一种矿用多功能机器人的制作方法

1.本发明涉及矿用机器人技术领域，具体为一种矿用多功能机器人。


背景技术：

2.目前煤矿开采危险岗位主要分布在掘进、采煤、运输、电气、检修、巡检等作业地点，在这些危险岗位的井下矿工人数占到近60％，而事故死亡人数高达85％，为了从根源上解决煤炭行业的安全生产问题，同时提高煤矿生产的效率，煤矿机器人将替代矿工完成这些高危作业。
3.现有的矿用机器人由于矿洞内环境特殊，在对矿洞内部地貌进行测量时，传统通过体积较大的测量仪或采用普通的测量仪进行测量时因矿洞大小不同无法将较大的测量仪塞入洞中进行测量，且由于普通测量仪无法移动存在视角盲区需要工作人员携带进入矿洞进行勘测，不仅费时费力，且一定概率会对工作人员的自身安全会受到影响。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿用多功能机器人，具备无死角测量、自动探测、收集样品等优点，为了解决了现有的矿用机器人由于矿洞内环境特殊，在对矿洞内部地貌进行测量时，传统通过体积较大的测量仪或采用普通的测量仪进行测量时因矿洞大小不同无法将较大的测量仪塞入洞中进行测量，且由于普通测量仪无法移动存在视角盲区需要工作人员携带进入矿洞进行勘测，不仅费时费力，且一定概率会对工作人员的自身安全会受到影响的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述无死角测量、自动探测、收集样品的目的，本发明提供如下技术方案：包括车架总成，所述车架总成的两侧均固定安装有铲架，所述铲架的一端活动卡接有轴承，所述轴承的一端固定安装有铲刀，所述铲刀的下表面开设有矩形槽，所述矩形槽的两内侧壁均固定安装有固定板，所述固定板的上表面中部固定安装有扭力弹簧，所述扭力弹簧的顶端固定安装有转臂，所述转臂的下表面通过螺栓固定安装有清障块，所述铲架的下表面靠近轴承的一侧固定安装有连接件，所述连接件的内底壁活动卡接有延伸杆，所述延伸杆的一端固定安装有球形关节，所述清障块的一侧表面开设有圆形槽，所述圆形槽与球形关节滑动卡接。
8.优选的，所述车架总成的正面斜边处贯穿连接有采样装置，所述采样装置包括输送管，所述输送管的一端贯穿连接在车架总成的内部，并延伸至车架总成的后端。
9.优选的，所述输送管的另一端贯穿连接有集料板，所述集料板的外弧面底部为铲刃状，所述集料板的内弧面活动卡接有集料绞笼，所述输送管的内侧壁通过电机固定安装有螺旋输送机，所述车架总成的背面中部固定安装有采集盒，所述采集盒上方设有螺旋输送机，并与其相适配。
10.优选的，所述车架总成的上表面一侧固定安装有地质扫描机，所述车架总成的上表面靠近地质扫描机的一侧固定安装有信号接收器。
11.优选的，所述车架总成两侧表面的一侧均通过内部电机固定安装有驱动齿，所述驱动齿的一侧表面齿牙啮合连接有履带，所述车架总成的两侧表面的另一侧活动连接有导向轮，所述导向轮与履带活动卡接相适配。
12.优选的，所述车架总成的内部设有中央处理器，所述中央处理器的输出端电连接有管理员登录模块，所述管理员登录模块的输出端与中央处理器的输入端相电连接，所述中央处理器的输出端电连接有供能模组，所述中央处理器的输出端电连接有扫描模组，所述扫描模组的输出端与中央处理器的输入端相电连接，所述中央处理器的输出端电连接有动能控制模组，所述中央处理器的输出端电连接有清障模组，所述清障模组的输出端与中央处理器的输入端相电连接，所述中央处理器的输出端电连接有采样输送模组。
13.优选的，所述采样输送模组的输出端与中央处理器的输入端相电连接，所述中央处理器的输出端电连接有数据储存模组，所述数据储存模组的输出端与中央处理器的输入端相电连接，所述中央处理器的输出端电连接有数据转载模块，所述数据转载模块的输出端与中央处理器的输入端相电连接，所述数据转载模块的输出端电连接有移动控制模块，所述移动控制模块的输入端与管理员登录模块的输出端相电连接。
14.优选的，所述扫描模组包括结构光扫描模块与数据传输模块，所述清障模组包括清洗组件与数据收发模块，所述采样输送模组包括传输组件与数据收发模块，所述动能控制模组包括供电控制模块与数据接收模块。
15.(三)有益效果
16.与现有技术相比，本发明提供了一种矿用多功能机器人，具备以下有益效果：
17.1、该一种矿用多功能机器人，通过各个模块的相互配合使供能模组内的电源模组通过能源分配模块传输至动能控制模组、扫描模组、清障模组与采样输送模组对矿洞内部进行地形扫描，洞内采集与清理泥沙避免了在对矿洞内部地貌进行测量时无需通过人工携带测量仪进入矿洞进行勘测的情况，实现了机器进入矿洞后无需通过肉眼观察与工具的测量的方式进行记录与勘测提高了工作人员的自身安全，提高了勘测效率。
18.2、该一种矿用多功能机器人，通过清理组件使连接件活动卡接的延伸杆在相适配的圆形槽内开始滑动，当球形关节相互靠近时对清障块向外展开，对泥沙进行两边清理，避免了矿用机器人在进行地形扫描时遇到碎石和泥沙时发生卡住的情况发生，实现了对矿用机器人辅助的作用，提高了整体装置的完整性，进一步提高扫描效率，并通过采样装置使集料板的外弧面下端对泥沙进行收集，并将泥沙卷入绞笼内，形成堆积后进入输送管，使输送管内的螺旋输送机将泥沙卷至采集盒内，避免了人工进入采集的情况，提高了初始采样的完整度与新鲜度。
附图说明
19.图1为本发明提出一种矿用多功能机器人的结构示意图；
20.图2为本发明提出一种矿用多功能机器人的清理组件拆解结构示意图；
21.图3为本发明提出一种矿用多功能机器人的俯视结构示意图
22.图4为本发明提出一种矿用多功能机器人的采集装置拆解结构示意图
23.图5为本发明提出一种矿用多功能机器人的侧视结构示意图
24.图6为本发明提出一种矿用多功能机器人的仰视结构示意图
25.图7为本发明提出一种矿用多功能机器人的系统框架结构示意图
26.图中：1、车架总成；2、铲刀；3、矩形槽；4、固定板；5、扭力弹簧；6、转臂；7、清障块；8、连接件；9、延伸杆；10、球形关节；11、圆形槽；12、采样装置；1201、输送管；1202、集料板；1203、集料绞笼；1204、螺旋输送机；1205、采集盒；13、地质扫描机；14、驱动齿；15、履带；16、中央处理器；17、管理员登录模块；18、供能模组；19、扫描模组；20、动能控制模组；21、清障模组；22、采样输送模组；23、数据储存模组；24、数据转载模块；25、移动控制模块；26、铲架。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一；
29.请参阅图7所示，本发明为一种矿用多功能机器人，车架总成1的内部设有中央处理器16，中央处理器16的输出端电连接有管理员登录模块17，管理员登录模块17的输出端与中央处理器16的输入端相电连接，中央处理器16的输出端电连接有供能模组18，中央处理器16的输出端电连接有扫描模组19，扫描模组19的输出端与中央处理器16的输入端相电连接，中央处理器16的输出端电连接有动能控制模组20，中央处理器16的输出端电连接有清障模组21，清障模组21的输出端与中央处理器16的输入端相电连接，中央处理器16的输出端电连接有采样输送模组22，采样输送模组22的输出端与中央处理器16的输入端相电连接，中央处理器16的输出端电连接有数据储存模组23，数据储存模组23的输出端与中央处理器16的输入端相电连接，中央处理器16的输出端电连接有数据转载模块24，数据转载模块24的输出端与中央处理器16的输入端相电连接，数据转载模块24的输出端电连接有移动控制模块25，移动控制模块25的输入端与管理员登录模块17的输出端相电连接，扫描模组19包括结构光扫描模块与数据传输模块，清障模组21包括清洗组件与数据收发模块，采样输送模组22包括传输组件与数据收发模块，动能控制模组20包括供电控制模块与数据接收模块。
30.管理员通过管理员登录模块17录个人账户与指纹信息，此时管理员登录模块17将管理员信息上传至中央处理器16，随后中央处理器16将信息上至人员信息核对模块，并通过人员信息对比模块进行人员分辨，对比完成后将其登录记录云端传输模块内，即可登录完成，与此同时中央处理器16将信号传输至供能模组18，使供能模组18内的电源模组通过能源分配模块传输至动能控制模组20、扫描模组19、清障模组21与采样输送模组22，当电力分配完成后，机器人内部的电机带动履带15的驱动下开始运作，同时中央处理器16将信息传递至扫描模组19内通过结构光扫描模块对矿洞内部进行扫描，并将扫描的数据通过数据传输模块传回至中央处理器16内，同时机器人在扫描过程中遇到碎石或泥土时通过扫描模组19所发出的数据传输模块对清障模组21下达指令将清理组件对前方的障碍进行清理，在清理过程中中央处理器16将停止供电控制模块，当清理完成后在启动能控制模组20将其运
动，同时中央处理器16将信号传递至采样输送模组22，使采样输送模组22内的输送模块启动对沙土进行采样，此时将扫描模组19内所扫描的数据通过中央处理器传至数据存储模组内23，并进行数据存储，随后将人员信息与扫描影像传至数据转载模块24内，将汇总的信息传至移动控制模块内，通过各个模块的相互配合避免了在对矿洞内部地貌进行测量时无需通过人工携带测量仪进入矿洞进行勘测的情况，实现了机器进入矿洞后无需通过肉眼观察与工具的测量的方式进行记录与勘测提高了工作人员的自身安全，提高了勘测效率。
31.实施例二：
32.请参阅图1、图2、图3、图4与图5，本发明为一种矿用多功能机器人包括车架总成1，车架总成1的两侧均固定安装有铲架26，铲架26的一端活动卡接有轴承，轴承的一端固定安装有铲刀2，铲刀2的下表面开设有矩形槽3，矩形槽3的两内侧壁均固定安装有固定板4，固定板4的上表面中部固定安装有扭力弹簧5，扭力弹簧5的顶端固定安装有转臂6，转臂6的下表面通过螺栓固定安装有清障块7，铲架26的下表面靠近轴承的一侧固定安装有连接件8，连接件8的内底壁活动卡接有延伸杆9，延伸杆9的一端固定安装有球形关节10，清障块7的一侧表面开设有圆形槽11，圆形槽11与球形关节10滑动卡接。
33.通过动能控制模块20对铲架26上的电动推杆通电使铲刀2向上抬升，此时动能控制模块20将停止对履带15的供电，因受向上的抬升力使连接件8活动卡接的延伸杆9在相适配的圆形槽11内开始滑动，当球形关节10相互靠近时对清障块7向外展开，对泥沙进行两边清理，同时当清理完成后使电动推杆向后回缩使铲刀2向下复位，这时球形关节10相互远离，因不受外力的影响使扭力弹簧5的自身弹性弹回至初始状态，将带动清障块7向里靠拢，并通过动能控制模组20带通履带15向前勘探，通过清理组件避免了矿用机器人在进行地形扫描时遇到碎石和泥沙时发生卡住的情况发生，实现了对矿用机器人辅助的作用，提高了整体装置的完整性，进一步提高扫描效率。
34.实施例三：
35.请参阅图1、图3、图4、图5与图6，本发明为一种矿用多功能机器人，车架总成1的正面斜边处贯穿连接有采样装置12，采样装置12包括输送管1201，输送管1201的一端贯穿连接在车架总成1的内部，并延伸至车架总成1的后端，输送管1201的另一端贯穿连接有集料板1202，集料板1202的外弧面底部为铲刃状，集料板1202的内弧面活动卡接有集料绞笼1203，输送管1201的内侧壁通过电机固定安装有螺旋输送机1204，车架总成1的背面中部固定安装有采集盒1205，采集盒1205上方设有螺旋输送机1204，并与其相适配，车架总成1的上表面一侧固定安装有地质扫描机13，车架总成1的上表面靠近地质扫描机13的一侧固定安装有信号接收器，车架总成1两侧表面的一侧均通过内部电机固定安装有驱动齿14，驱动齿14的一侧表面齿牙啮合连接有履带15，车架总成1的两侧表面的另一侧活动连接有导向轮，导向轮与履带15活动卡接相适配。
36.通过中央处理器16将对采样输送模组22发出信号，将电机带动集料板1202内的集料绞笼1203开始工作，将集料板1202的外弧面下端对泥沙进行收集，并将泥沙卷入绞笼内，形成堆积后进入输送管1201，使输送管1201内的螺旋输送机1204将泥沙卷至采集盒1205内，采集完成后将动能控制模组20对停止采样输送模组22，通过采样装置12避免了人工进入采集的情况，提高了初始采样的完整度与新鲜度。
37.本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程
序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。