[发明专利]一种煤矿巷道空地巡检机器人及巡检方法

说明书

本发明提出了一种煤矿巷道空地巡检机器人及巡检方法，该机器人包括履带车和四翼扑翼飞行器；履带车包括：主控制系统、视觉机构；视觉结构由仿生眼搭建；四翼扑翼飞行器包括：起落架、机架、扑翼机构、副控制系统；起落架，通电以与履带车的顶面磁性连接；机架包括上底座、下底座、翼臂、翼根、臂根连杆和扑翼；上底座上转动设置一对左右设置的翼臂；每根翼臂上均设置一扑翼机构；每根臂根连杆上均连接一对扑翼；扑翼的内侧与对应的臂根连杆固定连接；扑翼机构用于驱动对应的一对扑翼张合。本发明可实现地面行走和空中飞行。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道空地巡检机器人及巡检方法。

背景技术

随着我国煤炭行业的大力发展，对于可以在特殊状况下进行检测的机器人的需求增大。目前，煤矿井下作业环境，时常发生一些危险情况，例如五种常见的灾害，分别是矿井水灾、矿井火灾、矿井瓦斯伤害、矿井煤尘灾害、矿井顶板灾害等，在这些灾害情况下，考虑到工作人员的安全，以及降低工人的劳动强度，就需要机器人进行巡检检测。

目前常见的井下巡检机器人，主要分为轨道式巡检机器人、行走式巡检机器人和无人机式巡检机器人三类，其中轨道式巡检机器人一般是将机器人悬挂在轨道上，通过驱动轮使机器人沿轨道行走，造价高，灵活度低；行走式巡检机器人一般采用履带或轮胎进行行走，在遇到一些障碍物时，很难再前进，就不能更加完整地对井下进行检测；无人机式巡检机器人一般采用旋翼无人机，尺寸很大，在狭小的井下空间内，操作灵活度受到了很大的局限，对井下环境的检测有很大难度。由此，现有技术中，并没有兼备地面行走和空中飞行的巡逻机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿巷道空地巡检机器人及巡检方法，可实现地面行走和空中飞行。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤矿巷道空地巡检机器人，包括：

履带车；

四翼扑翼飞行器，通电飞行以进行巡检，包括：

起落架，通电以与所述履带车的顶面磁性连接；所述起落架的顶端与一机架的下底座连接；

所述机架还包括一上底座，所述上底座和下底座之间通过左右设置的碳纤杆连接，所述上底座上转动设置一对左右设置的翼臂，每根所述翼臂的外端均延伸出所述上底座，内端均可沿上底座上的弧形槽移动；所述；每根所述翼臂上均设置一扑翼机构；每根所述碳纤杆上均套设一延伸出所述下底座的翼根，每根所述翼根的外端和对应的翼臂的外端之间通过一臂根连杆连接；每根臂根连杆上均连接一对扑翼；

所述扑翼的内侧与对应的臂根连杆固定连接，所述扑翼的顶端形成一杆体以与一扑翼机构的输出端可拆卸连接；

所述扑翼机构，用于驱动对应的一对所述扑翼张合，包括形成所述输出端的一对摇杆，一对所述摇杆呈上下设置且与所述翼臂转动连接；一对所述摇杆转动连接于同一点；每根所述摇杆上均连接一所述扑翼；每根摇杆与一个二级减速器从动轮之间均通过一曲柄连杆转动连接，两个所述二级减速器从动轮之间外啮合；两个所述二级减速器从动轮均转动安装于所述翼臂且其中一个二级减速器从动轮与一个二级减速器主动轮外啮合；所述二级减速器主动轮与一级减速器从动轮形成一双联齿轮，所述一级减速器从动轮转动安装于翼臂且与一级减速器主动轮外啮合，所述一级减速器主动轮与电机的输出轴连接，所述电机固定于所述翼臂；

主控制系统和副控制系统，所述主控制系统设置于所述履带车上，所述副控系统设置于所述四翼扑翼飞行器的机架上；所述机架上还设置一摄像单元，所述摄像单元依次与副控制系统、主控制系统信号连接。

优选地，进一步包括一与所述主控制系统信号连接且设置于所述履带车上的视觉机构，所述视觉机构包括：

眼壳，包括可拆卸连接的前壳体和后壳体；所述眼壳转动设置于一视觉支撑架上；所述眼壳的外壁上设置补光灯；所述眼壳的内部设置一仿生眼；