[发明专利]一种皮带运输机智能巡检机器人

说明书

本发明公开了一种皮带运输机智能巡检机器人，该巡检机器人安装在皮带运输机皮带的内部，通过钢丝绳连接有驱动电机，通过驱动电机的驱动力牵引巡检机器人在巡检机器人轮轨上沿直线行走，从而实现在皮带圈内的左右循环移动，来检测皮带运输机各关键部件的温度及其它异常信息，代替维修工人来检测皮带运输机各关键部件的温度及其它异常信息，可以实现定点定时的巡检皮带运输机的工作状态，保证工作人员的人身安全和皮带运输机的运行状况，具有结构紧凑、移动灵活、易于控制、耐锈、抗压、抗疲劳的特点。

技术领域

本发明涉及井下带式输送机的巡检设备，具体涉及一种皮带运输机智能巡检机器人。

背景技术

目前，我国为数较多的矿井在带式输送机的巡检方式上仍然沿用传统的人工手动，现场监控方式，在一定程度上耗费了人力和物力资源，极大地影响了煤炭开采效率，也给整个煤矿开采工作带来了巨大的安全隐患。人工巡检的方法即由巡检工人采用目测或细听运输机的工作声音以及采用红外热像仪等方法对皮带运输机进行巡检，这也是目前国内绝大部分皮带运输机巡视工作的主要方法。这种巡检作业方式，劳动强度大、巡检质量低、运行维护费用高且危险性较高，而且环境恶劣，难以保证巡检到位率、巡检周期长。

实际上，由于上述巡检作业方式存在的诸多不足，很早以前，国内外的专家学者就已经提出了采用机器人巡检的作业方式，用于替代或辅助人力进行皮带运输机的巡检与维护。日本、美国和加拿大等国家于20世纪80年代末，先后开展了巡检机器人的研究工作。日本东京电力公司Sawada教授于1988年研制了一种巡检机器人，该巡检机器人由一对夹持轮和一对行走轮组成运动主体机构，根据仿人攀援动作的机理，它能够跨越由于输电线路上的螺旋减震器、防震锤等障碍物来完成越障动作。1989年，美国公司TRC研发了一台自主巡检机器人设备，当巡检机器人探测到机器故障后，先自己进行预处理，再将数据传送给地面工作人员；当遇到障碍物时，巡检机器人同样采用仿人攀援动作从侧面跨越障碍。2008年，美国电力研究院(EPRI)开始设计了一种巡检机器人“TI”，EPRI从设计之初就是面向实际应用。TI采用了轮臂复合式机构，两臂前后对称布置，主要的创新点在轮爪机构设计，采用自适应机构，使机器人能够快速通过多种障碍物，机器人搭载了可见光摄像头和红外成像仪进行故障检测。

我国关于巡检机器人的研究始于20世纪90年代，中国科学院沈阳自动化研究所、武汉大学和中国科学院自动化研究所等单位率先开展了巡检机器人的研究工作，取得了一系列技术成果，突破了一些关键技术，证明了机器人巡检的可行性，为后续国内深入研究巡检机器人打下了良好的基础。例如，在2015年3月由中国矿业大学机电工程学院的张行、李伟等人研究的课题为新型带式输送机巡检机构系统设计中，运用了钢丝绳牵引单轨道的原理，整个系统由防爆三相异步电机驱动，以钢轨作为运行轨道，其中巡检设备与钢轨轨道采用轮轨接触方式，电机的运转通过PLC控制技术，实现在钢丝绳摩擦力作用下拖动巡检设备运行。

在2015年9月由唐山开诚电控设备集团有限公司研究的科研项目为矿用带式输送机巡检机器人研究与设计中，矿用带式输送机巡检机器人系统的工作原理为：机器人装置通过固定抱索器与钢丝绳相连，在传动系统的作用下，机器人装置在钢丝绳的带动下沿带式输送机运行方向往返运动。巡检机器人上装有各种传感器用来检测带式输送机工作环境的各种数据，以此来了解其运行情况。防爆充电箱为机器人装置提供充电电源，控制系统的操控终端通过通讯系统传递命令来控制机器人装置。

除此之外，矿用带式输送机巡检机器人装置由机器人本体和安装在机器人本体上的传感器、摄像机、照明灯等设备组成，共同协调工作来完成运输机的检测与维护工作。从而可以极大的简化皮带运输机的巡检系统。

皮带运输机对矿场的安全生产至关重要，但是对皮带运输机的检测中往往采用的是人工巡检方式，在人工巡中，工人容易产生疲劳，致使工作质量下降，从而导致灾害事故时有发生。

发明内容