专利名称：一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人。
背景技术：
近年来，我国煤矿安全事故频发，造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，煤矿安全生产问题受到社会各界的关注，其中瓦斯爆炸是煤矿安全事故的一个重要方面。瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应，瓦斯爆炸的条件是一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。实际生产过程中，需采取诸多防止瓦斯引燃的措施，如井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火、使用安全照明灯、严格管理井下火区、严格执行放炮制度、严格掘进工作面的局部通风机管理工作、采用防爆性能优良的电气设备、防止机械摩擦火花等，以减小甚至杜绝瓦斯爆炸事故发生。另外，防止瓦斯积聚也是预防瓦斯爆炸的一个重要方面。现如今，通常采用抽放瓦斯的方式防止瓦斯积聚至一定的浓度，以减少瓦斯爆炸的发生概率。实际对瓦斯进行抽放时，一般均采用人工在煤矿井下布设多台抽风机及相应多个通风管道的方式，实际工作量较大，所需投入的人力物力较多且劳动强度高，影响施工效率；另外，通风管道布设完成后，移动不便，很难根据瓦斯浓度监测结果对已布设通道管道的位置进行灵活调整，因而通风效果不理想。同时，现如今缺乏一种设计合理、操控简便、实现方便且使用效果好，能自动在煤矿井下巷道内完成通道管线布设、移位与收线作业并相应大幅度提高施工效率的自动通风装置，综上，实际使用过程中，现有煤矿井下通风装置存在现场工作量大、所需投入的人力物力较多、使用操作不便、通风效果较差等多种缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其结构简单、设计合理、操作简便且智能化程度高、使用效果好，能解决现有煤矿井下通风装置存在的现场工作量大、所需投入的人力物力较多、使用操作不便、通风效果较差等问题。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征在于:包括机器人本体、供所述机器人本体安装的行走底盘、对行走底盘进行驱动的电动行走驱动机构以及安装在行走底盘上的通风设备和电子线路板；所述通风设备包括电动通风机、由内至外连续缠绕有通风软管的管线收放器和对管线收放器进行驱动的电动管线收放驱动机构，所述通风软管的进风口与电动通风机的送风口相接；所述电子线路板上设置有控制器、GPS定位单元、对行走底盘前方所存在障碍物实时进行检测的障碍物检测单元、对行走底盘的行走方向进行实时检测的行走方向检测单元、对电动通风机的送风量进行实时检测的送风量检测单元和与控制器相接的无线通信模块一，所述GPS定位单元、障碍物检测单元、行走方向检测单元和送风量检测单元均与控制器相接；所述电动行走驱动机构、电动通风机和电动管线收放驱动机构均由控制器进行控制，且三者均与控制器相接。上述一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征是:所述电子线路板上还设置有对氧气浓度进行实时检测的氧气含量检测单元。上述一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征是:还包括由现场工人随身携带的手持式遥控装置，所述手持式遥控装置与控制器之间以无线通信方式进行双向通信。上述一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征是:所述电子线路板上还设置有对管线收放器的收放线速度进行实时检测的收放线速度检测单元和对行走底盘的行走速度进行实时检测的行走速度检测单元，所述收放线速度检测单元和行走速度检测单元均与控制器相接。上述一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征是:所述电子线路板上还设置有对电动通风机的转速进行实时检测的 转速检测单元，且转速检测单元与控制器相接。本发明与现有技术相比具有以下优点:1、结构简单且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。2、电路简单且接线方便。3、使用操作简单且智能化程度高。4、使用效果好，实际使用过程中，本发明接受上位监控机或手持式遥控装置的控制指令，并按照控制指令对自身行走路线进行调整，且实际行走过程中通过控制电动管线收放驱动机构同步完成通风软管的收放作业，达到及时进行通风的效果，并且通风软管移位方便，能根据实际具体需要进行灵活移位。5、实用价值高,并且节能环保。6、适用范围广且推广应用前景广泛。综上所述，本发明结构简单、设计合理、操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有煤矿井下通风装置存在的现场工作量大、所需投入的人力物力较多、使用操作不便、通风效果较差等实际问题。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的电路原理框图。附图标记说明: 1-行走底盘；2-电动行走驱动机构； 3-控制器；4-GPS定位单元； 5-障碍物检测单元； 6_行走方向检测单元；7-电动通风机； 8-管线收放器；9-电动管线收放驱动机构； 10-无线通信模块一；11-送风量检测单元；12-收放线速度检测单元；13-行走速度检测单元；14-转速检测单元；15-氧气含量检测单元；16-手持式遥控装置； 17-参数输入单元；18-显示单元；19-报警提示单元。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括机器人本体、供所述机器人本体安装的行走底盘1、对行走底盘I进行驱动的电动行走驱动机构2以及安装在行走底盘I上的通风设备和电子线路板。所述通风设备包括电动通风机7、由内至外连续缠绕有通风软管的管线收放器8和对管线收放器8进行驱动的电动管线收放驱动机构9，所述通风软管的进风口与电动通风机7的送风口相接。所述电子线路板上设置有控制器3、GPS定位单元4、对行走底盘I前方所存在障碍物实时进行检测的障碍物检测单元5、对行走底盘I的行走方向进行实时检测的行走方向检测单元6、对电动通风机7的送风量进行实时检测的送风量检测单元11和与控制器3相接的无线通信模块一 10，所述GPS定位单元4、障碍物检测单元5、行走方向检测单元6和送风量检测单元11均与控制器3相接。所述电动行走驱动机构2、电动通风机7和电动管线收放驱动机构9均由控制器3进行控制，且三者均与控制器3相接。实际使用时，所述控制器3通过无线通信模块一 10和无线通信模块二与布设于上位监控室内的上位监控机进行双向通信，所述无线通信模块一 10与所述无线通信模块二的工作频段相同，且所述无线通信模块二与上位监控机相接。本实施例中，所述电子线路板上还设置有对氧气浓度进行实时检测的氧气含量检测单元15。同时，本发明还包括由现场工人随身携带的手持式遥控装置16，所述手持式遥控装置16与控制器3之间以无线通信方式进行双向通信。本实施例中，所述电子线路板上还设置有对管线收放器8的收放线速度进行实时检测的收放线速度检测单元12和对行走底盘I的行走速度进行实时检测的行走速度检测单元13，所述收放线速度检测单元12和行走速度检测单元13均与控制器3相接。同时，所述电子线路板上还设置有对电动通风机7的转速进行实时检测的转速检测单元14，且转速检测单元14与控制器3相接。本实施例中，所述电子线路板上还设置有与控制器3相接的参数输入单元17、显示单元18和报警提示单元19。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征在于:包括机器人本体、供所述机器人本体安装的行走底盘(I)、对行走底盘(I)进行驱动的电动行走驱动机构(2)以及安装在行走底盘(I)上的通风设备和电子线路板；所述通风设备包括电动通风机(7)、由内至外连续缠绕有通风软管的管线收放器(8)和对管线收放器(8)进行驱动的电动管线收放驱动机构(9)，所述通风软管的进风口与电动通风机(7)的送风口相接；所述电子线路板上设置有控制器(3)、GPS定位单元(4)、对行走底盘(I)前方所存在障碍物实时进行检测的障碍物检测单元(5)、对行走底盘(I)的行走方向进行实时检测的行走方向检测单元￠)、对电动通风机(7)的送风量进行实时检测的送风量检测单元(11)和与控制器(3)相接的无线通信模块一(10)，所述GPS定位单元(4)、障碍物检测单元(5)、行走方向检测单元(6)和送风量检测单元(11)均与控制器(3)相接；所述电动行走驱动机构(2)、电动通风机(7)和电动管线收放驱动机构(9)均由控制器(3)进行控制，且三者均与控制器(3)相接。
2.按照权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征在于:所述电子线路板上还设置有对氧气浓度进行实时检测的氧气含量检测单元(15)。
3.按照权利要求1或2所述的一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征在于:还包括由现场工人随身携带的手持式遥控装置(16)，所述手持式遥控装置(16)与控制器(3)之间以无线通信方式进行双向通信。
4.按照权利要求1或2所述的一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，其特征在于:所述电子线路板上还设置有对管线收放器(8)的收放线速度进行实时检测的收放线速度检测单元(12)和对行走底盘(I)的行走速度进行实时检测的行走速度检测单元(13)，所述收放线速度检测单元(12)和行走速度检测单元(13)均与控制器(3)相接。
5.按照权利要求1或2所述的一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人， 其特征在于:所述电子线路板上还设置有对电动通风机(7)的转速进行实时检测的转速检测单元(14)，且转速检测单元(14)与控制器(3)相接。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿井下瓦斯积聚防止用机器人，包括机器人本体、行走底盘、电动行走驱动机构、通风设备和电子线路板；通风设备包括电动通风机、由内至外连续缠绕有通风软管的管线收放器和对管线收放器驱动的电动管线收放驱动机构；电子线路板上设置有控制器、GPS定位单元、障碍物检测单元、行走方向检测单元、送风量检测单元和与控制器相接的无线通信模块一，电动行走驱动机构、电动通风机和电动管线收放驱动机构均由控制器进行控制且三者均与控制器相接。本发明结构简单、设计合理、操作简便且智能化程度高、使用效果好，能解决现有煤矿井下通风装置存在的现场工作量大、人力物力投入较多、使用操作不便、通风效果较差等问题。
文档编号E21F1/00GK103149932SQ201110403799
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者周晓丽 申请人:西安扩力机电科技有限公司