[发明专利]深井移动轨道式巡检机器人及其跨绳越障方法

说明书

本发明公开了一种深井移动轨道式巡检机器人及其跨绳越障方法，包括钢丝绳以及若干个机器人本体，机器人本体包括检测装置以及攀爬装置、旋转伸缩装置；钢丝绳包括两条，对应为主钢丝绳、副钢丝绳，攀爬装置包括两个，对应为主攀爬装置以及副攀爬装置；旋转伸缩装置包括两个，对应为主旋转伸缩装置、副旋转伸缩装置；检测装置通过主旋转伸缩装置与主攀爬装置连接、通过副旋转伸缩装置与副攀爬装置连接；主攀爬装置具有张开功能，可以自主夹紧钢丝绳并沿着钢丝绳上下移动，在主旋转伸缩装置和副旋转伸缩装置的共同作用下可以跨钢丝绳越障、移动和巡检。由此可知，本发明所述的深井移动轨道式巡检机器人具有自主攀爬，并借助副钢丝绳实现跨绳越障的能力。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种深井移动轨道式巡检机器人及其跨绳越障方法。

背景技术

井筒作为煤炭开采与运输的重要通道，其健康状况严重影响了煤矿的经济效益和工人的安全。一方面，目前井筒的巡检工作主要依靠人工来完成，其效率低、成本高、误判率高，细微变化不能及时被发现，并且还会存在很大的安全隐患；另一方面，目前已有的井筒巡检机器人存在越障不可靠、负载能力弱、续航较差以及机器人损坏无法及时更换等问题，比如专利CN201910207682.6所提到的钢丝绳捻向攀爬机器人存在着负载能力弱，续航性差的问题。专利CN201910901752.8所提到的巡检机器人存在越障时由于受力大可能会引起故障机器人滑动情况的出现，以及机器人损坏无法及时更换等问题。

发明内容

针对上述问题和现有技术的不足，本发明提出一种深井移动轨道式巡检机器人及其跨绳越障方法。机器人本体安装在钢丝绳上，能够沿着钢丝绳自主移动，可以巡检矿井筒壁、井架以及罐道等；另外本发明还涉及一种跨绳越障方法，当出现一个或者多个巡检机器人发生故障时，无故障机器人可以通过副钢丝绳绕过故障机器人所在位置，代替巡检，保证整体系统巡检工作的进行，同时故障机器人可以通过攀爬装置和副钢丝绳提升机构的共同作用移动至井口或者井底，方便工作人员的维修和更换。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种深井移动轨道式巡检机器人，用于巡检矿井，包括悬吊在矿井中的钢丝绳以及沿着钢丝绳的长度方向按序布置在钢丝绳上的若干个机器人本体，所述的机器人本体包括检测装置以及攀爬装置，其特征在于，机器人本体还包括旋转伸缩装置；其中：

所述的钢丝绳包括两条，对应为主钢丝绳、副钢丝绳，主钢丝绳、副钢丝绳相互平行地悬吊在矿井中；所述的攀爬装置包括两个，对应为主攀爬装置以及副攀爬装置；所述的旋转伸缩装置包括两个，对应为主旋转伸缩装置、副旋转伸缩装置；

检测装置通过主旋转伸缩装置与主攀爬装置连接、通过副旋转伸缩装置与副攀爬装置连接；

所述的攀爬装置包括攀爬壳体、攀爬驱动机构、攀爬导向机构以及壳体开合机构；攀爬驱动机构、攀爬导向机构以及壳体开合机构均安装在攀爬壳体的内壁；

所述的攀爬壳体为可竖向开合外壳，能够在壳体开合机构的作动下，沿竖向实现开合；

所述的攀爬驱动机构，包括履带轮、驱动机构、横向推动机构a；横向推动机构a安装在攀爬壳体的内壁，且横向推动机构a的动力输出端通过驱动机构与履带轮连接；

所述的攀爬导向机构，包括V型轮、横向推动机构b；横向推动机构b安装在攀爬壳体的内壁，且横向推动机构b的动力输出端与V型轮连接；

在横向推动机构a的动力作动下，驱动机构带着履带轮朝向/背离钢丝绳移动，直至履带轮与钢丝绳贴紧/解离；V型轮朝向/背离钢丝绳移动，直至V型轮与钢丝绳贴紧/解离；

当履带轮与钢丝绳贴紧、V型轮也与钢丝绳贴紧时，在驱动机构的动力作动下，贴紧在钢丝绳表面的履带轮配合攀爬导向机构所提供的导向作用，能够始终沿着钢丝绳移动；

当前机器人本体需要攀爬故障机器人本体时，当前机器人本体在自身主旋转伸缩装置、副旋转伸缩装置、主攀爬装置、副攀爬装置的协同作用下，通过主钢丝绳、副钢丝绳的支撑，能够跨越故障机器人本体；其中：所述的故障机器人本体为发生故障的机器人本体；所述的当前机器人本体为与故障机器人本体相邻的机器人本体。