专利名称：一种井下用搜救机器人的制作方法
技术领域：
本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种井下用搜救机器人。
背景技术：
目前，国内外煤矿事故频发，给经济建设与人民生活带来极大的损害。在加强矿井 安全措施与注重矿井安全监管的同时，还需要一种应用于事故发生后探索、救援的搜救设 备(机器人)，将灾害带来的损失降到最低。当前的灾害搜救机器人大多仅适应于地面灾害 情况，无法满足矿井井下灾害的特殊情况井下一旦发生安全事故，地势将极端复杂，且空 气中充满爆炸性气体。这就要求应用于井下搜救机器人除具备良好的移动性能外，还需要 具有良好的地形适应能力、越障能力和满足标准要求的防爆性能，此外还应具备实时了解 井下状况的语音视觉反馈、良好的操控性能和较大的外负载能力等。 专利号为200810019993. 1，发明名称为"用于煤矿井下搜救作业的隔爆型机器人 平台"的发明专利申请，公开了一种适用于具有非结构地形环境和爆炸性气体环境的煤矿 井下的隔爆型机器人平台。它由隔爆外壳，驱动轮单元，从动轮及摆臂单元，行走驱动电机 单元和摆臂旋转驱动电机单元构成，驱动轮单元与从动轮及摆臂单元对称设在隔爆外壳的 两端，行走驱动电机单元设在隔爆外壳内，且连接驱动轮单元，摆臂旋转驱动电机单元设在 隔爆外壳内，且连接从动轮及摆臂单元，驱动轮单元中的驱动轮与从动轮及摆臂单元中的 从动轮之间设有主履带，隔爆外壳的中部设有支撑主履带的支撑轮。该专利申请采用隔爆 形式进行防爆设计，由于煤矿井下不允许采用含铝量大于6%的材料，所以井下设备一般采 用钢铁为外壳材料。钢铁隔爆外壳较厚(4 6mm)，必然带来质量偏大的问题，这样大大影 响了移动设备的移动性能；且结构复杂，不便加工。该机器人平台采用单侧双摆臂结构，运 动性能偏弱，只能进行常规爬坡越障运动，相对塌陷矿井的空间窄小的特殊情况移动、转向 不便。 专利号为200710117739. 0，发明名称为"小型六履带全地形移动机器人"的发明专 利申请，公开了一种能够在崎岖路面或复杂地形条件下机动行驶，在保证机器人尺寸限制 的同时，克服传统履带式移动机器人底盘经常与障碍发生碰撞的缺点。该机器人包括两套 行走驱动装置、四套摆臂组件以及机身框架；驱动电机、控制系统以及动力电源都包含在被 左、右行走履带覆盖的机身框架内；机器人上部还装有承载平台。该机器人仅能适用于陆地 工况下进行工作，未针对煤矿井下特殊情况进行防爆保护设计，不适合应用在矿井下作业。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种满足防爆标准要求、具有良好的移动 性能及较高的地形适应能力，并配置语音、视觉实时反馈的多摆臂正压型搜救机器人，以适 应井下灾害搜救的情况，将灾害带来的损失降到最低。 本发明包括防爆外壳、两套对称的行走系统、各自独立的摆臂系统及控制系统，控 制系统、行走系统及摆臂系统的传动机构置于防爆外壳内，控制系统与驱动机构连接，在所述防爆外壳上方还设置有机械云台及光纤施放装置，机械云台和控制系统电连接，光纤施 放装置通过光纤与控制系统连接。 本发明中所述的摆臂系统为四摆臂结构，置于防爆外壳内的传动机构包括前摆臂 及行走轮驱动机构、后摆臂驱动机构及行走轮从动机构，相应两侧行走轮对称设置，各摆臂 驱动机构相同，摆臂驱动机构和行走驱动机构各自独立，各摆臂轴与其对应的行走轴同轴 设置。 所述的摆臂驱动机构包括摆臂电机、摆臂小齿轮、摆臂大齿轮、双联摆臂齿轮、齿 轮轴及摆臂轴座，摆臂电机安装在摆臂轴座上，摆臂电机的输出轴上安装有摆臂小齿轮，摆 臂小齿轮与安装在齿轮轴上的双联摆臂齿轮的大齿轮相啮合，双联摆臂齿轮的小齿轮与安 装在摆臂轴上的摆臂大齿轮相啮合，摆臂大齿轮安装在摆臂轴上，摆臂轴伸出壳体外，其上 安装有摆动臂，电位计安装在摆臂轴壳体内轴端。 所述的行走轮驱动机构包括行走轴承座、行走电机、行走小齿轮、惰轮、行走轴及 行走大齿轮，行走电机安装在行走轴承座上，其输出轴上安装有行走小齿轮，行走小齿轮通 过安装在行走轴承座上的惰轮与安装在行走轴上的行走大齿轮相啮合，行走大齿轮安装在 行走轴上，行走轴伸出壳体外，其上安装有行走轮，履带安装于行走主动轮与行走从动轮之 间，行走轮与其相应摆动臂连接。所述的行走从动轮机构为与后摆臂轴同心的空心轴，空心 轴与摆臂轴同轴设置，并伸出壳体外，其上安装有从动轮。 所述的防爆外壳包括移动平台和上盖，移动平台为立方腔体结构，在其相应行走
轴位置开有轴孔，该轴孔处设置有轴密封圈，上盖为带有凹陷的腔体结构，其内置有储气罐
和正压装置，移动平台和上盖开口相对配合密封连接，形成封闭的外壳，在密封外壳上下不
同位置至少安装两个快换接头，每个快换接头均连接一个置于密封外壳内的排气口 。所述
的正压装置包括手动阀、电磁阀、减压阀、调速阀、排气口、氧气传感器及压力传感器，手动
阀、电磁阀、减压阀、调速阀及第一排气口依次连接，手动阀设置在储气罐的出气口，防爆外
壳内置有压力传感器和氧气传感器，各传感器及电磁阀分别与控制系统连接。 所述的光纤施放装置包括光纤巻轴、两个外端盖、支撑轴、光纤滑环及光纤转接
架，两外端盖置于光纤巻轴内筒两端，并与光纤巻轴连接，光纤滑环固定端与光纤引入端外
端盖上的支撑轴相连接，滑动端与光纤转接架相连接，光纤转接架固定在光纤巻轴内的光
纤引入端外端盖端部，在光纤巻轴上嵌有光纤引入装置。所述的光纤引入装置包括光纤引
入块、橡胶垫块、压紧垫块及调整螺钉，该光纤引入块为带有槽口的弧形块，由两个曲面构
成，其中一个曲面与光纤巻轴曲面相同，另一个与之相切，两曲面间形成导槽，所述槽口与
导槽相垂直，在槽口端面上开有螺纹孔，通过调整螺钉与压紧垫块、橡胶垫块连接。 所述的防尘部件包括两个外形相同的挡板，之间安装有调整套，通过螺栓连接，两
挡板带有与履带相配合的两平行端面和与行走轮相配合的两弧形面，两挡板均包括两部
分其靠近地面的部分为橡胶挡板。 本发明的有益效果 1、针对井下搜救机器人防爆问题，采用静态正压型防爆外壳，封闭的防爆外壳内 部设有车载储气罐与气体施放装置，在工作时向外壳内部施放大于外界气压的惰性气体， 从而达到静态正压的目的。在满足国标GB3836要求的同时，提升了机器人移动能力。采用 焊接框架结构，即提高了结构强度、刚度，又减轻重量；单独的接口密封板，保证良好的气密性。 2、采用四摆臂结构，各摆臂独立驱动，可精确控制机器人的姿态，提高了机器人对 复杂地形的适应能力与越障能力；其摆臂轴与行走轴同轴设置，达到相互独立传动的同时， 节省了空间。 3、机器人内置电池，提高机器人的运动自由程度，避免由于线缆损坏而带来的故 障与来自线缆约束。 4、采用有缆通讯方式，适应井下复杂环境，提高信号传输能力与机器人操控能力。
5、采用机器人车载光纤方式，在运动中自由光纤施放，减小由于线缆摩擦、被卡而 引起的机器人移动性能的影响。 6、外壳顶部设置机械云台，其内配置气体、温度、压力等多路传感器，实施采集井 下工作空间各项环境参数，为机器人搜救提供环境参考。 7、配置语音、图像、视觉等多媒体传感器，实时采集矿井下工作空间各项感知参 数，为机器人搜救提供感知参考。 8、采用光纤通讯方式，将各传感器采集的井下环境参数与感知参数与非工作面的 监控计算机进行实时数据传输，提高数据通讯与操控信号传输的效率，提高机器人响应速 度与搜救能力。
图1为本发明立体结构示意图。 图2为图1拆开上盖后的立体结构示意图。 图3为图2中移动平台立体结构示意图。 图4为本发明上盖立体结构示意图。 图5为图4中正压装置结构示意图。 图6为本发明中行走_摆臂驱动机构立体结构示意图。 图7为本发明中行走_摆臂系统结构局部剖视示意图。 图8为图1中光纤施放装置。 图9为图8的A-A剖视图。 图10为图8的B-B剖视图。 图11为图8的右视图。 图12为光纤引入装置局部示意图。 图13为图12光纤引入块结构示意图。 图14为光纤引入原理示意图。 图15为图1机械云台结构示意图。 图16为图15局部剖视示意图。 图17为图2中防尘部件结构示意图。 图18为图17内挡板结构示意图。 图19为图17外挡板结构示意图。 图中 1-外壳101-移动平台，102-上盖，103-框架，104-壳体，105-轴密封圈，106-第一螺钉，107-接口密封板，108-密封圈； 2-防尘部件201-内挡板，202-外挡板，203-调整套，204-橡胶挡板，205-固定螺 栓，206-螺纹座，207-螺栓; 3-机械云台301-0型密封圈，302-云台升降电机，303-升降电机壳，304-第二螺 钉，305-第三螺钉，306-蜗轮蜗杆，307-云台升降轴，308-第一压力传感器，309-第四螺钉， 310-云台臂，311-俯仰齿轮轴，312-第一伞齿轮，313-第五螺钉，314-俯仰电机，315-水 平电机，316-电机壳，317-电机安装架，318-第二伞齿轮，319-水平齿轮轴，320-第三伞齿 轮，321-电位计安装架，322-水平电位计，323-俯仰电位计，324-传感器组，325-第六螺钉， 326-第七螺钉，327-第四伞齿轮； 4-光纤施放装置401-光纤引入装置，402-光纤巻轴，403-调整螺钉，404-第一 固定螺钉，405-橡胶垫块，406-径向螺钉，407-第一轴承，408-光纤滑环，409-第一支撑 轴，410-光纤引入端外端盖，411-横向螺钉，412-光纤转接架，413-第二轴承，414-第三轴 承，415-第二固定螺钉，416-支座，417-支座压盖，418-压紧垫块，419-导槽，420-外端盖， 421-第二支撑轴，422-光纤引入块，423-槽口 ， 424-螺纹孔； 5-摆臂系统51-前摆臂驱动机构，52-后摆臂驱动机构，501-前摆动臂，502-后
摆动臂，503-摆臂轴，504-双联摆臂齿轮，505-摆臂小齿轮，506-摆臂电机，507-摆臂轴座，
508-摆臂大齿轮，509-第一键，510-摆臂带，511-第二键，512-电位计； 6-行走系统61-行走轮驱动机构，62_行走轮从动机构，601_行走履带，602-行
走轴，603-行走轴承座，604-惰轮，605-行走小齿轮，606-行走电机，607-第三键，608-齿
轮轴，609-行走大齿轮，610-行走主动轮，611-第八螺钉，612-行走从动轮； 7-车载控制系统，701-电源，702-电机驱动器； 8-正压装置801-储气罐，802-手动阀，803-电磁阀，804-减压阀，805-调速阀， 806-第一排气口 ， 807-第一快换接头，808-第二排气口 ， 809-第二快换接头，810-第三排气 口 ， 811-第二压力传感器，812-氧气传感器；
具体实施例方式
下面结合实施例及附图详细说明本发明。 实施例如图1、图2所示，包括防爆外壳1、两套对称的行走系统6、各自独立的摆 臂系统5及控制系统7，控制系统7、行走系统6及摆臂系统5的驱动机构置于防爆外壳1 内，控制系统7与驱动机构连接，在所述防爆外壳1上方还设置有机械云台3及光纤施放装 置4，机械云台3和控制系统7电连接，光纤施放装置4通过光纤与控制系统7连接。。
如图3、图4所示，所述的防爆外壳1包括移动平台101和与其通过螺钉相联结的 正压型上盖102，移动平台101和上盖102均是由角钢焊接而成的框架，起主要支撑作用， 在框架103外包裹钣金壳体104构成，钣金壳体104由薄钢板冲压加强筋后焊接而成，移动 平台101为立方腔体结构，在该腔体相应行走轴602位置开有轴孔，该轴孔处安装有轴密封 圈105，轴密封圈105为动态密封件，本例采用特瑞堡公司生产的旋转格莱圈，起到动密封 作用。上盖102为带有凹陷的腔体结构，两者开口相对配合通过接口密封板107连接，形成 封闭的外壳1，接口密封板107上有密封槽，密封槽内置有O型密封圈108，起静态密封作 用；由于壳体采用焊接方法制作与之相配合的零件均设有密封件，从而保证气体无泄露，达到静态保压的目的。 如图2所示，在移动平台101内置有前摆臂驱动机构51、行走轮驱动机构61、后摆 臂驱动机构52、行走轮从动机构62、控制系统7和电机驱动器702。如图4所示，在上盖102 内置有储气罐801及正压装置8。 如图5所示，本例在防爆外壳1上下不同位置至少安装有两个快换接头807和 809，每个快换接头均连接一个置于外壳1内的第一排气口 806和第三排气口 810。正压装 置8包括手动阀802、电磁阀803、减压阀804、调速阀805、两个排气口 、氧气传感器812及 两个压力传感器811，手动阀802、电磁阀803、减压阀804、调速阀805及第二排气口 808依 次连接，手动阀802设置在储气罐801的出气口 ，外壳1内置有两个压力传感器811 、 一个氧 气传感器812，各传感器及电磁阀803分别与控制系统7连接。 两个快换接头807和809用于向防爆外壳1内部填充惰性气体，惰性气体可为氮 气或氩气。具体工作过程在系统工作前，通过第一快换接头807、第一排气口 806向防爆 外壳1内部填充惰性气体，由第三排气口 810、第二快换接头809向防爆外壳1外部排放内 部的空气，同时通过氧气浓度传感器812检测车体内部氧气浓度，当防爆外壳1内部氧气浓 度< 1%时，关闭第二快换接头809。两压力传感器811检测车体内部压力值，当压力值满 足设定压力要求，向控制系统7发出可工作指令，带动机器人工作，封闭第一快换接头807。 同时，两压力传感器811进行工作，当检测出车内压力值小于设定压力值时，控制系统7控 制电磁阀803导通，气体由车载惰性气体储气罐801通过手动阀802、电磁阀803、非溢流型 精密减压阀804、调速阀805、第二排气口 808向车体内部填充惰性气体，以补偿由于密封及 运动中的惰性气体泄露。以满足GB3836. 5中"静态正压型设备"的要求。
如图6为本发明行走-摆臂复合驱动机构示意图，所述的摆臂系统为四摆臂结构， 置于移动平台101内的驱动机构包括前摆臂驱动机构51、行走轮驱动机构61和后摆臂驱动 机构52、行走轮从动机构62，相应两侧行走轮对称设置，各摆臂驱动机构相同，前摆臂驱动 机构51和行走驱动机构61各自独立，各摆臂轴与其相应的行走轴同轴设置。
所述的摆臂驱动机构包括摆臂电机506、摆臂小齿轮505、摆臂大齿轮508、双联摆 臂齿轮504、齿轮轴513及摆臂轴座507，摆臂电机506安装在摆臂轴座507上，摆臂电机 506的输出轴上安装有摆臂小齿轮505，摆臂小齿轮505与安装在齿轮轴608上的双联摆臂 齿轮504的大齿轮相啮合，双联摆臂齿轮504的小齿轮与安装在摆臂轴503上的摆臂大齿 轮508相啮合，这样就在有限空间内实现了较大的减速比传动，摆臂大齿轮508通过第一键 509安装在摆臂轴508上，将摆臂扭矩传递到摆臂轴503上，摆臂轴503伸出壳体104外，其 上通过第二键511安装有摆动臂501，以驱动摆动臂运动，电位计512安装在摆臂轴壳体内 的轴端，并与控制系统7连接，以闭环控制摆臂绝对位置，以调节机器人姿态。
如图6 、图7所示，所述的行走轮驱动机构包括行走轴承座603 、行走电机606 、行走 小齿轮605、惰轮604、行走轴602及行走大齿轮609，行走轴承座603固定在前摆臂轴座507 侧，靠近防爆外壳1侧壁，行走电机606安装在行走轴承座603上，其输出轴上安装有行走 小齿轮605，行走小齿轮605通过安装在行走轴承座603上的惰轮604与安装在行走轴602 上的行走大齿轮609相啮合，行走大齿轮609通过第三键607安装在行走轴602上，将行走 扭矩传递到行走轴602上，行走轴602伸出壳体104外，其上安装有行走主动轮610，带动行 走主动轮610运动，行走履带601安装于行走主动轮610与行走从动轮612之间，通过行走履带601驱动机器人运动，行走主动轮610和行走从动轮608分别通过第八螺钉611与相 应摆动臂连接，带动摆臂带510与行走履带601同步旋转。本例中齿轮与电机输出轴之间 均采用键连接方式。所述的行走从动轮机构62为与后摆臂轴同心的空心轴，与行走轴602 结构相同，空心轴与摆臂轴同轴设置，并伸出壳体104夕卜，其上安装有从动轮608。
如图8 图11所示，所述的光纤施放装置4包括光纤巻轴402、外端盖410和 420、支撑轴、光纤滑环408及光纤转接架412，外端盖410、420置于光纤巻轴402内筒两 端，光纤引入端外端盖410通过横向螺钉411与光纤巻轴402连接，光纤滑环408的型号为 RPT13/15-28SC，其固定端通过第二固定螺钉415与光纤引入端外端盖410上的第一支撑轴 409相连接，滑动端动过径向螺钉406与光纤转接架412相连接，光纤转接架412为带有圆 孔的圆板，固定在光纤巻轴402内的光纤引入端外端盖410端部，在光纤巻轴402上嵌有光 纤弓I入装置401 ，通过第一固定螺钉404固定。光纤施放装置4两端的支撑轴409、421通过 支座416安装在上盖102上，由支座压盖417固定。如图12、图13所示，所述的光纤引入 装置401包括光纤引入块422、橡胶垫块405、压紧垫块418及调整螺钉403，该光纤引入块 422为带有槽口 423的弧形块，由两个曲面构成，其中一个曲面与光纤巻轴402曲面相同，另 一个与之相切，两曲面间形成导槽419，所述槽口 423与导槽419相垂直，在槽口 423端面 上开有螺纹孔424，通过调整螺钉403与橡胶垫块405、压紧垫块418连接，压紧垫块418置 于调整螺钉403端。在光纤引入时，光纤一头从光纤巻轴402曲面通过与其相切的曲面进 入光纤巻轴402内部，光纤引入完成后，旋转调整螺钉403使压紧垫块418和橡胶垫块405 压紧，通过橡胶垫块405压紧已引入完成的光纤。由于采用两曲面相切的方式，使光纤在引 入时和工作中无弯折现象发生。光纤施放装置工作时，两端支撑轴由于支座压盖417的固 定不旋转，机器人行走时带动光纤巻轴402、两外端盖、光纤转接架412运转，通过轴承407、 413、414内外圈相对旋转达到光纤施放的目的。 所述的机械云台3为外购件，其结构如图14、图15所示云台的升降电机壳303通 过第二螺钉304安装在正压上盖102上，O型密封圈301置于升降电机壳303的密封槽中， 起到密封的作用。云台升降电机302通过第三螺钉305置于升降电机壳303内，并通过蜗 轮蜗杆306与云台升降轴307相连接，云台升降轴307 —端与云台臂310焊接，第一压力传 感器308通过第四螺钉309安装在云台臂310上，以检测环境压力值；云台臂310另一端与 俯仰齿轮轴311焊接，俯仰电机314和水平电机315通过第六螺钉325安装于电机壳316 内，并分别通过第五螺钉313安装在电机安装架317上，第一伞齿轮312安装在俯仰电机 314输出轴上，与俯仰齿轮轴311相啮合，第四伞齿轮327安装在俯仰电位计323的轴端，俯 仰齿轮轴311传动第四伞齿轮327，带动俯仰电位计323，检测俯仰转动角度。第二伞齿轮 318安装在水平电机315输出轴上，与水平齿轮轴319相啮合，第三伞齿轮320安装在水平 电位计322的轴端，水平齿轮轴319传动第三伞齿轮320，带动水平电位计322，检测水平转 动角度。电机壳316通过第七螺钉326与传感器组324相连接。传感器组324内置温度传 感器、压力传感器、氧气传感器及有害气体传感器(主要是瓦斯)。传感器组324与控制系 统电连接。云台驱动板置于控制系统7内，分别与云台升降电机302、水平电机315、俯仰电 机314和控制系统7连接。 如图17 图19所示，安装于履带两侧的防尘部件2，包括两个外形相同的挡板， 之间安装有调整套203，通过螺栓207连接，两挡板带有与履带相配合的两平行端面和与行
9走轮相配合的两弧形面，两挡板均包括两部分其靠近地面的部分为橡胶挡板204，两部分 通过螺栓连接。机器人在复杂地面上行走时，保证挡板在变形的同时，与行走履带601相贴 合，如图18所示，其内挡板201上安装有螺纹座206，外挡板202上设有与内挡板螺纹座206 相应的螺栓孔。安装时，内挡板201固定在壳体104上，外挡板202通过螺栓207与内挡板 201连接，由调整套203调整两挡板的间距。 本例采用的控制系统7自带控制电源701，置于移动平台101内，还可在机械云台 设置摄像头，通过光纤与外部操控平台通讯，所述的摄像头、电机驱动器702、电位计512、 云台驱动板、云台传感器组324分别与控制系统7电连接，以接收采集的信号，通过光纤传 输给遥操作部分计算机，并显示在屏幕上，通过操控平台控制机器人的运动。为探测井下实 际情况，当各传感器采集的数据超过设定值时，系统会及时向远程的操作员报警，并自动停 止一切动作并切断动力电源，只保留信息传输功能，以免引起爆炸。
权利要求
一种井下用搜救机器人，包括防爆外壳、两套对称的行走系统、各自独立的摆臂系统及控制系统，控制系统、行走系统及摆臂系统的传动机构置于防爆外壳内，控制系统与驱动机构连接，其特征在于在所述防爆外壳上方还设置有机械云台及光纤施放装置，机械云台和控制系统电连接，光纤施放装置通过光纤与控制系统连接。
2. 如权利要求1所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的摆臂系统为四摆臂结 构，置于防爆外壳内的传动机构包括前摆臂及行走轮驱动机构、后摆臂驱动机构及行走轮 从动机构，相应两侧行走轮对称设置，各摆臂驱动机构相同，前摆臂驱动机构和行走驱动机 构各自独立，各摆臂轴与其对应的行走轴同轴设置。
3. 如权利要求2所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的摆臂驱动机构包括摆 臂电机、摆臂小齿轮、摆臂大齿轮、双联摆臂齿轮、齿轮轴及摆臂轴座，摆臂电机安装在摆臂 轴座上，摆臂电机的输出轴上安装有摆臂小齿轮，摆臂小齿轮与安装在齿轮轴上的双联摆 臂齿轮的大齿轮相啮合，双联摆臂齿轮的小齿轮与安装在摆臂轴上的摆臂大齿轮相啮合， 摆臂大齿轮安装在摆臂轴上，摆臂轴伸出壳体外，其上安装有摆动臂，电位计安装在摆臂轴 壳体内轴端。
4. 如权利要求2所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的行走轮驱动机构包括 行走轴承座、行走电机、行走小齿轮、惰轮、行走轴及行走大齿轮，行走电机安装在行走轴承 座上，其输出轴上安装有行走小齿轮，行走小齿轮通过安装在行走轴承座上的惰轮与安装 在行走轴上的行走大齿轮相啮合，行走大齿轮安装在行走轴上，行走轴伸出壳体外，其上安 装有行走轮，履带安装于行走主动轮与行走从动轮之间，行走轮与其相应摆动臂连接。
5. 如权利要求2所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的行走从动轮机构为与 后摆臂轴同心的空心轴，空心轴与摆臂轴同轴设置，并伸出壳体外，其上安装有从动轮。
6. 如权利要求1所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的防爆外壳包括移动平 台和上盖，移动平台为立方腔体结构，在其相应行走轴位置开有轴孔，该轴孔处设置有轴密 封圈，上盖为带有凹陷的腔体结构，其内置有储气罐和正压装置，移动平台和上盖开口相对 配合密封连接，形成封闭的外壳，在密封外壳上下不同位置至少安装两个快换接头，每个快 换接头均连接一个置于密封外壳内的排气口 。
7. 如权利要求5所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的正压装置包括手动阀、 电磁阀、减压阀、调速阀、排气口、氧气传感器及压力传感器，手动阀、电磁阀、减压阀、调速 阀及第一排气口依次连接，手动阀设置在储气罐的出气口 ，防爆外壳内置有压力传感器和 氧气传感器，各传感器及电磁阀分别与控制系统连接。
8. 如权利要求1所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的光纤施放装置包括光 纤巻轴、两个外端盖、支撑轴、光纤滑环及光纤转接架，两外端盖置于光纤巻轴内筒两端，并 与光纤巻轴连接，光纤滑环固定端与光纤引入端外端盖上的支撑轴相连接，滑动端与光纤 转接架相连接，光纤转接架固定在光纤巻轴内的光纤引入端外端盖端部，在光纤巻轴上嵌 有光纤引入装置。
9. 如权利要求8所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的光纤引入装置包括光 纤引入块、橡胶垫块、压紧垫块及调整螺钉，该光纤引入块为带有槽口的弧形块，由两个曲 面构成，其中一个曲面与光纤巻轴曲面相同，另一个与之相切，两曲面间形成导槽，所述槽 口与导槽相垂直，在槽口端面上开有螺纹孔，通过调整螺钉与压紧垫块、橡胶垫块连接。
10.如权利要求1所述的井下用搜救机器人，其特征在于所述的防尘部件包括两个外 形相同的挡板，之间安装有调整套，通过螺栓连接，两挡板带有与履带相配合的两平行端面 和与行走轮相配合的两弧形面，两挡板均包括两部分其靠近地面的部分为橡胶挡板。
全文摘要
一种井下用搜救机器人，属于机器人技术领域。其结构包括防爆外壳、两套对称的行走系统、各自独立的摆臂系统及控制系统，控制系统、行走系统及摆臂系统的传动机构置于防爆外壳内，控制系统与驱动机构连接，在所述防爆外壳上方还设置有机械云台及光纤施放装置，光纤施放装置的光纤与控制系统连接，机械云台内置传感器组，传感器组及云台驱动板均与控制系统电连接。本发明采用静态正压型防爆外壳，在达到静态正压的同时，提升了机器人移动能力。采用四摆臂独立驱动机构，可精确控制机器人的姿态，提高了机器人对复杂地形的适应能力与越障能力。采用车载光纤方式，在运动中自由光纤施放，减小由于线缆摩擦、被卡而引起的机器人移动性能的影响。
文档编号E21F17/00GK101746423SQ20081022912
公开日2010年6月23日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者何以刚, 徐方, 李学威, 王长龙, 董吉顺, 贾凯, 邵建国, 郑春晖 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司