[发明专利]一种煤矿井下轨道式大倾角巡检机器人

说明书

本发明公开了一种煤矿井下轨道式大倾角巡检机器人，包括控制箱总成，所述控制箱总成位于巡检机器人前部，提供动力控制和视觉识别的检测控制；机架总成，所述机架总成用于固定限速器、张紧总成和导向总成，所述限速器在巡检机器人速度大于设置值时，限速器抱死，所述张紧总成用于张紧皮带驱动，所述导向总成实现巡检机器人在轨道上的导向；电池箱总成，所述电池箱总成为巡检机器人提供动力，采用无线充电方式；提升架总成，所述提升架总成用于安装下部相机，实现下皮带的巡检。本发明专利所提出的智能巡检机器人可实时采集、传输、识别设备沿线的图像，动态监测胶带输送机的上部异物，实时监测巷道内烟雾和粉尘情况。

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，特别是涉及一种煤矿井下轨道式大倾角巡检机器人。

背景技术

以煤为主的能源结构是我国能源资源赋存现状的必须选择，并将长期存在，随着浅层煤炭资源的日趋减少，煤炭开发向深部转移，将面临地质条件不清、威胁不明、灾害多发的危险采矿环境，采用智能化技术，可减少井下作业人数，降低发生安全事故概率，是保障煤矿生产安全的重要手段，也是我国大力倡导的先进技术。

随着煤矿开采的不断发展，大力推进“机械化换人、自动化减人、智能化无人”绿色智慧矿山建设，逐渐提出了智慧矿山的需求。机器人作为一种战略性高科技技术，已经在工业领域，人工交互领域取得了显著成效。将巡检机器人应用于智慧矿山建设，可减小工作面人工数量，降低工人劳动强度，提高工作效率。

井下带式运输机是煤炭生产的重要设备，其运行效率直接关系到煤矿的生产能力，一旦井下带式运输机出现故障，将直接导致井下煤炭采运系统无法正常工作，严重影响煤矿的生产进程。因此，为确保井下带式运输机的正常运行，保证煤矿生产正常进行，就必须提高井下带式运输机的管理和维护水平。目前，工作面皮带输送机普遍存在：皮带撕裂、跑偏、打滑、托辊断裂、设备异响、煤炭中含有锚杆及堆煤、堵煤、危险区域人员违规入侵等异常违规现象和故障。一旦皮带输送机工作过程中出现故障，轻则影响工作效率，重则会造成人员生命安全。因此，如何有效对皮带输送机运动状态进行实时监测和预警成为亟待解决的共性问题。

目前，现有的监控巡检方式有两种：人工巡检和无线摄像仪监控。人工巡检增加了企业用工成本，由于井下皮带运输大巷距离长、湿气重、光线差，常常给带式运输机的巡检工作带来很大困难。在实际的井下生产过程中，仅仅依靠人力巡检往往难以保障带式运输机生产万无一失。井下巷道的巡检工作单调乏味，巡检过程中，工作人员很难保证时刻注意力集中，甚至出现少检漏检、消极应付等现象。这些现象的出现，导致了巡检质量的严重下滑。无线摄像仪只能监控一些重点部位，而不能对整条传输皮带进行监控。因此，现有的巡检方法给煤矿井下带式运输机的安全生产具有较大的隐患。

目前，皮带输送机的巡检方式大都以人工为主，主要通过工人感官对皮带的运输状态进行判断，巡检效率低，误差较高，且人工成本高，可靠性低。

此外，一部分矿井开始采用胶带式巡检机器人，通过轨道吊挂安装，巡检机器人驱动轮在轨道上行走，主要功能为检测皮带机的破损情况、托辊异响等。此类巡检机器人适用于现场环境较好、干燥的场合，在环境恶劣、潮湿的环境下运行，而煤矿井下工作环境恶劣，机器人需要克服爬坡、粉尘等极端复杂环境，容易产生打滑现象，给巡检工作带来不利影响。在出现机器人故障时，机器人本身会沿着轨道下滑，没有一种切实可行的制动设备。因此，需要一种能在环境恶劣、潮湿的环境运行的巡检机器人，运行时不会打滑，且具备爬坡能力，同时能够实现故障状态下的安全制动。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种煤矿井下轨道式大倾角巡检机器人，主要解决了机器人大倾角爬坡运行、代替人工巡检及实现安全制动等问题。

本发明所采用的技术方案是：一种煤矿井下轨道式大倾角巡检机器人，包括控制箱总成，所述控制箱总成位于巡检机器人前部，提供动力控制和视觉识别的检测控制；