專利名稱：煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，特別是一種適用于煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行 環(huán)境信息探測(cè)的履帶式移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)。
背景技術(shù)：
目前世界上55%的用電來(lái)自火力發(fā)電，另外金屬冶煉、工業(yè)鍋爐等每年也要消耗 大量的煤炭，煤炭是目前人類社會(huì)生活中最主要的能源。我國(guó)是煤炭大國(guó)，已探明的煤炭?jī)?chǔ) 量?jī)H次于美國(guó)。同時(shí)，我國(guó)煤炭開(kāi)采機(jī)械化程度很低，很多礦井(尤其是私營(yíng)礦井)管理不完 善，每年都有瓦斯爆炸、火災(zāi)、透水、塌方等礦難發(fā)生，其中瓦斯爆炸發(fā)生最為頻繁，造成很 大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。礦難發(fā)生后，煤礦井下地形環(huán)境復(fù)雜、充滿各種爆炸性氣體，對(duì) 各種爆炸性氣體的探測(cè)以及對(duì)井下被困人員的搜索是礦難發(fā)生后搶險(xiǎn)救災(zāi)的關(guān)鍵，但該階 段對(duì)救護(hù)隊(duì)員有極大的危險(xiǎn)性。為減少礦難發(fā)生后，在搶險(xiǎn)救災(zāi)過(guò)程中的人員傷亡，國(guó)外已研制出RATLER礦井探 索機(jī)器人、Simbot礦井搜索機(jī)器人、V2煤礦救援機(jī)器人等。國(guó)內(nèi)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研制了一種 煤礦井下搜救機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)?200810019993. 1)，該機(jī)器人采用帶輔助臂的雙履帶行走機(jī) 構(gòu)，對(duì)井下的復(fù)雜地形環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，并且將行走驅(qū)動(dòng)單元、電源模塊、控制單 元等電氣部分封閉在一個(gè)隔爆外殼內(nèi)，達(dá)到了煤礦井下作業(yè)的安全要求。但由于采用隔爆 方式，使機(jī)器人整體質(zhì)量大大增加，不便于救護(hù)隊(duì)員攜帶和運(yùn)輸，同時(shí)減小了機(jī)器人的負(fù)載 能力并增加了功率消耗。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所設(shè)計(jì)了一種四輪式煤礦井下救援探 測(cè)機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)?2008100127289. 5)，并進(jìn)行了隔爆設(shè)計(jì)，但四輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)越障能力差， 無(wú)法適應(yīng)煤礦井下階梯上(下)山、鐵軌、枕木以及壕溝等復(fù)雜地形環(huán)境。國(guó)內(nèi)另有多篇專利 文獻(xiàn)涉及煤礦井下移動(dòng)機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)?200810079879. 8，申請(qǐng)?zhí)?00510027369. 2，申請(qǐng) 號(hào)200610150840. 1 )，但這些文獻(xiàn)中均沒(méi)有提及防爆技術(shù)，達(dá)不到在煤礦井下進(jìn)行作業(yè)的 安全要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種質(zhì)量輕、易于攜帶和 運(yùn)輸、負(fù)載能力強(qiáng)、能耗低、適應(yīng)能力強(qiáng)的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其包括正壓殼體、設(shè)置于正壓殼體外部 的行走單元和輔助臂單元、以及設(shè)置于正壓殼體內(nèi)部的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元、輔助臂驅(qū)動(dòng)電 機(jī)單元和正壓保護(hù)系統(tǒng)，行走單元與行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元連接，輔助臂單元與輔助臂驅(qū)動(dòng)電 機(jī)單元連接；所述正壓保護(hù)系統(tǒng)包括控制裝置、安全閥和若干排氣口，控制裝置分別與電 源、流量傳感器、壓力傳感器和電磁閥連接，流量傳感器與截止閥II連接，電磁閥的一個(gè)接 口依次與調(diào)速閥和其中一個(gè)排氣口連接，電磁閥的另一個(gè)接口連接于高壓氣瓶與截止閥III 相連的管道上；若干排氣口中的其余排氣口均與截止閥I連接；所述安全閥、截止閥I、截止閥II和截止閥III均密封設(shè)置于正壓殼體后端面上。所述正壓殼體由銅鋁合金鑄造加工而成，正壓殼體前后兩端面上開(kāi)有透孔，透孔 內(nèi)部分別安裝有熱像儀、攝像頭和照明燈；安裝熱像儀的透孔處用鍺玻璃和密封圈進(jìn)行靜 密封，安裝攝像頭和照明燈的透孔處用石英玻璃和密封圈進(jìn)行靜密封；所述鍺玻璃和石英 玻璃由壓蓋固定在玻璃固定座內(nèi)，在壓蓋與鍺玻璃或石英玻璃之間均安裝有密封墊；正壓 殼體左右兩側(cè)有兩個(gè)側(cè)蓋，分別用密封圈進(jìn)行靜密封；正壓殼體上部的上蓋上安裝有天線 和控制外部設(shè)備的信號(hào)線接口，所述上蓋與正壓殼體的側(cè)面立板之間采用密封圈進(jìn)行靜密 封；正壓殼體前端兩側(cè)有用于固定驅(qū)動(dòng)軸的側(cè)向圓孔，驅(qū)動(dòng)軸與正壓殼體間采用密封圈進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。所述行走單元包括左右兩個(gè)前輪空心軸，兩個(gè)前輪空心軸分別設(shè)置于正壓殼體前 端兩側(cè)的側(cè)向圓孔內(nèi)，前輪空心軸上安裝有前驅(qū)動(dòng)輪，前驅(qū)動(dòng)輪外部設(shè)有與后輪連接的主 履帶，后輪為光輪，后輪通過(guò)安裝軸安裝于正壓殼體側(cè)面后端兩側(cè)，且安裝軸與正壓殼體之 間設(shè)有調(diào)整螺釘；所述前驅(qū)動(dòng)輪與后輪之間正壓殼體上安裝有履帶支撐輪。所述行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元包括與電源連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上 分別設(shè)有同步帶輪，同步帶輪上設(shè)有與位于正壓殼體內(nèi)的前輪空心軸上的同步帶輪連接的 同步帶。所述輔助臂單元包括蝸輪軸，蝸輪軸穿過(guò)前輪空心軸，蝸輪軸外端上安裝有輔助 臂，輔助臂的前端設(shè)有滾輪，滾輪外部設(shè)有與前驅(qū)動(dòng)輪連接的輔助臂履帶。 所述輔助臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與蝸輪蝸桿減速箱連接，蝸輪 蝸桿減速箱與蝸輪軸的設(shè)于正壓殼體內(nèi)的一端連接。本實(shí)用新型的正壓殼體由銅鋁合金鑄造加工而成，具有一定的強(qiáng)度和剛度。正壓 殼體將控制系統(tǒng)、電源、行走驅(qū)動(dòng)單元等封閉并保護(hù)在具有一定正壓的環(huán)境中，使煤礦井下 危險(xiǎn)區(qū)域的爆炸性氣體不能進(jìn)入到正壓殼體內(nèi)，從而達(dá)到防爆的目的。正壓殼體前后兩端 開(kāi)有透孔，透孔內(nèi)部分別安裝有熱像儀、攝像頭和照明燈。安裝熱像儀的透孔處用鍺玻璃和 密封圈進(jìn)行靜密封、安裝攝像頭和照明燈的透孔處用石英玻璃和密封圈進(jìn)行靜密封。正壓 殼體左右兩則有兩個(gè)側(cè)蓋，分別用密封圈進(jìn)行靜密封。上蓋安裝有天線和控制外部設(shè)備的 信號(hào)線接口，上蓋與正壓殼體之間采用密封圈進(jìn)行靜密封。正壓殼體前端兩側(cè)有側(cè)向圓孔， 用于固定驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸與正壓殼體間采用密封圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。行走驅(qū)動(dòng)單元由行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、同步帶輪、同步帶、前輪空心軸、前驅(qū)動(dòng)輪、主履帶 等組成。電機(jī)軸上安裝有同步帶輪，通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)一端安裝有同步帶輪的前輪空心軸，從 而驅(qū)動(dòng)與前輪空心軸固定在一起的前驅(qū)動(dòng)輪。驅(qū)動(dòng)電機(jī)、同步帶輪、同步帶安裝在正壓殼體 內(nèi)部，前輪空心軸連接正壓殼體內(nèi)部的同步帶輪和外部的前驅(qū)動(dòng)輪。前輪空心軸與正壓殼 體之間用密封圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。輔助臂單元由輔助臂、輔助臂履帶、蝸輪軸、蝸輪蝸桿減速箱及驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成。 輔助臂由蝸輪蝸桿減速箱通過(guò)蝸輪軸驅(qū)動(dòng)，可做整周轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)，用來(lái)增強(qiáng)機(jī)器人平臺(tái)的 越障能力。蝸輪蝸桿減速箱的蝸桿與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接，安裝在正壓殼體內(nèi)部。蝸輪軸 穿過(guò)前輪空心軸與輔助臂連接，且二者之間用密封圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。輔助臂履帶和主履 帶均由前驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)，具有相同的運(yùn)動(dòng)速度。正壓保護(hù)系統(tǒng)安全裝置由壓力傳感器、高壓氣瓶、電磁閥、安全閥、調(diào)速閥、排氣口、截止閥、流量傳感器及計(jì)算機(jī)組成。壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)正壓殼體內(nèi)的壓力，當(dāng)檢測(cè)到 的壓力低于200pa時(shí)，計(jì)算機(jī)向電磁閥發(fā)出指令，由高壓氣瓶向正壓殼體內(nèi)充保護(hù)氣體，充 氣速度由調(diào)速閥控制，當(dāng)正壓殼體內(nèi)壓力達(dá)到IOOOpa時(shí)，停止充氣。當(dāng)檢測(cè)壓力低于IOOpa 時(shí)，表明高壓氣瓶中已沒(méi)有高壓氣體或機(jī)器人平臺(tái)出現(xiàn)故障，計(jì)算機(jī)立即切斷機(jī)器人平臺(tái) 總電源，停止工作。機(jī)器人平臺(tái)每次進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域工作前必須對(duì)正壓殼體進(jìn)行換氣，換氣量 由流量傳感器檢測(cè)，根據(jù)GB3836. 5-2004的規(guī)定，換氣量至少5倍于正壓殼體容積。采用如上技術(shù)方案的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)采用 正壓防爆，達(dá)到煤礦井下作業(yè)的安全要求；(2)采用履帶移動(dòng)方式，可適應(yīng)煤礦井下的復(fù)雜 地形環(huán)境；(3)安裝有輔助臂，機(jī)器人的越障能力強(qiáng)；(4)質(zhì)量輕，便于攜帶。

圖1是本實(shí)用新型煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)的立體示意圖；圖2是本實(shí)用新型的正壓殼體；圖3是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖；圖4是本實(shí)用新型的正壓殼體密封示意圖；圖5是本實(shí)用新型的透明件密封示意圖；圖6是本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封示意圖；圖7是本實(shí)用新型的正壓保護(hù)系統(tǒng)安全裝置示意圖；圖8是本實(shí)用新型的正壓保護(hù)系統(tǒng)工作流程圖；圖中1.上蓋，2.天線，3.信號(hào)線接口，4.截止閥I，5.安全閥，6.截止閥II， 7.截止閥III，8.正壓殼體，9.主履帶，10.支撐輪，11.側(cè)蓋，12.輔助臂，13.輔助臂履 帶，14.螺釘，15.后輪，16.電源，17.蝸輪軸，18.前驅(qū)動(dòng)輪，19.前輪空心軸，20.前輪軸 承盒，21.同步帶I，22.驅(qū)動(dòng)電機(jī)I，23.蝸桿蝸輪減速箱，24.驅(qū)動(dòng)電機(jī)II，25.驅(qū)動(dòng)電機(jī) III，26.同步帶II，27.高壓氣瓶，28.后照明燈，29.后攝像頭，30.密封圈I，31.密封圈II， 32.前攝像頭，33.熱像儀，34.前照明燈，35.密封圈ΙΙΙ，36.密封墊，37.鍺玻璃(或石英 玻璃)，38.玻璃固定座，39.壓蓋，40.軸套，41.密封圈IV，42.空心軸端蓋，43.密封圈V， 44.密封圈VI，45.密封圈VL46.軸承座端蓋，47.密封圈通，48.密封圈IX，49.流量傳感 器，50.電磁閥，51.調(diào)速閥，52.排氣口，53.計(jì)算機(jī)，54.壓力傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其包括正壓殼體8、設(shè)置于 正壓殼體8外部的行走單元和輔助臂單元、以及設(shè)置于正壓殼體8內(nèi)部的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單 元、輔助臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元和正壓保護(hù)系統(tǒng)，行走單元與行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元連接，輔助臂單元 與輔助臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元連接。如圖7所示，正壓保護(hù)系統(tǒng)包括控制裝置(計(jì)算機(jī)53)、安全閥5和四個(gè)排氣口 52， 控制裝置(計(jì)算機(jī)53)分別與電源16、流量傳感器49、壓力傳感器54和電磁閥50連接，流 量傳感器49與截止閥II 6連接，電磁閥50的一個(gè)接口依次與調(diào)速閥51和其中一個(gè)排氣口 52連接，電磁閥50的另一個(gè)接口連接于高壓氣瓶27與截止閥III7相連的管道上，另外三個(gè)排氣口 52均與截止閥I 4連接；所述安全閥5設(shè)定壓力llOOpa，用來(lái)防止換氣時(shí)因進(jìn)氣流 量太大造成正壓殼體8內(nèi)壓力過(guò)高，致使正壓殼體8變形而使正壓保護(hù)失效。截止閥I 4、 截止閥II 6和截止閥III 7均密封設(shè)置于正壓殼體8后端面上。機(jī)器人平臺(tái)在工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)正壓保護(hù)的工作流程如圖8所示。壓力傳感器54實(shí)時(shí) 檢測(cè)正壓殼體8內(nèi)的壓力，當(dāng)檢測(cè)到的壓力低于200pa時(shí)，計(jì)算機(jī)53向電磁閥50發(fā)出指令， 由高壓氣瓶27向正壓殼體8內(nèi)充保護(hù)氣體，充氣速度由調(diào)速閥51控制，當(dāng)正壓殼體8內(nèi)氣 體壓力達(dá)到IOOOpa時(shí)，停止充氣。當(dāng)檢測(cè)壓力低于IOOpa時(shí)，表明高壓氣瓶27中已沒(méi)有高 壓保護(hù)氣體或機(jī)器人平臺(tái)出現(xiàn)故障，計(jì)算機(jī)53立即切斷機(jī)器人平臺(tái)總電源，停止工作。機(jī) 器人平臺(tái)每次進(jìn)入煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域工作前必須對(duì)正壓殼體8進(jìn)行換氣，換氣量由流量傳 感器49檢測(cè)，根據(jù)GB3836. 5-2004的規(guī)定，換氣量至少5倍于正壓殼體8的容積。換氣時(shí)， 由截止閥I 4進(jìn)氣，三個(gè)排氣口 52向正壓殼體8內(nèi)排氣，原有氣體經(jīng)流量傳感器49和截止 閥II 6排出。當(dāng)高壓氣瓶27內(nèi)沒(méi)有高壓保護(hù)氣體時(shí)，由截止閥III 7向高壓氣瓶27充氣。正壓保護(hù)系統(tǒng)將控制單元、行走驅(qū)動(dòng)單元等封閉并保護(hù)在內(nèi)部高于大氣壓力一定 值的正壓殼體8中，使煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域的爆炸性氣體不能進(jìn)入到正壓殼體8的內(nèi)部，從而 達(dá)到防爆的目的如圖2、4所示，正壓殼體8由銅鋁合金鑄造加工而成，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，所 用材料符合GB3836. 1-2000中對(duì)I類電氣設(shè)備外殼所用輕金屬材料的性能要求。正壓殼體 8前后兩端上開(kāi)有透孔，透孔內(nèi)部分別安裝有透孔內(nèi)部分別安裝有熱像儀33、前攝像頭32、 前照明燈34、后攝像頭29和后照明燈28。如圖5所示，安裝熱像儀33的透孔處用鍺玻璃 37和密封圈III 35進(jìn)行靜密封，安裝前、后攝像頭32、29和前、后照明燈34、28的透孔處用石 英玻璃37和密封圈III 35進(jìn)行靜密封，鍺玻璃(或石英玻璃)37由壓蓋39固定在玻璃固定 座38內(nèi)。為防止壓碎玻璃37，在壓蓋39與鍺玻璃或石英玻璃37之間安裝有密封墊36。正壓殼體8左右兩側(cè)有兩個(gè)側(cè)蓋11，與正壓殼體8之間用密封圈I 30進(jìn)行靜密 封。上蓋1與正壓殼體8之間用密封圈II 31進(jìn)行靜密封，上蓋1上安裝有天線2和控制外 部設(shè)備的信號(hào)線接口 3。正壓殼體8的后端安裝有具有標(biāo)準(zhǔn)接口的截止閥I 4、截止閥II 6 和截止閥III 7及安全閥5，分別用標(biāo)準(zhǔn)密封圈進(jìn)行靜密封。正壓殼體8前端兩側(cè)有用于固定 驅(qū)動(dòng)軸的側(cè)向圓孔，驅(qū)動(dòng)軸與正壓殼體間采用密封圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。機(jī)器人平臺(tái)驅(qū)動(dòng)軸處的密封如圖6所示，前輪軸承盒20與正壓殼體8之間用密封 圈IX 48進(jìn)行靜密封，前輪空心軸19與前輪軸承盒20之間用軸承進(jìn)行支承和定位，前輪軸 承座端蓋46與前輪軸承盒20之間用密封VDI 47進(jìn)行靜密封，前輪空心軸19與前輪軸承座 端蓋46之間用兩個(gè)密封圈ΥΠ 45進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。蝸輪軸17與前輪空心軸19之間用軸承 進(jìn)行支承和定位，空心軸端蓋42與前輪空心軸19之間用密封圈V 43進(jìn)行靜密封，蝸輪軸 17與軸套40之間用密封圈IV 41進(jìn)行靜密封，軸套40與空心軸端蓋42之間用兩個(gè)密封圈 VI 44進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。動(dòng)密封處在安裝時(shí)涂潤(rùn)滑脂，減小摩擦和密封圈的摩損，使用兩個(gè) 密封的目的是防止?jié)櫥牧魇?，使?jié)櫥３珠L(zhǎng)期有效。如圖1、3所示，行走單元包括左右兩個(gè)前輪空心軸19，兩個(gè)前輪空心軸19分別設(shè) 置于正壓殼體8前端兩側(cè)的側(cè)向圓孔內(nèi)，前輪空心軸19上安裝有前驅(qū)動(dòng)輪18，前驅(qū)動(dòng)輪18 外部設(shè)有與后輪15連接的主履帶9，后輪15為光輪，后輪15通過(guò)安裝軸安裝于正壓殼體8 側(cè)面后端兩側(cè)，且安裝軸與正壓殼體之間設(shè)有調(diào)整螺釘14 ；所述前驅(qū)動(dòng)輪18與后輪15之間正壓殼體8上安裝有履帶支撐輪10。行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元包括與電源連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 22和驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 25，兩驅(qū)動(dòng)電 機(jī)的輸出軸上分別設(shè)有同步帶輪，同步帶輪上設(shè)有與位于正壓殼體8內(nèi)的前輪空心軸19上 的同步帶輪連接的同步帶I 21和同步帶II 26。通過(guò)同步帶I 21和同步帶II 26驅(qū)動(dòng)安裝 在前輪空心軸19上的前驅(qū)動(dòng)輪18，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)主履帶9運(yùn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 22和驅(qū)動(dòng)電機(jī) III 25的轉(zhuǎn)速不同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人平臺(tái)的差速轉(zhuǎn)向。驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 22、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 25、同步 帶I 21安裝在正壓殼體8內(nèi)部，前驅(qū)動(dòng)輪18安裝在正壓殼體8外部，通過(guò)前輪空心軸19 連接。后輪15為光輪，相對(duì)正壓殼體8可由螺釘14調(diào)整前后距離，即調(diào)整主履帶9的張緊 程度。前后輪之間安裝有履帶支撐輪10，增加機(jī)器人平臺(tái)的有效支撐面積。主履帶9和輔 助臂履帶13由耐高溫橡膠顆粒、阻燃抗靜電添加劑和抗拉纖維經(jīng)壓鑄硫化而成。輔助臂單元如圖1、3所示，輔助臂單元包括蝸輪軸17，蝸輪軸17穿過(guò)前輪空心軸 19，蝸輪軸17外端上安裝有輔助臂12，輔助臂12的前端設(shè)有滾輪，滾輪外部設(shè)有與前驅(qū)動(dòng) 輪18連接的輔助臂履帶13。輔助臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 24，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 24與蝸輪蝸桿減速箱23連 接，蝸輪蝸桿減速箱23與蝸輪軸17的設(shè)于正壓殼體8內(nèi)的一端連接。輔助臂12由蝸輪蝸桿減速箱23通過(guò)蝸輪軸17驅(qū)動(dòng)可做整周轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)，用來(lái)增 強(qiáng)機(jī)器人平臺(tái)的越障能力。蝸輪蝸桿減速箱23的蝸桿由驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 24驅(qū)動(dòng)。蝸輪蝸桿減 速箱23和驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 24安裝在正壓殼體8的內(nèi)部，輔助臂12安裝在正壓殼體8的外部， 輔助臂12和蝸輪蝸桿減速箱23通過(guò)蝸輪軸17連接。輔助臂履帶13和主履帶9均由前驅(qū) 動(dòng)輪18驅(qū)動(dòng)，具有相同的運(yùn)動(dòng)速度。
權(quán)利要求一種煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于其包括正壓殼體、設(shè)置于正壓殼體外部的行走單元和輔助臂單元、以及設(shè)置于正壓殼體內(nèi)部的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元、輔助臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元和正壓保護(hù)系統(tǒng)，行走單元與行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元連接，輔助臂單元與輔助臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元連接；所述正壓保護(hù)系統(tǒng)包括控制裝置、安全閥和若干排氣口，控制裝置分別與電源、流量傳感器、壓力傳感器和電磁閥連接，流量傳感器與截止閥Ⅱ連接，電磁閥的一個(gè)接口依次與調(diào)速閥和其中一個(gè)排氣口連接，電磁閥的另一個(gè)接口連接于高壓氣瓶與截止閥Ⅲ相連的管道上；若干排氣口中的其余排氣口均與截止閥Ⅰ連接；所述安全閥、截止閥Ⅰ、截止閥Ⅱ和截止閥Ⅲ均密封設(shè)置于正壓殼體后端面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于所述正壓 殼體由銅鋁合金鑄造加工而成，正壓殼體前后兩端面上開(kāi)有透孔，透孔內(nèi)部分別安裝有熱 像儀、攝像頭和照明燈；安裝熱像儀的透孔處用鍺玻璃和密封圈進(jìn)行靜密封，安裝攝像頭和 照明燈的透孔處用石英玻璃和密封圈進(jìn)行靜密封；所述鍺玻璃和石英玻璃由壓蓋固定在玻 璃固定座內(nèi)，在壓蓋與鍺玻璃或石英玻璃之間均安裝有密封墊；正壓殼體左右兩側(cè)有兩個(gè) 側(cè)蓋，分別用密封圈進(jìn)行靜密封；正壓殼體上部的上蓋上安裝有天線和控制外部設(shè)備的信 號(hào)線接口，所述上蓋與正壓殼體的側(cè)面立板之間采用密封圈進(jìn)行靜密封；正壓殼體前端兩 側(cè)有用于固定驅(qū)動(dòng)軸的側(cè)向圓孔，驅(qū)動(dòng)軸與正壓殼體間采用密封圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于所述行走 單元包括左右兩個(gè)前輪空心軸，兩個(gè)前輪空心軸分別設(shè)置于正壓殼體前端兩側(cè)的側(cè)向圓孔 內(nèi)，前輪空心軸上安裝有前驅(qū)動(dòng)輪，前驅(qū)動(dòng)輪外部設(shè)有與后輪連接的主履帶，后輪為光輪， 后輪通過(guò)安裝軸安裝于正壓殼體側(cè)面后端兩側(cè)，且安裝軸與正壓殼體之間設(shè)有調(diào)整螺釘； 所述前驅(qū)動(dòng)輪與后輪之間正壓殼體上安裝有履帶支撐輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于所述行走 驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元包括與電源連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上分別設(shè)有同步帶 輪，同步帶輪上設(shè)有與位于正壓殼體內(nèi)的前輪空心軸上的同步帶輪連接的同步帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于所述輔助 臂單元包括蝸輪軸，蝸輪軸穿過(guò)前輪空心軸，蝸輪軸外端上安裝有輔助臂，輔助臂的前端設(shè) 有滾輪，滾輪外部設(shè)有與前驅(qū)動(dòng)輪連接的輔助臂履帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于所述輔助 臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與蝸輪蝸桿減速箱連接，蝸輪蝸桿減速箱與蝸輪 軸的設(shè)于正壓殼體內(nèi)的一端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)機(jī)器人平臺(tái)，其包括正壓殼體、設(shè)置于正壓殼體外部的行走單元和輔助臂單元、以及設(shè)置于正壓殼體內(nèi)部的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元、輔助臂電機(jī)單元和正壓保護(hù)系統(tǒng)，行走單元與行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元連接，輔助臂單元與輔助臂電機(jī)單元連接；所述正壓保護(hù)系統(tǒng)包括控制裝置、安全閥和若干排氣口，控制裝置分別與電源、流量傳感器、壓力傳感器和電磁閥連接，流量傳感器與截止閥Ⅱ連接，電磁閥的一個(gè)接口依次與調(diào)速閥和其中一個(gè)排氣口連接，電磁閥的另一個(gè)接口連接于高壓氣瓶與截止閥Ⅲ相連的管道上；若干排氣口中的其余排氣口均與截止閥Ⅰ連接；所述安全閥、截止閥Ⅰ、截止閥Ⅱ和截止閥Ⅲ均密封設(shè)置于正壓殼體后端面上。
文檔編號(hào)B62D55/26GK201660032SQ20102015828
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者吳磊, 孫中坦, 孟慶志, 宋先明, 宋銳, 李貽斌, 榮學(xué)文, 謝愛(ài)珍 申請(qǐng)人:山東大學(xué)