[发明专利]井下救援机器人系统及井下救援方法

说明书

本发明提供了一种井下救援机器人系统及井下救援方法，该系统包括：用于置于地面的外部处理器和用于置于井下的井下救援机器人；井下救援机器人与外部处理器电性连接，井下救援机器人用于获取井下的生态地理信息，并根据井下的生态地理信息运动至待救援位置，以及将井下的生态地理信息和自身的运动信息发送至外部处理器；外部处理器还用于向井下救援机器人发送对井下任一位置进行检测的信号；井下救援机器人还用于根据检测信号运动至对应位置，并将该位置处检测到的生态地理信息发送给外部处理器。本发明无需操控者人工操控，实现了实时自动控制，并能准确提供井下的信息和运动信息，还能从自动导航控制切换为手动控制，提高了救援的准确、及时性。

技术领域

本发明涉及井下救援技术领域，具体而言，涉及一种井下救援机器人系统及井下救援方法。

背景技术

安全生产一直都是煤矿企业可持续发展的首要前提，我国矿山安全生产形势严峻，重特大事故多发且尚未得到有效遏制。在煤矿生产中，会因瓦斯爆炸、透水事故、地下空洞等原因出现塌方，将工作人员困于井下。由于井下状况复杂未知，在不清楚救援环境和救援目标位置的情况下，救援工作往往难以及时有效实施，这时需要救援机器人来代替人对井下的真实环境进行探测，并对救援目标进行搜寻和定位，获取井下搜救信息为实施有效救援方案提供技术支撑。

随着智慧矿山理念的不断发展，越来越多的机器人被应用于煤矿环境中。在煤矿井下救援方面，现有的煤矿井下搜救机器人在实际应用时存在一定的弊端：第一，部分搜救机器人需要在人的遥控和配合下才能工作，由于井下复杂的环境和地理因素，所以数据传输会存在延迟，操纵者获取到的实时信息受到限制，对突发情况不能及时做出反应；第二，现有的搜救机器人无法为井上人员提供准确的搜救信息，导致救援人员无法制定高效的救援计划，很难满足智慧矿山的建设需求。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种井下救援机器人系统，旨在解决现有技术中搜救机器人在操作者的操控下运动易导致无法准确及时地作出反应且搜救信息不准确的问题。本发明还提出了一种井下救援方法。

一个方面，本发明提出了一种井下救援机器人系统，该系统包括：用于置于地面的外部处理器和用于置于井下的井下救援机器人；其中，井下救援机器人与外部处理器电性连接，井下救援机器人用于获取井下的生态地理信息，并根据井下的生态地理信息运动至待救援位置，以及将井下的生态地理信息和自身的运动信息发送至外部处理器；外部处理器还用于向井下救援机器人发送对井下任一位置进行检测的信号；井下救援机器人还用于根据检测信号运动至对应位置，并将该位置处检测到的生态地理信息发送给外部处理器。

进一步地，上述井下救援机器人系统中，外部处理器还用于向井下救援机器人发送恢复运动指示信号；井下救援机器人还用于根据恢复运动指示信号和生态地理信息运动至待救援位置。

进一步地，上述井下救援机器人系统中，井下救援机器人包括：主体；至少三个行动肢，沿主体的周向均匀设置，并且，每个行动肢均可相对于主体转动；第一检测装置，设置于主体，用于检测井下的生态地理信息；第二检测装置，用于检测主体的运动信息；控制装置，设置于主体且与第一检测装置、第二检测装置、各行动肢和外部处理器均电性连接，用于根据接收到的生态地理信息和运动信息控制各行动肢运动至待救援位置，以及将生态地理信息和运动信息发送给外部处理器。

进一步地，上述井下救援机器人系统中，第一检测装置包括：环境检测机构，设置于主体，用于检测井下的环境信息；环境信息包括：井下各种气体的浓度和井下的温度、湿度；位置检测机构，设置于主体，用于检测待救援人员的位置信息；地图检测机构，设置于主体，用于检测井下的地理信息；控制装置与环境检测机构、位置检测机构和地图检测机构均电性连接，用于根据接收到的环境信息、位置信息和地理信息确定救援信息图，并根据救援信息图控制各行动肢运动，以及将救援信息图发送给外部处理器。

进一步地，上述井下救援机器人系统中，位置检测机构包括：生命探测器，可相对于主体转动地设置于主体的顶部且与控制装置电性连接，用于检测待救援人员的位置信息，并将待救援人员的位置信息发送给控制装置。