一种矿用救援机器人

1.本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种矿用救援机器人。


背景技术：

2.在现有技术条件下，煤矿事故发生后，矿井下的搜救工作主要还是以人工搜救为主，部分采用救援机器人救援，但由于矿井内部环境的未知性，极大的增加了救援时间，救援效率低。当矿井发生瓦斯爆炸、冲击低压等灾害事故后，巷道内部空间会变狭小、通过性条件会变差，且部分巷道区域可能会存在涉水或泥的情况，大大增加了救援难度，而普通的救援机器人无法快速达到人员被困地点，随着时间的推移，会影响被困人员搜救效率。此外，被困人员如果长时间没有食物补给，会增加事故伤亡后果。为此，有必要设计一种矿用救援设施来解决此类问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种矿用救援机器人。
4.本实用新型通过以下技术方案实现：
5.一种矿用救援机器人，其特征在于：包括履带1、机体2、信号传输器3、氧气浓度传感器4、瓦斯浓度传感器5、红外避障仪6、定位仪7、热成像仪8、探照灯9、螺旋桨10；所述机体2位于履带1上方，机体2为空腔结构，前端设有探照灯9；所述信号传输器3位于机体2上方，所述定位仪7位于机体2上方，所述热成像仪8位于机体2上方，所述螺旋桨10位于机体2上方四个角处，所述氧气浓度传感器4位于定位仪7上方，所述瓦斯浓度传感器5位于定位仪7上方，所述红外避障仪6位于定位仪7上方。
6.作为本实用新型的优选技术方案，所述探照灯9为两个led防爆探照灯，布置在机体2的前端。
7.作为本实用新型的优选技术方案，所述机体上方有信号传输器3，包含信息接收模块和信息发射模块，采用数字微波通信方式，信号传输距离3km
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8km；其用于处理来自地面控制端的信号，同时也能将机器人探测到的信息传输到地面控制端。
8.作为本实用新型的优选技术方案，所述定位仪7上方有红外避障仪6，包含红外信号发射二极管与接受二极管，红外发射二极管峰值波长为940nm；其用于探测出障碍物，进行辅助避障，当探测到前方有积水、淤泥或者塌陷等恶劣地形时，红外避障仪6可将报警信号通过信号传输器3传递到地面控制端，地面控制人员可操控机器人启动机体2上方四个角处配备的螺旋桨10，使机器人进行低高度、短距离的离地飞行，顺利通过障碍。
9.与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用履带式设计，并有红外避障功能，同时，机体四个角上装配有四个机翼，可带动机器人进行离地飞行，以便于机器人在复杂，恶劣的矿井中高效进行搜寻。在机器人上配备有热成像仪及照明灯，便于观测事故周边环境和准确高效发现被困人员。机体为空腔结构，可放置部分食物、水以及必备药品，能使被困人员第一时间先展开自救，降低由于被困时间过长而造成的进一步伤害。本
机器人能够高效率的在矿井环境中准确探测到被困人员，加快救援人员的救援速度，提高救援效率和被困人员成功救援率。
附图说明
10.图1为本实用新型的结构示意图。
11.图中：1、履带；2、机体；3、信号传输器；4、氧气浓度传感器；5、瓦斯浓度传感器；6、红外避障仪；7、定位仪；8、热成像仪；9、探照灯；10、螺旋桨
具体实施方式
12.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
13.参阅图1，为本实用新型的结构示意图。
14.所述一种矿用救援机器人，包括履带1、机体2、信号传输器3、氧气浓度传感器4、瓦斯浓度传感器5、红外避障仪6、定位仪7、热成像仪8、探照灯9、螺旋桨10；所述机体2位于履带1上方，机体2为空腔结构；所述信号传输器3位于机体2上方，其包含信息接收模块和信息发射模块，采用数字微波通信方式，信号传输距离3km
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8km，将热成像信息、氧气浓度、瓦斯浓度等信息同步传输至地面控制端，同时接收来自地面控制端的控制信号；所述定位仪7位于机体2上方；所述热成像仪8位于机体2上方，能够根据热成像原理准确区辨识出被困人员；所述探照灯9为两个led防爆探照灯，均匀布置在机体2的前端；所述螺旋桨10位于机体2上方四个角处，所述氧气浓度传感器4位于定位仪7上方，所述瓦斯浓度传感器5位于定位仪7上方，所述红外避障仪6位于定位仪7上方，用于分辨障碍物，进行辅助避障，当探测到前方有积水或者塌陷等恶劣地形时，红外避障仪6可将报警信号通过信号传输器3传递到地面，地面控制人员可操控机器人启动机体2上方四个角处配备的螺旋桨10，使机器人进行低高度，短距离的离地飞行，顺利通过障碍。
15.现场使用时，救援人员将本救援机器人通过信号传输器进行与地面控制端连接，然后通过远程控制使机器人进入事故现场，展开对环境的探测，以及对被困人员的搜救，同时运送少量水、食物和药品，为后续救援争取宝贵时间。
16.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种矿用救援机器人，其特征在于：包括履带(1)、机体(2)、信号传输器(3)、氧气浓度传感器(4)、瓦斯浓度传感器(5)、红外避障仪(6)、定位仪(7)、热成像仪(8)、探照灯(9)和螺旋桨(10)；所述机体(2)位于履带(1)上方，机体(2)为空腔结构；所述信号传输器(3)位于机体(2)上方；所述定位仪(7)位于机体(2)上方；所述氧气浓度传感器(4)位于定位仪(7)上方，所述瓦斯浓度传感器(5)位于定位仪(7)上方，所述红外避障仪(6)位于定位仪(7)上方，且红外避障仪(6)包含红外信号发射二极管与接受二极管，红外发射二极管峰值波长为940nm；所述热成像仪(8)位于机体(2)上方；所述探照灯(9)为两个led防爆探照灯，探照距离50m
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100m，布置在机体(2)的前端；所述螺旋桨(10)有四个，分别布置在机体(2)上方四个角处。2.根据权利要求1所述的一种矿用救援机器人，其特征在于：所述信号传输器(3)包含信息接收模块和信息发射模块，采用数字微波通信方式，信号传输距离3km
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8km。3.根据权利要求1所述的一种矿用救援机器人，其特征在于：所述螺旋桨(10)为二页螺旋桨，相邻的螺旋桨转向相反。

技术总结
本实用新型涉及一种矿用救援机器人，包括机体和用于驱动机体运动的履带，机体前方配备有照明灯，机体上方配备有热成像仪、定位仪、红外避障仪，以及瓦斯浓度传感器和氧气浓度传感器，同时，机体四个角上装配有四个螺旋桨。本机器人受矿井环境影响小，能够在矿井中高效准确地探测到被困人员，机体空腔中带有的少量水、食物或者药品，能让被困人员第一时间展开自救，增加救援人员的救援成功率。同时在机器人实施救援过程中，其传感器探测到的瓦斯和氧气浓度会实时显示、热成像仪画面可实时同步传输至地面控制端，为提高矿井灾害救援效率提供支持。持。持。


技术研发人员：陈云龙 肖长源 杨帆 李重情
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2021/12/21