[发明专利]一种轮式矿井物料配送机器人动力底盘

说明书

本发明提供一种轮式矿井物料配送机器人动力底盘，属于煤矿井下运输机器人的技术领域，包括底盘机架、集成式隔爆电控箱、防爆激光雷达、隔爆型锂电池箱、行走动力装置、散热装置、四角传感器隔爆箱、液压系统、双叉臂式独立悬架装置、安全型轮边制动器、轮胎、自动驾驶控制系统、视觉感知系统和无线通信终端。该底盘采用整体式结构框架，以清洁电能为动力，采用物料网技术、机器视觉技术、感知融合技术和电气防爆技术，实现物料识别、定位导航、自主行走、主动防撞和自主安全制动等功能，可为矿井物料配送机器人提供一种可靠的通用动力底盘。

技术领域

本发明属于煤矿井下运输机器人的技术领域，具体公开了一种轮式矿井物料配送机器人动力底盘。

背景技术

随着我国煤炭开采技术和装备的自主创新研究取得的重大进展，在液压支架、采煤机、刮板输送机、带式输送机以及综采自动化技术等方面都实现了重大突破，取得了良好的应用效果，初步实现了综采工作面生产的自动化和无人化。与此同时，智能化高产高效煤矿对矿井辅助运输系统提出了更高的要求，需要运输系统效率更高、相关作业人员更少、信息化能力更强，逐步实现煤矿井下人员和材料运输的智能调度和精确配送。然而现有的无轨辅助运输设备主要以防爆无轨胶轮车辆为主，虽然与以往的有轨运输设备相比，大幅提高了运输效率，但也带来了井下尾气污染、设备维护工作繁重等问题，难以实现智慧化矿井少人化和无人化的发展需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮式矿井物料配送机器人动力底盘，该底盘采用整体式结构框架，以清洁电能为动力，采用物料网技术、机器视觉技术、感知融合技术和电气防爆技术，实现物料识别、定位导航、自主行走、主动防撞和自主安全制动等功能，可为矿井物料配送机器人提供一种可靠的通用动力底盘。

为实现上述目的，本发明提供一种轮式矿井物料配送机器人动力底盘，包括底盘机架、集成式隔爆电控箱、防爆激光雷达、隔爆型锂电池箱、行走动力装置、散热装置、四角传感器隔爆箱、液压系统、双叉臂式独立悬架装置、安全型轮边制动器、轮胎、自动驾驶控制系统、视觉感知系统和无线通信终端；隔爆型锂电池箱设置在底盘机架的中部，为轮式矿井物料配送机器人动力底盘提供运行能量；两个所述集成式隔爆电控箱对称设置在隔爆型锂电池箱前方和后方的底盘机架上；两个所述防爆激光雷达分别设置在集成式隔爆电控箱上，用于获取轮式矿井物料配送机器人动力底盘运行环境的点云模型；双叉臂式独立悬架装置的数量为四个，每个集成式隔爆电控箱的两侧各设置一个双叉臂式独立悬架装置；安全型轮边制动器内侧和双叉臂式独立悬架装置铰接，外侧安装在轮胎的轮毂上；每个集成式隔爆电控箱的下部均设置有一个行走动力装置，每个行走动力装置均与两侧的安全型轮边制动器连接，用于控制轮胎的转动和转向；两个所述散热装置对称布置在底盘机架的前端和后端，用于对行走动力装置和集成式隔爆电控箱进行冷却散热；四个所述四角传感器隔爆箱分别布置在底盘机架的四角位置；液压系统为轮式矿井物料配送机器人动力底盘提供和分配液压油；视觉感知系统设置在四角传感器隔爆箱中，用于实时获取并处理轮式矿井物料配送机器人动力底盘运行环境的3D视频数据；无线通信终端设置在集成式隔爆电控箱中，通过无线网络接收远程控制平台发送的控制信号，并将控制信号传递给自动驾驶控制系统，且将轮式矿井物料配送机器人动力底盘的运行信息和运行环境数据通过无线网络反馈给远程控制平台；自动驾驶控制系统设置在集成式隔爆电控箱中，根据防爆激光雷达发送的点云模型、视觉感知系统发送的3D视频数据以及远程控制平台发送的控制信号控制轮式矿井物料配送机器人动力底盘的运行。

进一步地，底盘机架采用整体框架式承载结构，中部设置有用于安装两个隔爆型锂电池箱的两个框型结构；框型结构的前方和后方设置有用于安装上部结构（如货箱等）的上装承载结构。

进一步地，行走动力装置包括转向电机、转向装置、转向拉杆、减速差速器、隔爆牵引电机和传动半轴；转向电机设置在集成式隔爆电控箱中，轴端与转向装置连接；转向拉杆的两端分别与转向装置和轮胎连接；减速差速器的输入端和隔爆牵引电机的输出端连接，输出端与安全型轮边制动器连接。