[发明专利]矿山充填作业机器人

说明书

本发明涉及矿山充填技术领域，公开了一种矿山充填作业机器人，包括：行走机构，包括机架、履带和驱动设备，所述履带设在所述机架的下端，所述驱动设备设在所述机架上并可驱动所述履带转动；排料管，一端连接在所述机架的前端；输料管，一端与所述排料管连通，另一端连接充填物料；夹紧机构，具有设在所述机架尾端的夹具，用以夹持固定所述输料管；监测机构，设在所述机架上，用以监测所述矿山充填作业机器人的姿态及周围环境；控制系统，根据所述监测机构的数据，控制所述行走机构、排料管和夹紧机构的运行。该矿山充填作业机器人，能够携带输料管在矿场内的待充填区移动，以完成不同区域的充填作业。

技术领域

本发明涉及矿山充填技术领域，具体的，涉及一种矿山充填作业机器人。

背景技术

矿山生产过程中，会对采空区进行充填作业，以防止出现塌陷的情况。充填时通常采用全尾砂或分级尾砂加入一定比例的胶凝材料和水等，再搅拌均匀制成类似高浓度或膏体状的物料来回填至采空区。在充填作业时，输料管基本靠运输车辆转运到矿山中的道路末端，然后人工在矿场内架设管路，最后利用人工敷设的管路进行充填作业。当矿场中部分区域充填完毕时，需人工移动并重新敷设管路，整个作业过程中劳动强度大，作业效率低。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种矿山充填作业机器人，能够携带输料管在矿场内的待充填区移动，以完成不同区域的充填作业。

为了实现上述目的，本发明提供一种矿山充填作业机器人，包括：行走机构，包括机架、履带和驱动设备，所述履带设在所述机架的下端，所述驱动设备设在所述机架上并可驱动所述履带转动；排料管，一端连接在所述机架的前端；输料管，一端与所述排料管连通，另一端连接充填物料；夹紧机构，具有设在所述机架尾端的夹具，用以夹持固定所述输料管；监测机构，设在所述机架上，用以监测所述矿山充填作业机器人的姿态及周围环境；控制系统，根据所述监测机构的数据，控制所述行走机构、排料管和夹紧机构的运行。

优选地，所述驱动设备包括发动机和液压站。

优选地，还包括：第一液压缸，一端连接在所述排料管的侧面，另一端与所述液压站中的液压泵相连；其中所述第一液压缸在伸缩时可带动所述排料管摆动。

优选地，还包括：第二液压缸，一端连接在所述夹紧机构上，另一端与所述液压站中的液压泵相连；其中所述第二液压缸在伸缩时可带动所述夹紧机构张开/收缩。

优选地，所述履带经由减速机、液压马达与所述液压站中的液压泵相连。

优选地，还包括：导向机构，设在所述夹紧机构与所述排料管之间，用以控制所述输料管的方向。

优选地，所述导向机构为设在所述输料管两侧的若干辊轮。

优选地，所述控制系统包括前端控制器和后端控制器；其中所述前端控制器与所述行走机构、排料管和夹紧机构相连，所述后端控制器在接收所述监测机构的数据后，向所述前端控制器发送指令，所述前端控制器依据所述指令控制所述行走机构、排料管、夹紧机构的运行。

优选地，所述监测机构包括姿态监测模块和图像监测模块，分别用于监测所述行走机构、排料管、夹紧机构的位置姿态，以及监测所述矿山充填作业机器人周围的环境。

优选地，所述姿态监测模块包括陀螺仪、角位移传感器、测距传感器和光电编码器。

根据上面的描述和实践可知，本发明所述的矿山充填作业机器人，通过监测机构来采集自身运行以及周围环境的相关数据，再根据该些数据可制定移动的路径和喷料的方向，通过履带式的行走机构，可以带动输料管完成整个作业场地的充填工作，有效地降低了充填作业时的人工工作量，提高了充填作业效率。通过夹紧机构可将输料管的一端固定在机架上，从而使该矿山充填作业机器人能够拖动输料管在作业场地内移动。其中履带式的行走机构使得该充填作业机器人与地面的接触面积较大，对地压力小，具有较好的越障性能，能够适应泥泞的充填作业场地。