前行走的轮式和履带式巡检机器人，当地面障碍物较多，或者地形复杂时应用受限。而对于井工巷道这种环境下，在顶部或者空中架设轨道，用在轨道上运行的移动机器人进行监测更具有可靠性。和地面移动机器人相比较，轨道气体监测机器人具有快速高效的优点，不受地面特征制约，也不占用地面空间。

利用移动平台搭载携带传感器获得瓦斯浓度及温度等关键信息，在轨道上连续移动，观察巷道及工作面，可以及时发现安全隐患，代替人工监测的繁重且危险工作。

在公开号为CN108890659A的中国专利文献中，提出了一种综合管廊巡检机器人，该机器人利用T字钢轨道进行行进，通过驱动器和步进电机对机器人轮子进行驱动，并通过发送脉冲计算轮子的转动圈数，以此来确定机器人所处位置；该机器人安装有可折叠机械手，可以自行更换电池，电池采用定制的24V/80AH的锂电池，能够保证八小时的续航能力。

从上述可知，CN108890659A的中国专利文献中的机器人，T字钢轨道进行行进，但是尚未解决机器人需要更换运动方向的问题。而且机器人的定位是利用脉冲数计算轮子的转动圈数，来确定所处位置的，由于实际使用过程中，轮子是有可能出现打滑现象的，所以利用这种方法确定机器人的位置必然会产生误差，同时，由于进行轨道距离较长，此误差会不断累积，导致误差不断放大，因此无法准确确定机器人所处位置；此外，该机器人采用的电池虽然能够保证八小时的续航能力，但是随着电池的老化、工作环境的不同等因素，电池的工作时间是会发生改变的，可能会在工作过程中发生没电的情况。

因此，根据上述的不足和缺陷进行改进，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出了一种矿用轨道式气体监测机器人，实现了巷道瓦斯浓度及温度的实时监测。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种矿用轨道式气体监测机器人，包括机器人本体、主控模块、能源模块、检测组件以及无线通讯模块；所述主控模块、能源模块、检测组件以及无线通讯模块均安装于所述机器人本体上；所述机器人本体上还设置了用于驱动机器行动的驱动轮组和支撑滑轮组，所述支撑滑轮组用于将机器人本体支撑在轨道上，驱动轮组用于驱动机器人本体在轨道上移动；无线通讯模块连接主控模块，用于与上位机进行信息通信，实现主控模块与上位机之间的信息交互；监测组件用于对矿道内的气体进行监测；能源模块连接机器人本体、主控模块、检测组件以及无线通讯模块以进行能源供应。

进一步地，驱动轮组包括驱动轮和驱动电机，驱动电机为伺服电机，用于调节驱动轮的速度。

进一步地，轨道为两条，分别为上行轨道和下行轨道，上行轨道和下行轨道之间设置连接轨道，机器人通过连接轨道更换运动方向。

进一步地，在轨道上间隔固定距离设置用于标记位置的标签，通过识别标签确定机器人所在的位置。