[发明专利]隧道掘进机用石块处理机器人及隧道掘进机

权利要求书

1.一种隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述隧道掘进机用石块处理机器人包括蛇形机械臂(1)、对所述蛇形机械臂(1)的动作形态进行控制的操作仓(4)、对掘进过程中的石块进行切割、清洗的喷嘴(5)以及对石块的切割、清洗情况进行图像采集和显示的摄像头(7)，其中：

所述蛇形机械臂(1)的控制端设置于掘进机的内部并与所述操作仓(4)连接，所述喷嘴(5)和所述摄像头(7)均设置于所述蛇形机械臂(1)的执行端，且所述蛇形机械臂(1)的执行端伸出至所述掘进机的外部；

所述操作仓(4)的内部设置有控制器(14)，所述控制器(14)的图像信号接收端与所述摄像头(7)的图像信号输出端电性连接，所述控制器(14)的控制信号输出端分别与所述蛇形机械臂(1)的控制端以及所述喷嘴(5)的控制端电性连接；

所述蛇形机械臂(1)包括多个关节段(101)，各所述关节段(101)沿轴向顺序排列，且由所述蛇形机械臂(1)的控制端至所述蛇形机械臂(1)的执行端方向各所述关节段(101)的轴向长度逐渐减小；所述蛇形机械臂(1)还包括连接各所述关节段(101)的钢丝绳(102)，所述关节段(101)为两端开口的筒状结构，相邻两所述关节段(101)之间留有间隙，且相邻两所述关节段(101)通过球形万向节连接；所述操作仓(4)的内部设置有伺服电机(17)，各所述钢丝绳(102)的一端分别与所述伺服电机(17)连接，各所述钢丝绳(102)分别串联穿过各所述关节段(101)，且各所述钢丝绳(102)的另一端与所述蛇形机械臂(1)的执行端连接；所述关节段(101)上沿所述关节段(101)的轴向开设有多个第一连接通孔，各所述第一连接通孔沿所述关节段(101)的周向均匀分布，各所述钢丝绳(102)顺序穿过各所述关节段(101)上对应的所述第一连接通孔；

所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括照明灯(6)，所述照明灯(6)设置于所述蛇形机械臂(1)的执行端，所述蛇形机械臂(1)的执行端上位于所述摄像头(7)与所述喷嘴(5)之间设置有板状的气帘(9)。

2.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述隧道掘进机用石块处理机器人还包括对所述蛇形机械臂(1)起到防护作用的护罩(10)，所述护罩(10)为两端开口的柔性管体，所述护罩(10)密封套设于所述蛇形机械臂(1)的外侧。

3.如权利要求2所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述操作仓(4)的外壁上设置有法兰盘(15)，所述护罩(10)的一端与所述法兰盘(15)密封连接，所述护罩(10)的另一端与所述蛇形机械臂(1)的执行端密封连接。

4.如权利要求1或3所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述蛇形机械臂(1)的内部设置有供水管线，所述供水管线的一端位于所述掘进机的内部并与高压水源连接，所述供水管线的另一端穿过所述蛇形机械臂(1)并与所述喷嘴(5)连接。

5.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述蛇形机械臂(1)的执行端设置有支架(8 )，所述喷嘴(5)设置于所述支架(8 )上，所述喷嘴(5)与所述摄像头(7)在所述蛇形机械臂(1)的轴向相错开。

6.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述照明灯(6)的控制端与所述控制器(14)的控制信号输出端电性连接。

7.如权利要求1所述的隧道掘进机用石块处理机器人，其特征在于，所述蛇形机械臂(1)的执行端设置有执行端头(2)，各所述钢丝绳(102)位于所述操作仓(4)外部的一端均与所述执行端头(2)连接，且所述喷嘴(5)和所述摄像头(7)均安装于所述执行端头(2)上。