專利名稱：模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人，屬于履帶式移動(dòng)平
臺(tái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，適用于煤礦井下探測(cè)移動(dòng)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
在世界各地，自然災(zāi)害、恐怖活動(dòng)和各種突發(fā)事故時(shí)有發(fā)生，目前國(guó)內(nèi)外研制救災(zāi)機(jī)器人大都集中在地面火災(zāi)和地震等自然災(zāi)害，而對(duì)于煤礦井下救災(zāi)機(jī)器人的研制還剛剛起步。在煤礦事故的搶險(xiǎn)救援過程中，往往因?yàn)槭鹿实V井巷道情況復(fù)雜，有毒有害氣體集聚，極易發(fā)生次生事故，造成救援人員傷亡。如果能夠?qū)C(jī)器人應(yīng)用到救援中，將有利于掌握事故現(xiàn)場(chǎng)第一手信息和資料，提高救援效率，可以最大限度的減少傷亡和損失。 一方面，煤礦事故現(xiàn)場(chǎng)相比較火災(zāi)、地震現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境存在其相似性，即地形都比較復(fù)雜，屬于非結(jié)構(gòu)地形環(huán)境，這就要求機(jī)器人具備較強(qiáng)的多地形適應(yīng)能力，即越障、避障能力；另一方面，煤礦事故現(xiàn)場(chǎng)相比較火災(zāi)、地震現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境存在其特殊性，即煤礦井下尤其當(dāng)瓦斯爆炸以后，空氣中充滿了爆炸性氣體，屬于爆炸性氣體的空氣環(huán)境，這就要求機(jī)器人具有嚴(yán)格的防爆性

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于實(shí)現(xiàn)具有防爆、越障、涉水、自定位、采集識(shí)別和傳輸信息等功能的煤礦井下探測(cè)設(shè)備，而提供一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人。[0004] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由左側(cè)總成模塊、右側(cè)總成模塊、中部機(jī)體總成模塊和上部機(jī)體總成模塊構(gòu)成，其中左側(cè)總成模塊和右側(cè)總成模塊為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，置于中部機(jī)體總成模塊兩側(cè)，上部機(jī)體總成模塊位于中部機(jī)體總成模塊的上方；左(右)側(cè)總成模塊的左(右)殼體與中部殼體連接處為防爆連接面，周邊加工有螺釘連接孔，左(右)殼體內(nèi)部安裝有行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它通過帶輪組、行走減速器總成、帶輪組與后驅(qū)動(dòng)軸連接，后驅(qū)動(dòng)軸為空心軸，它延伸至左(右)殼體外部，其軸端安裝行走輪，左(右)殼體前部安裝有從動(dòng)輪，行走輪和從動(dòng)輪上安裝行走履帶，左(右)殼體下部安裝有用于支撐行走履帶的承載輪組，后擺臂軸套裝于后驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)，其兩端部分別與后擺臂后端連接，后擺臂后端裝有臂外輔輪，前端裝有臂端小輪，臂外輔輪和臂端小輪上安裝后擺臂履帶，后擺臂兩邊還安裝有用于支撐后擺臂履帶的承載輪組，左(右)殼體前部分別安裝有前擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它通過蝸輪蝸桿減速器與前擺臂軸連接，前擺臂軸端部與前擺臂后端連接，前擺臂后端裝有臂外輔輪，前端裝有臂端小輪，臂外輔輪和臂端小輪上安裝前擺臂履帶，前擺臂兩邊還安裝有用于支撐前擺臂履帶的承載輪組；中部機(jī)體總成模塊的中部殼體的左右側(cè)與上部加工有與左(右)殼體和上蓋板上的螺釘連接孔位置相對(duì)應(yīng)的盲螺孔，中部殼體后部安裝有后擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它通過帶輪組、蝸輪蝸桿減速器與后擺臂軸連接；上部機(jī)體總成模塊安裝在上蓋板上，它的光纖線筒前后裝有攝像機(jī)，前端裝有傳感器，后端連接光纖。[0005] 本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)[0006] 1、采用模塊化結(jié)構(gòu)便于拆裝、維護(hù)； 2、各模塊間的連接均由防爆面連接，各動(dòng)力輸出孔均由防爆面與輸出軸配合，防爆防水； 3、前擺臂驅(qū)動(dòng)和后擺臂驅(qū)動(dòng)采用蝸輪蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)更加緊湊，傳動(dòng)更加平穩(wěn)，噪音?。?4、后擺臂同步運(yùn)動(dòng)，前擺臂單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)更加靈活方便； 5、采用前后四個(gè)擺臂，具有更強(qiáng)的越障能力。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的左側(cè)總成模塊軸側(cè)圖； 圖3為本實(shí)用新型的左側(cè)總成模塊右視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型的中部機(jī)體總成模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型的上部機(jī)體總成模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本實(shí)用新型的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本實(shí)用新型。 本實(shí)用新型由左側(cè)總成模塊2、右側(cè)總成模塊4、中部機(jī)體總成模塊3和上部機(jī)體總成模塊l構(gòu)成。其左(右)殼體9與中部殼體33連接處為防爆連接面26，周邊加工有螺釘連接孔25，左(右)殼體9內(nèi)部安裝有行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)23，它通過帶輪組39、行走減速器總成22、帶輪組29與后驅(qū)動(dòng)軸20連接，后驅(qū)動(dòng)軸20為空心軸，它延伸至左(右)殼體9外部，其軸端安裝行走輪21，左(右)殼體9前部安裝有從動(dòng)輪8，行走輪21和從動(dòng)輪8上安裝行走履帶16，左(右)殼體9下部安裝有用于支撐行走履帶16的承載輪組24，后擺臂軸13套裝于后驅(qū)動(dòng)軸20內(nèi)，其兩端部分別與后擺臂11后端連接，后擺臂11后端裝有臂外輔輪12，前端裝有臂端小輪15，臂外輔輪12和臂端小輪15上安裝后擺臂履帶14，后擺臂11兩邊還安裝有用于支撐后擺臂履帶14的承載輪組IO，左(右)殼體9前部分別安裝有前擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)28，它通過蝸輪蝸桿減速器27與前擺臂軸7連接，前擺臂軸7端部與前擺臂17后端連接，前擺臂17后端裝有臂外輔輪6，前端裝有臂端小輪19，臂外輔輪6和臂端小輪19上安裝前擺臂履帶18，前擺臂17兩邊還安裝有用于支撐前擺臂履帶18的承載輪組5 ;中部機(jī)體總成模塊3的中部殼體33的左右側(cè)與上部加工有與左(右)殼體9和上蓋板34上的螺釘連接孔25位置相對(duì)應(yīng)的盲螺孔30，中部殼體33后部安裝有后擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)32，它通過帶輪組40、蝸輪蝸桿減速器31與后擺臂軸13連接；上部機(jī)體總成模塊1安裝在上蓋板34上，它的光纖線筒37前后裝有攝像機(jī)36，前端裝有傳感器38，后端連接光纖35。[0019] 本實(shí)用新型的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件大都安裝于左(右)殼體9內(nèi)，電器控制設(shè)備則安裝于中部殼體33內(nèi)，本安設(shè)備均安裝于上部機(jī)體總成模塊1內(nèi)。[0020] 本實(shí)用新型各運(yùn)動(dòng)部件的傳動(dòng)方式為 行走履帶16為行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)23 —帶輪組39 —行走減速器總成22 —帶輪組29 —后驅(qū)動(dòng)軸20 —行走輪21 —行走履帶16 —從動(dòng)輪8 ;[0022] 后擺臂11為后擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)32 —帶輪組40 —蝸輪蝸桿減速器31 —后擺臂軸13—后擺臂11 ; 前擺臂17為前擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)28 —蝸輪蝸桿減速器27 —前擺臂軸7 —前擺臂17 ;[0024] 后擺臂履帶14為行走輪21 —臂外輔輪12 —后擺臂履帶14 —臂端小輪15 ;[0025] 前擺臂履帶18為從動(dòng)輪8 —臂外輔輪6 —前擺臂履帶18 —臂端小輪19。[0026] 本實(shí)用新型的前后擺臂軸7、13及后驅(qū)動(dòng)軸20與左(右)殼體9間均為防爆面配合，左(右)殼體9及上蓋板34與中部殼體33均為防爆面連接。
權(quán)利要求一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人，其特征在于它由左側(cè)總成模塊、右側(cè)總成模塊、中部機(jī)體總成模塊和上部機(jī)體總成模塊構(gòu)成，其中左側(cè)總成模塊和右側(cè)總成模塊為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，置于中部機(jī)體總成模塊兩側(cè)，上部機(jī)體總成模塊位于中部機(jī)體總成模塊的上方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人，其特征在于所述的左(右)側(cè)總成模塊的左(右)殼體與中部殼體連接處為防爆連接面，周邊加工有螺釘連接孔，左(右)殼體內(nèi)部安裝有行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它通過帶輪組、行走減速器總成、帶輪組與后驅(qū)動(dòng)軸連接，后驅(qū)動(dòng)軸為空心軸，它延伸至左(右)殼體外部，其軸端安裝行走輪，左(右)殼體前部安裝有從動(dòng)輪，行走輪和從動(dòng)輪上安裝行走履帶，左(右)殼體下部安裝有用于支撐行走履帶的承載輪組，后擺臂軸套裝于后驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)，其兩端部分別與后擺臂后端連接，后擺臂后端裝有臂外輔輪，前端裝有臂端小輪，臂外輔輪和臂端小輪上安裝后擺臂履帶，后擺臂兩邊還安裝有用于支撐后擺臂履帶的承載輪組，左(右)殼體前部分別安裝有前擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它通過蝸輪蝸桿減速器與前擺臂軸連接，前擺臂軸端部與前擺臂后端連接，前擺臂后端裝有臂外輔輪，前端裝有臂端小輪，臂外輔輪和臂端小輪上安裝前擺臂履帶，前擺臂兩邊還安裝有用于支撐前擺臂履帶的承載輪組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人，其特征在于所述的中部機(jī)體總成模塊的中部殼體的左右側(cè)與上部加工有與左(右)殼體和上蓋板上的螺釘連接孔位置相對(duì)應(yīng)的盲螺孔，中部殼體后部安裝有后擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它通過帶輪組、蝸輪蝸桿減速器與后擺臂軸連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人，其特征在于所述的上部機(jī)體總成模塊安裝在上蓋板上，它的光纖線筒前后裝有攝像機(jī)，前端裝有傳感器，后端連接光纖。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模塊化履帶搖臂式煤礦井下探測(cè)機(jī)器人，屬于履帶式移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，適用于煤礦井下探測(cè)移動(dòng)平臺(tái)。它由左(右)側(cè)總成模塊、中部機(jī)體總成模塊和上部機(jī)體總成模塊構(gòu)成，其中左(右)側(cè)總成模塊為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，置于中部機(jī)體總成模塊兩側(cè)，上部機(jī)體總成模塊位于中部機(jī)體總成模塊的上方；左(右)側(cè)總成模塊上安裝有行走履帶，安裝有獨(dú)立控制的兩個(gè)前擺臂和同軸控制的兩個(gè)后擺臂，前后擺臂上安裝前后擺臂履帶，上部機(jī)體總成模塊上安裝探測(cè)設(shè)備。本實(shí)用新型防爆、防水，越障能力強(qiáng)，特別適用于煤礦井下的探測(cè)搜救工作。
文檔編號(hào)B25J5/00GK201516604SQ200920218549
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者孫立寧, 張?jiān)拭? 杜志江, 王偉東, 許開成 申請(qǐng)人:唐山開誠(chéng)機(jī)器人制造有限公司;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所