煤矿井下轮履复合式巡检清障机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113942590A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111212548.9(22)申请日2021.10.19(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市山南新区泰丰大街168号(72)发明人王成军王智慧沈豫浙于江丽郭永存凌六一(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)B62D55/108(2006.01)B62D55/10(2006.01)B62D55/30(2006.01)B60K1/02(2006.01)B60G11/10(2006.01)B25J5/00(2006.01)B25J11/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称煤矿井下轮履复合式巡检清障机器人(57)摘要本发明公开了一种煤矿井下轮履复合式巡检清障机器人，包括移动平台、回转装置、机身、左臂、右臂、夹持手爪、破碎剪和双目视觉系统。本发明的前驱动轮、支撑轮、后驱动轮通过浮动悬挂装置安装在车架上，可提高机器人对复杂地形环境的适应能力；左臂和右臂配合作业可实现对目标物的夹持、移动、搬运、破碎、剪切等作业。本发明能够实现煤矿井下日程巡检、救援和清障等功能，可在复杂地形环境下实现快速稳定移动，且越障能力强、稳定性好，符合井下防爆要求，降低了煤矿井下巡检人员的劳动强度和生产成本。本发明还具有结构紧凑、双臂运动自由度多、作业灵活、操作维护简便等优点，也可应用于地面隧道或其它环境下的巡检、救援或清障作业场合。CN113942590ACN113942590A权利要求书1/2页1.一种煤矿井下轮履复合式巡检清障机器人，包括移动平台、回转装置、机身、左臂、右臂、夹持手爪、破碎剪和双目视觉系统，其特征在于：所述的移动平台包括车架、浮动悬挂装置、履带摆臂、前驱动轮系、支撑轮、后驱动轮系、电源、控制器和小型液压泵站，电源和控制器固定安装在车架的前端，所述的小型液压泵站固定安装在车架的后端，所述的回转装置的下端通过螺钉固定安装在车架的中后端，两组浮动悬挂装置通过螺栓对称固定安装在车架的下方两侧，在所述的车架的顶部设有防护罩，在所述的防护罩的前端顶部设有载物台，在所述的防护罩的前侧面、左侧面和右侧面均设有测距传感器；前驱动轮系、支撑轮、后驱动轮系通过浮动悬挂装置固定安装在车架的下方，且所述的支撑轮位于前驱动轮系和后驱动轮系之间，所述的履带摆臂固定安装在前驱动轮系的外侧；所述的机身下端通过螺钉固定安装在回转装置的顶部，所述的双目视觉系统通过螺钉固定安装在机身的顶部；左臂和右臂的上端分别固定安装在机身肩部的左侧与右侧，所述的夹持手爪的顶部通过螺钉固定安装在左臂的下端，所述的破碎剪的顶部通过螺钉固定安装在右臂的下端；双目视觉系统、测距传感器、回转装置、左臂和右臂分别通过线缆与电源、控制器相连接，夹持手爪和破碎剪通过管路与小型液压泵站相连接；左臂和右臂均采用驱控一体式六自由度机械臂；所述的浮动悬挂装置包括前连接座、前板簧、Y型摆杆、中板簧、V型摆杆、中间连接座、连杆、后板簧和后连接座，在一个浮动悬挂装置中的中间连接座的数量为二，连杆的数量为三；前连接座、中间连接座和后连接座均通过螺栓固定安装在车架上，所述的前板簧的前端与前连接座通过铰链相连接，前板簧的后端通过连杆与Y型摆杆的前端相连接；所述的Y型摆杆的中部与位于前端的中间连接座通过铰链相连接，所述的Y型摆杆的后端与中板簧的前端通过铰链相连接，中板簧的后端与V型摆杆的前端通过连杆相连接；所述的V型摆杆的中部与位于后端的中间连接座通过铰链相连接，V型摆杆的后端通过连杆与后板簧的前端相连接；所述的后板簧的后端与后连接座通过铰链相连接；所述的前驱动轮系包括前驱动轮、前驱动装置、摆臂减速器和摆臂电机，所述的前驱动轮和前驱动装置均通过螺钉固定安装在浮动悬挂装置上；所述的摆臂减速器通过螺钉固定安装在车架的下方，且与前驱动轮通过可滑移式双万向节联轴器相连接；所述的摆臂电机通过螺钉固定安装在摆臂减速器的后端，所述的摆臂电机的输出轴与置于摆臂减速器的输入孔内且与摆臂减速器的输入孔通过平键相连接；所述的前驱动装置包括前驱动电机、主动带轮、传动带、从动带轮和前电机架，所述的前电机架通过螺钉固定安装在浮动悬挂装置的前板簧上，所述的前驱动电机通过螺钉固定安装在前电机架上；所述的主动带轮固定安装在前驱动电机的传动轴上，且与前驱动电机的传动轴通过平键相连接；所述的从动带轮固定安装在前驱动轮传动轴上，且与前驱动轮传动轴通过销轴相连接；所述的主动带轮与从动带轮通过传动带相连接，所述的传动带与主动带轮、从动带轮同时保持啮合；所述的传动带采用同步齿形带，所述的主动带轮、从动带轮均采用同步齿形带轮；所述的后驱动轮系包括后驱动轮、后驱动