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一种井下救援机器人的制作方法

作者:admin      2022-10-25 22:31:12     629



五金工具产品及配附件制造技术1.本实用新型涉及机器人技术领域,更具体地说,涉及一种井下救援机器人。背景技术:2.安全生产一直都是煤矿企业可持续发展的首要前提,我国矿山安全生产形势严峻,重特大事故多发且尚未得到有效遏制。在煤矿生产中,会因瓦斯爆炸、透水事故、地下空洞等原因出现塌方,将工作人员困于井下。由于井下状况复杂未知,在不清楚救援环境和救援目标位置的情况下,救援工作往往难以及时有效实施,这时需要救援机器人来代替人对井下的真实环境进行探测,并对救援目标进行搜寻和定位,获取井下搜救信息为实施有效救援方案提供技术支撑。3.随着智慧矿山理念的不断发展,越来越多的机器人被应用于煤矿环境中。在煤矿井下救援方面,现有的煤矿井下搜救机器人在实际应用时存在一定的弊端:矿井救援路线塌方,堵塞造成营救困难,以至于救援机器人无法进入事故现场进行搜救工作,从而延误了最佳救援时机,增加了伤亡和事故损失,因此,需要对其进行改进。技术实现要素:4.本实用新型的目的在于提供一种井下救援机器人,旨在能够有效的解决现有技术中的问题。5.为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案:6.一种井下救援机器人,包括机身底盘,所述机身底盘的底部安装有履带底盘,所述机身底盘的表面对称安装有第二电机,所述第二电机的输出端固定连接有第一转杆,所述机身底盘的表面设置有机身端盖,所述第一转杆贯穿机身端盖,所述第一转杆与机身端盖转动连接,所述第一转杆的输出端固定连接有转盘,所述转盘的表面固定连接有机器臂,所述机身底盘的侧壁安装有第一电机,所述第一电机的输出端固定连接有钻头,所述机身底盘与机身端盖之间安装有若干爬行肢。7.作为本实用新型的一种优选方案,所述爬行肢包括设置在机身底盘与机身端盖之间的肢节,所述肢节的内壁安装有第一舵机,所述第一舵机的输出端固定连接有大腿,所述大腿的内壁安装有第二舵机,所述第二舵机的输出端固定连接有小腿。8.作为本实用新型的一种优选方案,所述机身底盘的表面对称固定连接有支撑板,所述支撑板的表面开有卡槽,所述机身端盖的底部对称固定连接有卡板,所述卡板与支撑板一一对应,所述卡板与对应的卡槽相互匹配。9.作为本实用新型的一种优选方案,所述支撑板的表面开有第一安装孔,所述第一安装孔与卡槽相互连通,所述卡板的侧壁开有凹槽,所述卡板的内壁开有第二安装孔,所述第二安装孔与凹槽相互连通,所述第二安装孔与对应的第一安装孔相互匹配。10.作为本实用新型的一种优选方案,该机器人还包括控制系统,所述控制系统包括中央处理模块、探测模块、供电模块,探测模块检测井下易燃易爆气体、有毒气体等的浓度,及时检测机器人前方道路情况,探测模块探测的信息发送给中央处理模块进行处理。11.作为本实用新型的一种优选方案,所述探测模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、乙醇传感器、氢气传感器、空气质量传感器、一氧化碳传感器,所述控制系统还包括通讯模块,所述通讯模块采用微波传输通讯。12.相比于现有技术,本实用新型的优点在于:13.(1)启动第二电机驱动第一转杆进行旋转,第一转杆的转动带动转盘进行旋转,转盘的转动带动机器臂进行旋转,从而方便采集机器人前进方向的样本、拿取物品,针对狭小空间救援人员无法进入或者机器人前进遇到无法翻越的障碍时,启动第一电机驱动钻头进行旋转,使用钻头破障,按照指定路线打通或将通道扩大,为防止二次坍塌的情况发生,钻头的电源与机器人的电源分开设计,在钻头出现无法破障的情况下,关闭钻头以免对待救援人员造成二次伤害,并且钻头设计了三种档位,来应对不同硬度的岩石,提高破障的效率。钻头的材料选用硬金刚石,具有很好的耐高温、耐腐蚀、磁性性能,可以有效保证破障的能力并且防止二次坍塌的情况出现。14.(2)履带底盘与地面接触面积较大,下陷度小,能够完全适应松软和泥泞地面,与轮式移动系统相比翻越障碍地形能力更强,通过对肢节、大腿、小腿的设计,提高了该机器人的越障能力,通过对卡板与支撑板的设计,方便组装机身底盘与机身端盖,通过对第二安装孔、第一安装孔的设计,方便在组装机身底盘与机身端盖时,将螺栓拧进第二安装孔、第一安装孔内即可固定机身端盖的位置,通过对中央处理模块、探测模块、供电模块的设计,方便及时检测机器人前方道路情况,为机器人行进速度、动作的判断提供依据,同时为救灾中心制定救援措施提供重要现场信息。附图说明15.图1为本实用新型的立体结构示意图;16.图2为本实用新型实施例中的爬行肢结构示意图;17.图3为本实用新型实施例中的机身底盘结构示意图;18.图4为本实用新型实施例中的机身端盖结构示意图;19.图5为本实用新型实施例中的控制系统结构示意图。20.图中标号说明:21.1、机身底盘;2、机身端盖;3、履带底盘;4、第一电机;5、钻头;6、机器臂;7、爬行肢;71、肢节;72、小腿;73、大腿;74、第一舵机;75、第二舵机;8、第二电机;9、控制系统;91、中央处理模块;92、探测模块;921、温湿度传感器;922、烟雾传感器;923、乙醇传感器;924、氢气传感器;925、空气质量传感器;926、一氧化碳传感器;93、通讯模块;94、供电模块;10、第一转杆;11、转盘;12、支撑板;13、卡槽;14、卡板;15、第一安装孔;16、第二安装孔;17、凹槽。具体实施方式22.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。23.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。24.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。25.实施例:26.请参阅图1-2,一种井下救援机器人,包括机身底盘1,机身底盘1的底部安装有履带底盘3,履带底盘3与地面接触面积较大,下陷度小,能够完全适应松软和泥泞地面,与轮式移动系统相比翻越障碍地形能力更强,机身底盘1的表面对称安装有第二电机8,第二电机8的输出端固定连接有第一转杆10,机身底盘1的表面设置有机身端盖2,第一转杆10贯穿机身端盖2,第一转杆10与机身端盖2转动连接,第一转杆10的输出端固定连接有转盘11,转盘11的表面固定连接有机器臂6,启动第二电机8驱动第一转杆10进行旋转,第一转杆10的转动带动转盘11进行旋转,转盘11的转动带动机器臂6进行旋转,从而方便采集机器人前进方向的样本、拿取物品,机身底盘1的侧壁安装有第一电机4,第一电机4的输出端固定连接有钻头5,机身底盘1与机身端盖2之间安装有若干爬行肢7,针对狭小空间救援人员无法进入或者机器人前进遇到无法翻越的障碍时,启动第一电机4驱动钻头5进行旋转,使用钻头5破障,按照指定路线打通或将通道扩大,为防止二次坍塌的情况发生,钻头5的电源与机器人的电源分开设计,在钻头5出现无法破障的情况下,关闭钻头5以免对待救援人员造成二次伤害,并且钻头5设计了三种档位,来应对不同硬度的岩石,提高破障的效率。钻头5的材料选用硬金刚石,具有很好的耐高温、耐腐蚀、磁性性能,可以有效保证破障的能力并且防止二次坍塌的情况出现。27.请参阅图2,爬行肢7包括设置在机身底盘1与机身端盖2之间的肢节71,肢节71的内壁安装有第一舵机74,第一舵机74的输出端固定连接有大腿73,大腿73的内壁安装有第二舵机75,第二舵机75的输出端固定连接有小腿72,通过对肢节71、大腿73、小腿72的设计,提高了该机器人的越障能力。28.请参阅图3-4,机身底盘1的表面对称固定连接有支撑板12,支撑板12的表面开有卡槽13,机身端盖2的底部对称固定连接有卡板14,卡板14与支撑板12一一对应,卡板14与对应的卡槽13相互匹配,通过对卡板14与支撑板12的设计,方便组装机身底盘1与机身端盖2。29.请参阅图3-4,支撑板12的表面开有第一安装孔15,第一安装孔15与卡槽13相互连通,卡板14的侧壁开有凹槽17,卡板14的内壁开有第二安装孔16,第二安装孔16与凹槽17相互连通,第二安装孔16与对应的第一安装孔15相互匹配,通过对第二安装孔16、第一安装孔15的设计,方便在组装机身底盘1与机身端盖2时,将螺栓拧进第二安装孔16、第一安装孔15内即可固定机身端盖2的位置。30.请参阅图5,该机器人还包括控制系统9,控制系统9包括中央处理模块91、探测模块92、供电模块94,探测模块92检测井下易燃易爆气体、有毒气体等的浓度,及时检测机器人前方道路情况,探测模块92探测的信息发送给中央处理模块91进行处理,通过对中央处理模块91、探测模块92、供电模块94的设计,方便及时检测机器人前方道路情况,为机器人行进速度、动作的判断提供依据,同时为救灾中心制定救援措施提供重要现场信息。31.请参阅图5,探测模块92包括温湿度传感器921、烟雾传感器922、乙醇传感器923、氢气传感器924、空气质量传感器925、一氧化碳传感器926,控制系统9还包括通讯模块93,通讯模块93采用微波传输通讯,通过对通讯模块93的设计,方便实现远程遥控。32.工作原理:33.启动第二电机8驱动第一转杆10进行旋转,第一转杆10的转动带动转盘11进行旋转,转盘11的转动带动机器臂6进行旋转,从而方便采集机器人前进方向的样本、拿取物品,启动第一电机4驱动钻头5进行旋转,使用钻头5破障,履带底盘3与地面接触面积较大,下陷度小,能够完全适应松软和泥泞地面,与轮式移动系统相比翻越障碍地形能力更强,通过对肢节71、大腿73、小腿72的设计,提高了该机器人的越障能力,通过对卡板14与支撑板12的设计,方便组装机身底盘1与机身端盖2,通过对第二安装孔16、第一安装孔15的设计,方便在组装机身底盘1与机身端盖2时,将螺栓拧进第二安装孔16、第一安装孔15内即可固定机身端盖2的位置,通过对中央处理模块91、探测模块92、供电模块94的设计,方便及时检测机器人前方道路情况,为机器人行进速度、动作的判断提供依据,同时为救灾中心制定救援措施提供重要现场信息。34.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。









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