[发明专利]一种巡检机器人用柔性轨道系统

说明书

本发明为一种巡检机器人用柔性轨道系统，包括：刚性导轨、柔性导轨和吊装组件；其特征在于：刚性导轨和柔性导轨通过吊装组件固定在液压支架的顶板上；刚性导轨包括刚性导轨静块、刚性导轨动块；刚性导轨动块可在刚性导轨静块内滑动。本发明采用柔性导轨、刚性可滑动导轨及柔性吊装组件相配合的柔性轨道系统，对相邻液压支架运行带来的前后升降2个自由度的错位移动，柔性轨道系统可以自适应，自主调节，保证巡检机器人无障碍通过。由于柔性轨道系统架设在液压支架的顶部护板上，不会影响到液压支架、采煤机及其他相关设备的运转，保证了巡检机器人在采煤工作面的安全运行。

技术领域

本发明专利属于机器人领域，具体说是一种应用于煤矿井下综采工作面的巡检机器人用柔性轨道。

背景技术

煤矿井下采煤工作面作为煤炭的第一生产现场，具有作业空间狭小、机械设备多、视觉环境差、温度高的特点，是矿井事故的多发地点。煤矿顶板事故、透水事故、煤炭自燃事故、瓦斯爆炸事故、煤尘爆炸事故以及职业病等在采煤工作面发生的情况都占有相当大的比例。因此，人们开始在采煤工作面应用巡检机器人来对工作环境进行监测，以预防事故的发生。

例如：一种煤矿综采工作面巡检机器人（申请号CN 201710008322.4），该机器人主要包括主动摩擦轮、被动摩擦轮、钢丝缆绳、缆车轿厢、驱动电机、敏感气体传感器、视觉和激光传感器、电池等。该机器人将主、被动摩擦轮安装在液压支架顶部，驱动吊挂在钢丝绳上的缆车轿厢来达到往复巡检的目的，利用摩擦轮的摩擦力带动钢丝缆绳和缆车轿厢运行，钢丝绳始终处于拉紧状态。此发明主、被动摩擦轮装置体积非常大，对采煤液压支架的运行带来一定的影响。

由于综采工作面设备较多、空间狭小，为不影响液压支架、采煤机及刮板机的正常工作面，要求煤矿工作面巡检机器人应具有在柔性轨道上实现巡检的能力，一方面需确定巡检机器人柔性轨道的安装位置，另一方面，解决巡检机器人在狭小空间内通行的问题，实现由地面工控终端操控机器人在柔性轨道上运行与监测的功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于综采工作面的巡检机器人柔性轨道系统，该系统既能满足综采工作面的空间要求，又能保证巡检机器人在柔性轨道上安全运行。

本发明采用的技术方案是：一种巡检机器人用柔性轨道系统，包括：刚性导轨Ⅰ、柔性导轨Ⅱ、吊装组件Ⅲ；其特征在于：所述刚性导轨Ⅰ、柔性导轨Ⅱ，通过吊装组件Ⅲ固定在液压支架的顶板上；所述刚性导轨Ⅰ包括刚性导轨静块1、刚性导轨动块6；所述刚性导轨动块6的底部开有长槽6-1，内置有滚动轴承；所述刚性导轨动块6可在刚性导轨静块1内滑动。

优选地，所述柔性导轨Ⅱ包括柔性关节2、上连接板3、下连接板4、转轴5；所述柔性导轨Ⅱ包括至少3个柔性关节2；所述上连接板3上有限位柱3-1，所述限位柱3-1与下连接板4上的限位槽4-1配合，限制旋转角度在0-20°内。

非限制性的，所述柔性关节2的一端为内凹圆弧，另一端为外凸圆弧，柔性关节2首尾相连，通过上连接板3、下连接板4、转轴5固定，组成柔性导轨Ⅱ。刚性导轨Ⅰ通过上连接板3、下连接板4和转轴5与柔性导轨Ⅱ连接在一起。

进一步，所述吊装组件Ⅲ包括吊装角铁7、吊装锁链8、吊装座9，所述吊装角铁安装于液压支架的顶板上，吊装座9固定于下连接板4或刚性静块1凸起的台阶上。

更进一步，所述巡检机器人在柔性轨道系统上的运行方式之一为：当液压支架前后错位移动时，悬挂在液压支架顶部的柔性轨道弯曲或伸展，刚性导轨动块6在刚性导轨静快1内滑动；当液压支架升降错位移动时，相邻两组的吊装组件上的吊装锁链8收缩，通过柔性轨道与吊装组件的相互配合，来补偿液压支架的多自由度的错位移动对柔性轨道带来的影响，确保机器人本体在柔性轨道上无障碍行走。

本发明专利的有益效果是：