[实用新型]一种煤矿巷道通风监测机器人系统

权利要求书

1.一种煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：它包括设置在巷道顶部的设备壁龛（4），设备壁龛（4）上方设有底座气缸（3），底座气缸（3）延伸出与气源连接的供气系统管路（6），所述底座气缸（3）、设备壁龛（4）和供气系统管路（6）均设置在巷道顶部中心线上的开槽内，设备壁龛（4）两侧的巷道顶部上设有闭合后可以将设备壁龛（4）关闭的壁龛密闭门（5），设备壁龛（4）内设有可以折叠伸缩的测风机械臂本体结构（1）。

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：所述壁龛密闭门（5）与设备壁龛（4）之间设有滑轨（18），设备壁龛（4）两侧分别设有两个壁龛门气缸（11），一扇壁龛密闭门（5）外侧设有两个壁龛门气缸（11），通过壁龛门气缸（11）控制壁龛密闭门（5）在设备壁龛（4）两侧设置的滑轨（18）中移动开合，滑轨（18）通过膨胀螺栓固定在巷道壁上，壁龛密闭门（5）通过安放在滑轨（18）凹槽内的滚轮进行开合移动，壁龛密闭门（5）与滑轨（18）的相对移动为纯滚动。

3.根据权利要求2所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：壁龛密闭门（5）的大小根据需要设定，所需的壁龛门气缸（11）规格与壁龛密闭门（5）重量和尺寸匹配。

4.根据权利要求1所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：所述设备壁龛（4）内通过膨胀螺钉连接测风机械臂本体结构（1），测风机械臂本体结构（1）的一端设有底座（16），测风机械臂本体结构（1）通过底座（16）与设备壁龛（4）连接，底座（16）上通过螺栓固连有底座气缸（3），底座气缸（3）设置在巷道顶部设备壁龛（4）内，测风机械臂本体结构（1）的另一端设有末端（15）。

5.根据权利要求4所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：所述测风机械臂本体结构（1）为轻质六自由度串联多关节型机械臂，包括括小臂（13）、腕部（14）、末端（15）、底座（16）和大臂（17），其中大臂（17）一端与底座（16）连接、另一端通过关节（12）与小臂（13）的一端连接，小臂（13）的另一端通过腕部（14）与末端（15）连接。

6.根据权利要求5所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：所述测风机械臂本体结构（1）的末端（15）上设有风量传感器（9），底座（16）上设有激光雷达（2），关节（12）处都通过设置的关节伺服电机进行驱动与控制。

7.根据权利要求6所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：激光雷达（2）的型号为RPLIDAR- A2M8-R4，利用三角测距原理来测量距离，并利用电机驱动的编码盘实现角度旋转；矿用风量传感器（9）的型号为CFJD25，其上设有一组三叶或四叶的螺旋桨叶片作为测量部分。

8.根据权利要求1所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：在巷道侧壁上设有控制显示系统（8），控制显示系统（8）包括控制面板与参数显示屏两部分，控制面板可简单操控机械臂运动，显示屏则可展示一系列测风数据与检测结果，巷道侧壁控制显示系统（8）是安放在测风站侧方壁龛中的。

9.根据权利要求1所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：控制箱（7）内设有控制系统，结构上控制系统包括处理器，处理器分别与通讯模块、存储模块、电源模块、逻辑控制模块、机械臂控制模块、输入按键和数据交换接口连接，处理器还与显示屏以及设置在巷道中的风量传感器和激光雷达连接，机械臂控制模块与机械臂连接并控制活动，逻辑控制模块分别与底座气缸（3）和壁龛门气缸（11）连接，所述通讯模块与通过网络与服务器连接；系统上控制系统采用上位机和下位机两层结构，上位机采用工控机，下位机包括：机械臂控制模块和逻辑控制模块，上位机与下位机之间采用RS-485总线实现机械臂的分布式控制。

10.根据权利要求1或9所述的煤矿巷道通风监测机器人系统，其特征在于：测风作业所得的数据会传输到控制箱（7）中，利用测风机械臂对巷道风速影响的校正系数，对测得的风速数据进行修正，得到巷道内真实的风速，将结果与巷道截面积数据进行计算，得到巷道风量数据，并且各测风站处的控制箱（7）通过服务器互相连接到地面调度室，进行数据的传输。