一种矿洞巡逻机器人的制作方法

本发明涉及矿产机械领域，特别是涉及一种矿洞巡逻机器人。

背景技术

因为接触工作场所的原因，矿洞工作人员多有职业病，比如呼吸道系列疾病、矽肺病，滑膜炎等，其中滑膜炎产生的原因是：煤矿工人在特殊的劳动条件下，致使滑囊急性外伤或长期摩擦、受压，出现急性外伤等因素所引起的无菌性炎症改变。

产生滑膜炎的煤矿工人应避免引起创伤或劳损的运动，锻炼股四头肌时重要而有效的治疗措施，直腿抬高可促进血液循环，有利于关节积液吸收，或使用弹力绷带加压包扎，并禁止负重。

而在实际工作中，矿工工作人员经常会因为道路边突出的矿石致使出现急性外伤而产生滑膜炎，且在矿洞中无法做到一些简单有效的预防措施。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种矿洞巡逻机器人，能够监测矿洞中的两侧是否具有对人体有威胁的突出矿石，并能够将具有威胁的突出矿石及时清理，避免工作人员受到伤害，并能够给与旷工人员做一些简单有效的预防措施，能够抬高腿部，促进血液循环，有利于关节积液吸收:。

采用的一个技术方案是：提供一种矿洞巡逻机器人，包括：压力传感器、行走机构、破碎装置，中央处理器、控制装置，所述行走机构位于机体下方，用于驱动行走，压力传感器位于机体行走时的两侧相对位置，用于感应突出矿石，中央处理器和控制装置位于机体内，压力传感器信号连接中央处理器，控制装置接收中央处理器处理后的信号，并控制破碎装置对突出矿石进行破碎，控制装置同时控制行走机构。

在工作过程中，该矿洞巡逻机器人沿靠矿洞内墙壁行走，在行走过程中，位于机体两侧的压力传感器随时感受矿洞内墙壁给与机体的压力，当矿洞内墙壁上具有突出矿石时，机体经过此处时，位于机体两侧的压力传感器感受的压力会突出增大，与中央处理器接收到此时压力传感器给与的信号，中央处理器经处理后给与控制装置信号，进而使控制装置控制破碎装置对该突出矿石进行破碎，本发明可将矿洞内墙壁上突出矿石进行机械破碎，以防止工作人员在行走过程中，被突出矿石刮伤，进而引起滑膜炎等职业病。

作为一种优选方案，破碎装置包括旋转装置和飞轮，控制装置为单片机，破碎装置与机体活动连接，控制装置接收到信号，控制旋转装置运行进而控制飞轮对突出矿石进行切割破碎；在其他相似方案的情况下，破碎装置也可为碾磨装置，或其他能够实现将突出矿石除去的装置，同时破碎装置与机体活动连接，能够自由旋转，以实现在控制装置控制下，能够达到将突出矿石除去的目的，控制装置不仅包括单片机，在其他相似方案上，还可用plc实现控制。

作为一种优选方案，行走机构包括固定支架和履带，固定支架和机体固定连接，固定支架与履带活动连接；行走机构可为轮子，但使用轮子作为行走机构，其不足在于，矿洞内地势复杂，使用轮子作为行走机构，会出现被矿洞内碎石卡住车轮轴，或矿洞内凹凸不平的地面，使得轮子陷入地面凹处，故履带为最优行走机构，使用履带可在地面出现一定凹凸程度时，使机体仍然能够行走，且不易被碎石卡住。

作为一种优选方案，矿洞巡逻机器人还包括容纳箱，收纳破碎装置。在机体未工作时，或压力传感器未检测到突出矿石时，控制装置不工作，则此时如果破碎装置停留在机体外，会出现破碎装置产生碰撞，对破碎装置造成伤害，或工作人员在机体未工作时从机体旁边经过，可能会出现被刮伤的情况，故破碎装置处在容纳箱中，不突出于整个机体，这样可防止破碎装置出现损伤或工作人员出现安全事故的情况。

作为一种优选方案，矿洞巡逻机器人还包括踏板和液压杆，踏板位于机体顶部，液压杆固定在机体内，可升降，踏板和液压杆固定连接；工作人员可将脚放置于踏板上，通过人工调节液压杆升降，以调节踏板高度，使工作人员腿部整体抬高，该装置可便于矿工工作人员做抬腿的预防运动，产生滑膜炎的煤矿工人通过锻炼股四头肌时重要而有效的治疗措施，直腿抬高可促进血液循环，有利于关节积液吸收，其他工作人员也可通过直腿抬高做一些预防运动。

作为一种优选方案，矿洞巡逻机器人还包括放声器，在矿洞巡逻机器人工作时，机体能够播放声音，便于提示周围人员，在矿洞巡逻机器人工作时，工作人员远离机体，以防止出现安全事故。

一种基于权利要求6的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤1：压力传感器设置压力上限u、压力下限d和压力初始值s；

步骤2：压力传感器测得实际值t；

步骤3：将实际值t与压力上限u、压力下限d、压力初始值进行比较；

步骤4：当t＜s时，执行步骤5；当t≥s时，执行步骤6；当s≤t＜d时，执行步骤7；当d≤t＜u时，执行步骤8；当t≥u时，执行步骤9；

步骤5：中央处理器发出信号给与行走机构驱动向给与压力的方向运行；

步骤6：中央处理器发出信号给与行走机构驱动恢复直行方向；

步骤7：中央处理器不发出信号，

步骤8:：中央处理器发出信号给与单片机，单片机控制破碎装置工作；

步骤9：中央处理器发出信号给与单片机，单片机控制破碎装置工作，同时控制发声器发出不同于当前的声音。

本发明的有益效果是：

1、矿洞巡逻机器人能够及时发现矿洞中具有威胁的突出矿石，并及时清理，以防止突出矿石对工作人员造成伤害；

2、矿洞巡逻机器人带有能够升高的踏板，能够辅助矿工工作人员做一些抬腿运动，以预防滑膜炎的产生；

3、矿洞巡逻机器人采用履带设计，使矿洞巡逻机器人无视地形行走，不易停止工作。

附图说明

图1是本发明实施例矿洞巡逻机器人的结构示意图。

图2是本发明实施例行走机构的结构示意图。

图3是本发明实施例破碎装置的结构示意图。

附图标记：1—压力传感器，2—行走机构，3—破碎装置，4—液压杆，5—踏板，6—容纳箱，7—固定支架，8—履带，9—旋转装置，10—飞轮。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

本发明提供一种矿洞巡逻机器人，包括：压力传感器1、行走机构2、破碎装置3，中央处理器、控制装置，所述行走机构2位于机体下方，用于驱动行走，压力传感器1位于机体行走时的两侧相对位置，用于感应突出矿石，中央处理器和控制装置位于机体内，压力传感器1信号连接中央处理器，控制装置接收中央处理器处理后的信号，并控制破碎装置3对突出矿石进行破碎，控制装置3同时控制行走2机构。

在工作过程中，该矿洞巡逻机器人沿靠矿洞内墙壁行走，在行走过程中，位于机体两侧的压力传感器1随时感受矿洞内墙壁给与机体的压力，当矿洞内墙壁上具有突出矿石时，机体经过此处时，位于机体两侧的压力传感器1感受的压力会突出增大，与中央处理器接收到此时压力传感器给与的信号，中央处理器经处理后给与控制装置信号，进而使控制装置控制破碎装置3对该突出矿石进行破碎，本发明可将矿洞内墙壁上突出矿石进行机械破碎，以防止工作人员在行走过程中，被突出矿石刮伤，进而引起滑膜炎等职业病。

作为一种优选实施例，破碎装置3包括旋转装置9和飞轮10，控制装置为单片机，破碎装置3与机体活动连接，控制装置接收到信号，控制旋转装置9运行进而控制飞轮10对突出矿石进行切割破碎；在其他相似方案的情况下，破碎装置3也可为碾磨装置，或其他能够实现将突出矿石除去的装置，同时破碎装置3与机体活动连接，能够自由旋转，以实现在控制装置控制下，能够达到将突出矿石除去的目的，控制装置不仅包括单片机，在其他相似方案上，还可用plc实现控制。

作为一种优选实施例，行走机构2包括固定支架7和履带8，固定支架7和机体固定连接，固定支架7与履带8活动连接；行走机构可为轮子，但使用轮子作为行走机构2，其不足在于，矿洞内地势复杂，使用轮子作为行走机构2，会出现被矿洞内碎石卡住车轮轴，或矿洞内凹凸不平的地面，使得轮子陷入地面凹处，故履8带为最优行走机构2，使用履带8可在地面出现一定凹凸程度时，使机体仍然能够行走，且不易被碎石卡住。

作为一种优选实施例，矿洞巡逻机器人还包括容纳箱6，收纳破碎装置3。在机体未工作时，或压力传感器1未检测到突出矿石时，控制装置不工作，则此时如果破碎装置3停留在机体外，会出现破碎装置3产生碰撞，对破碎装置3造成伤害，或工作人员在机体未工作时从机体旁边经过，可能会出现被刮伤的情况，故破碎装置3处在容纳箱6中，不突出于整个机体，这样可防止破碎装置3出现损伤或工作人员出现安全事故的情况。

作为一种优选实施例，矿洞巡逻机器人还包括踏板5和液压杆4，踏板5位于机体顶部，液压杆4固定在机体内，可升降，踏板5和液压杆4固定连接；工作人员可将脚放置于踏板5上，通过人工调节液压杆4升降，以调节踏板5高度，使工作人员腿部整体抬高，该装置可便于矿工工作人员做抬腿的预防运动，产生滑膜炎的煤矿工人通过锻炼股四头肌时重要而有效的治疗措施，直腿抬高可促进血液循环，有利于关节积液吸收，其他工作人员也可通过直腿抬高做一些预防运动。

作为一种优选实施例，矿洞巡逻机器人还包括放声器，在矿洞巡逻机器人工作时，机体能够播放声音，便于提示周围人员，在矿洞巡逻机器人工作时，工作人员远离机体，以防止出现安全事故。

一种基于权利要求6的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤1：压力传感器1设置压力上限u、压力下限d和压力初始值s；

步骤2：压力传感器1测得实际值t；

步骤3：将实际值t与压力上限u、压力下限d、压力初始值进行比较；

步骤4：当t＜s时，执行步骤5；当t≥s时，执行步骤6；当s≤t＜d时，执行步骤7；当d≤t＜u时，执行步骤8；当t≥u时，执行步骤9；

步骤5：中央处理器发出信号给与行走机构2驱动向给与压力的方向运行；

步骤6：中央处理器发出信号给与行走机构2驱动恢复直行方向；

步骤7：中央处理器不发出信号，

步骤8:：中央处理器发出信号给与单片机，单片机控制破碎装置3工作；

步骤9：中央处理器发出信号给与单片机，单片机控制破碎装置3工作，同时控制发声器发出不同于当前的声音。

本发明提供的一种矿洞巡逻机器人，在使用过程中，其行走方向固定，可做小角度偏移，在行走的两侧机体上设有压力传感器1，感应压力给与中央处理器信号，中央处理器依照情形发出信号给与控制装置，控制装置选择控制破碎装置3或\和行走机构2运行，当控制装置控制破碎装置3时，破碎装置3中从容纳箱中伸出，利用飞轮10将具有威胁的矿洞壁上矿石进行切割；另外，机体上有与液压杆4连接的踏板5，当矿工工作人员将腿放在上面，按动控制开关，能够向上升起，给与矿工工作人员进行预防训练。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。