[发明专利]一种煤矿井下移动测量机器人、安全评价方法及系统

权利要求书

1.一种煤矿井下移动测量机器人，其特征在于，包括：移动平台和搭载在所述移动平台上的移动测量设备，所述移动测量设备包括SLAM扫描单元、环境气体检测传感单元以及地质雷达检测单元；

所述移动平台，用于在巷道内自主行走；

所述SLAM扫描单元，用于采集巷道空间数据；

所述地质雷达检测单元，用于采集地质体内部数据；

所述环境气体检测传感单元，用于采集有害气体浓度指标数据；

所述SLAM扫描单元、所述地质雷达检测单元和所述环境气体检测传感单元均与管理平台通信连接，并将采集的数据上传至所述管理平台。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下移动测量机器人，其特征在于，还包括自动识别避让系统和主控系统，所述自动识别避让系统与所述移动平台通信连接；所述自动识别避让系统和所述移动平台与所述主控系统通信连接；

所述自动识别避让系统识别到障碍物后，向所述主控系统发出障碍物警告信息；

所述主控系统接收到障碍物警告信息后，控制所述移动平台避开障碍物行驶。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下移动测量机器人，其特征在于，所述移动平台为履带式移动平台。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下移动测量机器人，其特征在于，还包括集成多种传感器的三维移动测量系统，三维移动测量系统用于对所述移动测量设备进行定位定姿。

5.根据权利要求4所述的煤矿井下移动测量机器人，其特征在于，三维移动测量系统包括惯性导航、里程计传感器和控制网辅助模块。

6.一种煤矿井下安全评价方法，其特征在于，该方法包括：

应用于权利要求1-5之一所述的煤矿井下移动测量机器人：

根据巡检任务的要求，规划行进路径；

沿着行进路径行进，实时采集巷道围岩数据、工作面的有害气体浓度指标数据和巷道全景扫描数据；

根据巷道全景扫描数据，生成巷道三维实体模型；

将采集的巷道围岩数据、工作面的有害气体浓度指标数据和巷道三维实体模型通过网络上传至管理平台，管理平台用于对上传的数据进行分析处理，获取煤矿井下安全评价结果。

7.根据权利要求6所述的煤矿井下安全评价方法，其特征在于，管理平台获取煤矿井下安全评价结果的方法包括：

获取掘进工作面爆破作业后巷道的第一扫描数据，并根据第一扫描数据，确定巷道岩体内部的异常区域；

获取异常区域内不同水平面的第二扫描数据，得到巷道岩体内部异常区域的水平测量数据；

获取异常区域内不同垂直面的第三扫描数据，得到巷道岩体内部异常区域的垂直测量数据；

将异常区域的水平测量数据和垂直测量数据拟合至巷道三维激光扫描数据中，对巷道内部岩体的异常结构进行判别。

8.根据权利要求6所述的煤矿井下安全评价方法，其特征在于，根据巷道全景扫描数据，生成巷道三维实体模型的方法包括：

对多组巷道全景扫描数据进行预处理；

将预处理后的数据统一配准整合在一起，得到地下矿山整体空间三维数据；

在地下矿山整体空间三维数据的基础上，对巷道的点云进行建模，自动生成巷道模型；

对巷道模型的拼接，形成井下巷道模型的更新和延伸趋势，进而获得巷道三维实体模型。

9.根据权利要求7所述的煤矿井下安全评价方法，其特征在于，巷道三维激光扫描数据的获取方法为：在掘进工作面巷道中，沿巷道开拓方向进行SLAM扫描，获取巷道三维激光扫描数据。

10.一种煤矿井下安全评价系统，其特征在于，包括权利要求1-5之一所述的煤矿井下移动测量机器人，以及管理平台；

所述煤矿井下移动测量机器人采集巷道内的安全评价数据，并将采集的安全评价数据上传至所述管理平台；

所述管理平台对所述煤矿井下移动测量机器人采集的数据进行分析处理，获取煤矿井下安全评价结果。