專利名稱：礦井防爆機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種礦井防爆機(jī)器人。
背景技術(shù)：
人們從一開始制作物品時(shí)，就有各種方式制作機(jī)器人的想法，現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常見到由能工巧匠們制作的能夠模仿人類運(yùn)動(dòng)行為的機(jī)器。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人把過去神話科幻小說中出現(xiàn)的故事變成現(xiàn)實(shí)，創(chuàng)造出很多奇跡，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)器人從誕生以來，已經(jīng)走過了四十多年的歷程，它綜合了機(jī) 械學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)控制工程、人工智能、仿生學(xué)多個(gè)學(xué)科的最新研究成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就，是當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用，正受到許多國(guó)家的廣泛重視，是一個(gè)國(guó)家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。近年來，隨著機(jī)器人學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展，機(jī)器人的能力不斷提高，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍也不斷擴(kuò)展，應(yīng)用到包括礦井在內(nèi)的各種危險(xiǎn)的環(huán)境中，即礦井機(jī)器人。但現(xiàn)有技術(shù)中，礦井機(jī)器人存在防爆性能差，機(jī)械平臺(tái)不靈活，不能適應(yīng)各種礦井應(yīng)用環(huán)境等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種礦井防爆機(jī)器人，其防爆性能優(yōu)越，地面適應(yīng)性好，能夠?qū)崿F(xiàn)在礦井下不同條件、不同環(huán)境對(duì)機(jī)器人的要求，能夠充分發(fā)揮機(jī)器人的作用。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的一種礦井防爆機(jī)器人，包括活動(dòng)平臺(tái)，傳動(dòng)平臺(tái)，隔爆殼體；所述活動(dòng)平臺(tái)包括多個(gè)移動(dòng)裝置；所述傳動(dòng)平臺(tái)包括聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)移動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置；所述隔爆殼體聯(lián)接傳動(dòng)平臺(tái)；礦井防爆機(jī)器人的控制設(shè)備設(shè)置在所述隔爆殼體中；所述隔爆殼體為水平設(shè)置的具有拱形截面、底面為水平面的圓筒形殼體，所述圓筒形殼體兩端以金屬前后端蓋通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述隔爆殼體的前后端。較優(yōu)地，所述隔爆殼體頂部具有一圓形開口 ；所述開口處由防爆鋼化玻璃鑲嵌密封防爆隔離，所述控制設(shè)備中的攝像機(jī)的攝像頭設(shè)置正對(duì)圓形開口，所述攝像機(jī)固定在隔爆殼體的水平底面上；所述礦井防爆機(jī)器人還包括一密封嵌鑲在隔爆殼體頂部圓形開口上的圓筒形的透明全向視覺結(jié)構(gòu)；所述全向視覺結(jié)構(gòu)，包括由防爆鋼化玻璃制成的作為密封外殼嵌鑲在隔爆殼體上的套筒，以及密封在套筒中的圓錐形全向鏡面。較優(yōu)地，所述圓筒形殼體的前后端蓋通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述圓筒形殼體的如后端；所述金屬前后端蓋或者是平面狀金屬端蓋，或者是冠狀金屬端蓋，或者是圓錐狀金屬端蓋。較優(yōu)地，所述隔爆殼體兩端還包括聯(lián)接在圓筒形殼體上的兩個(gè)端體；所述端體聯(lián)接到圓筒形殼體上的一端為拱形面，聯(lián)接到端蓋的另一端為直徑小于隔爆殼體圓筒形截面直徑的圓形面；所述端體截面為梯形的殼體；所述圓筒形殼體與端體一體化鑄造；所述端體和端蓋之間通過焊接和/或螺栓聯(lián)接。較優(yōu)地，在密封聯(lián)接所述套筒與隔爆殼體的聯(lián)接處，以及鋼化玻璃與隔爆殼體聯(lián)
接處，設(shè)置金屬或金屬包覆的襯墊；所述金屬或金屬包覆的襯墊采用符合IS01210中的可壓縮的不燃材料紫銅制成。較優(yōu)地，所述活動(dòng)平臺(tái)為車輪式或者車輪履帶式結(jié)構(gòu)平臺(tái)，所述移動(dòng)裝置包括六個(gè)車輪，兩側(cè)各有三個(gè)車輪。較優(yōu)地，所述六車輪機(jī)構(gòu)，兩側(cè)各三個(gè)車輪中的中間兩個(gè)車輪中，添置有橡膠填充物。較優(yōu)地，所述傳動(dòng)平臺(tái)的傳動(dòng)裝置包括兩主驅(qū)動(dòng)軸，所述兩主驅(qū)動(dòng)軸還分別聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述六車輪機(jī)構(gòu)兩側(cè)的中間兩個(gè)車輪；所述兩主驅(qū)動(dòng)軸與設(shè)置在隔爆殼體的底部平面上的兩電機(jī)聯(lián)接。較優(yōu)地，所述傳動(dòng)裝置，還包括聯(lián)接在主驅(qū)動(dòng)軸上的兩同步帶；以及由同步帶聯(lián)接帶動(dòng)的分別設(shè)置在兩主驅(qū)動(dòng)軸前后的四個(gè)聯(lián)動(dòng)軸；所述四個(gè)聯(lián)動(dòng)軸分別聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)兩側(cè)前后四個(gè)車輪。較優(yōu)地，所述同步帶傳動(dòng)主驅(qū)動(dòng)軸和聯(lián)動(dòng)軸的傳動(dòng)比為I ;所述同步帶以玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體制成。較優(yōu)地，所述隔爆殼體側(cè)壁上設(shè)置有軸座和安裝孔；所述主驅(qū)動(dòng)軸穿過安裝孔裝配到軸座上后與隔爆殼體聯(lián)接，所述主驅(qū)動(dòng)軸和所述軸座間設(shè)有軸承和軸套；所述主驅(qū)動(dòng)軸一端與電機(jī)的電機(jī)軸聯(lián)接，另一端聯(lián)接同步帶輪與同步帶哨合；所述主驅(qū)動(dòng)軸的圓柱面的外壁與軸承蓋的孔內(nèi)壁形成了一對(duì)隔爆接合面，所述軸承蓋伸入所述軸座的孔內(nèi)的圓柱面與軸座的內(nèi)壁形成了一對(duì)隔爆接合面；在所述軸承蓋與所述主驅(qū)動(dòng)軸間設(shè)置有密封圈，在所述軸承蓋與所述軸座之間還設(shè)有調(diào)整墊片。較優(yōu)地，所述傳動(dòng)裝置還包括設(shè)置在隔爆殼體兩側(cè)的鋁梁，所述鋁梁環(huán)繞包裹聯(lián)接所述傳動(dòng)裝置的所述主驅(qū)動(dòng)軸、同步帶、聯(lián)動(dòng)軸以及同步帶輪；在所述隔爆殼體兩側(cè)的所述鋁梁上，設(shè)置有兩端利用彈簧或橡膠墊聯(lián)接所述鋁梁的兩個(gè)懸架；所述懸架的一側(cè)與隔爆殼體通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接。較優(yōu)地，所述傳動(dòng)裝置的主驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接電機(jī)軸的軸線與水平線之間設(shè)置有3-5°夾角。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的礦井防爆機(jī)器人，形體較小、運(yùn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、可靠，具備很強(qiáng)的防爆能力，同時(shí)具有很好的機(jī)動(dòng)性，其地面適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)，是可靠性很高的礦井防爆機(jī)器人。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I中本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人隔爆殼體與套筒聯(lián)接剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I中礦井防爆機(jī)器人隔爆殼體與傳動(dòng)平臺(tái)聯(lián)接剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖I中礦井防爆機(jī)器人主驅(qū)動(dòng)軸與聯(lián)動(dòng)軸通過同步帶聯(lián)接同步帶結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的具有圓錐形狀端蓋的礦井防爆機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的具有冠狀端蓋的礦井防爆機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的具有梯形截面端體的礦井防爆機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8中礦井防爆機(jī)器人的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的礦井防爆機(jī)器人進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的限制。如圖1-5所示，作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人，包括活動(dòng)平臺(tái)1，傳動(dòng)平臺(tái)2，隔爆殼體3。所述活動(dòng)平臺(tái)I包括多個(gè)移動(dòng)裝置11 ;所述傳動(dòng)平臺(tái)2包括聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)移動(dòng)裝置11的傳動(dòng)裝置21 ；所述隔爆殼體3聯(lián)接傳動(dòng)平臺(tái)2 ；礦井防爆機(jī)器人的控制設(shè)備(未示出)設(shè)置在所述隔爆殼體中，所述控制設(shè)備包括但不限于攝像機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、通信控制裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置等(未示出)。礦井防爆機(jī)器人通過密封在隔爆殼體3中的控制設(shè)備驅(qū)動(dòng)電機(jī)和通信控制裝置自動(dòng)控制所述傳動(dòng)平臺(tái)2的動(dòng)力，利用攝像機(jī)獲取機(jī)器人外的環(huán)境視頻或者圖像并由數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備中，由所述傳動(dòng)平臺(tái)2帶動(dòng)所述活動(dòng)平臺(tái)I的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向，從而控制防爆機(jī)器人在礦井中的運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)向。所述防爆機(jī)器人的控制設(shè)備驅(qū)動(dòng)電機(jī)和通信控制裝置自動(dòng)控制所述傳動(dòng)平臺(tái)2的動(dòng)力，利用攝像機(jī)獲取機(jī)器人外的環(huán)境視頻或者圖像并由數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備中，由所述傳動(dòng)平臺(tái)2帶動(dòng)所述活動(dòng)平臺(tái)I的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向是一種現(xiàn)有技術(shù)，其不是本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造點(diǎn)，因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，不再一一詳細(xì)描述。下面先進(jìn)一步詳細(xì)描述說明本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人的隔爆殼體結(jié)構(gòu)如圖I和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的隔爆殼體3為水平設(shè)置的具有拱形截面、底面為水平面的圓筒形殼體，所述圓筒形殼體兩端以金屬前后端蓋31通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述隔爆殼體3的前后端；如圖I所示，所述隔爆殼體3頂部具有一圓形開口 32，所述開口處由防爆鋼化玻璃33鑲嵌密封防爆隔離，所述攝像機(jī)的攝像頭(未示出)設(shè)置正對(duì)圓形開口 32，所述攝像機(jī)(未示出)固定在隔爆殼體的水平底面上；如圖3所示，所述礦井防爆機(jī)器人還包括一密封嵌鑲在隔爆殼體3頂部圓形開口32上的圓筒形的透明全向視覺結(jié)構(gòu)5 ； 所述全向視覺結(jié)構(gòu)5，包括由防爆鋼化玻璃制成的作為密封外殼嵌鑲在隔爆殼體上的套筒51，以及密封在套筒51中的圓錐形全向鏡面52。這樣，既可以保護(hù)攝像機(jī)的安全，不受爆炸環(huán)境的影響，又可以使機(jī)器人全方位獲得對(duì)周圍環(huán)境的視頻圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)熱爆炸理論及氣體反應(yīng)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)，混合物在爆炸的過程中，壓力波總是以火源點(diǎn)為中心，以同心球的形式向周圍空間擴(kuò)展，最終形狀與外殼形狀一致。由于外殼形狀的不同，使得爆炸產(chǎn)生的壓力波從爆炸中心向各壁傳遞的時(shí)間不同，因而使爆炸混合物燃燒結(jié)束的時(shí)間也不同，導(dǎo)致反應(yīng)后的熱量向外擴(kuò)散而被壁面吸收造成降溫的程度不同，生成物氣體向外殼膨脹的效果被削弱的程度也不相同。在球形外殼中心點(diǎn)火,爆炸產(chǎn)生的壓力波不受任何的干擾,并能使全部爆炸性混合物同時(shí)燃燒并向壁面膨脹，因此，所反映的爆炸壓力較高。而在非球形外殼(如圓筒形，方形，矩形等)的中心點(diǎn)火時(shí)，火焰前鋒到達(dá)壁面的時(shí)間早于爆炸性混合物完全燃燒的時(shí)間，因而有一部分爆炸生成物的熱量被壁面吸收，同時(shí)通過壁面向周圍傳導(dǎo)，使爆炸生成物被冷卻，削弱了爆炸生成物向壁膨脹的效果。所以球形容器壁面上反映出的爆炸壓力高于其他容積外殼壁面上反映出的爆炸壓力。不同形狀外殼內(nèi)爆炸時(shí)，產(chǎn)生的爆炸壓力的情況見表I。表I為相同容積下不同形狀的容器對(duì)爆炸壓力的影響。
外殼 ~ CH4濃度為9%-10%時(shí) H2濃度為33%時(shí)的 C2H2濃度為13%-14%時(shí)的 形狀吞木、L 的爆炸壓力，XlO5Pa 爆炸壓力，XlO5Pa 爆炸壓力，XlO5Pa_
球形87.1 7.2 9.8
正方形86.1 6.3 9.3
圓柱形85.5 5.5 8.8
長(zhǎng)方形8 ___5Λ__SA_
注表中CH4的爆炸壓力是摘自《防爆原理》一書，H2、C2H2摘自佳木斯電機(jī)研究所1975年實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)。___由表I可以看到，在相同容積的外殼中，矩形外殼產(chǎn)生的爆炸壓力最小，圓筒形外殼次之，說明這兩種形狀的抗壓能力比較強(qiáng)。但是，圓筒形與矩形殼體的比較I.圓筒形殼體更容易制造加工，焊縫比較少；2.在相同容積下，制造圓筒形殼體所學(xué)要的金屬重量小于矩形殼體；3.端蓋的安裝，圓筒形要易于矩形端蓋的安裝，且矩形殼體需要更多的螺栓進(jìn)行加固措施；4.從結(jié)構(gòu)上講，圓筒形殼體承受壓力時(shí)不易變形。因此，通過比較，本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人，選擇圓筒形作為防爆機(jī)器人的控制設(shè)備隔爆殼體。防爆機(jī)器人的隔爆殼體不但是用于安裝行走機(jī)構(gòu)、控制和通信裝置和環(huán)境探測(cè)傳感器的隔爆殼體，而且其內(nèi)部應(yīng)該有充足的空間用于安裝驅(qū)動(dòng)模塊、控制和通信模塊、電源等的電氣部分，因此,為了便于內(nèi)部組件安裝和增加車體底盤高度,本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，對(duì)殼體底部進(jìn)行削平處理，最終形成底部平設(shè)的具有拱形截面的圓筒形殼體。所述圓筒形殼體的前后端蓋31通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述圓筒形殼體的前后端。如圖6-9所示，所述金屬前后端蓋31或者是如圖I所示平面狀金屬端蓋，或者是如圖6所示圓錐狀金屬端蓋，或者是如圖7所示冠狀金屬端蓋。更佳地，如圖8、9所示，所述隔爆殼體兩端還包括聯(lián)接在圓筒形殼體上的兩個(gè)端體34，所述端體34聯(lián)接到圓筒形殼體上的一端為拱形面，聯(lián)接到端蓋的另一端為直徑小于隔爆殼體圓筒形截面直徑的圓形面；所述端體34截面為梯形的殼體；所述圓筒形殼體與端體34 —體鑄造；端體34和端蓋之間通過焊接和/或螺栓聯(lián)接。這樣，既可以有利于隔爆殼體與端蓋的聯(lián)接，又有利于隔離控制設(shè)備，簡(jiǎn)化端蓋制備的復(fù)雜程度，并且可以增大隔爆殼體的容納空間。如圖3所示，所述全向視覺結(jié)構(gòu)5，包括由鋼化玻璃制成的通過澆封固定在隔爆殼 體上的套筒51，以及密封在套筒51中的全向反射圓錐形鏡面52。所述全向視覺結(jié)構(gòu)的套筒52由鋼化玻璃制成，厚度符合隔爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836. I中的
隔爆規(guī)定。所述全向反射鏡面52為全向圓錐形鏡面，起著反射光線的作用，攝像機(jī)的攝像頭處于圓錐形鏡面正下方，攝像機(jī)(未示出)采用豎直固定安裝在隔爆殼體3的平面的底部上，通過折射采集全向圓錐形鏡面反射的光線，透過隔爆殼體3圓形開口上的防爆玻璃33，繼而獲得全景圖像。所述攝像機(jī)可以是現(xiàn)有的各種微型攝像機(jī)。全向圓錐形鏡面的52特點(diǎn)是鏡面形狀簡(jiǎn)單，有精確的數(shù)學(xué)解析式描述，加工難度相對(duì)較小，材料加工較為低廉；對(duì)于圓錐形鏡面對(duì)獲取的全景圖像產(chǎn)生的失真，因?yàn)槿皥D像和實(shí)際場(chǎng)景中的距離關(guān)系是線性的，因此失真是可以通過人眼識(shí)別進(jìn)行判斷的，不影響操控人員對(duì)其的遙控控制。較佳地，如圖3所示，在密封聯(lián)接所述套筒51與隔爆殼體3的聯(lián)接處，以及鋼化玻璃33與隔爆殼體3聯(lián)接處，設(shè)置金屬或金屬包覆的襯墊53 ;所述金屬或金屬包覆的襯墊53采用符合IS01210中的可壓縮的不燃材料紫銅制成，這種金屬或襯墊可以起到防爆作用，作為密封聯(lián)接的金屬或襯墊的一部分，更好地起到防爆的作用。下面進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人的活動(dòng)平臺(tái)I、傳動(dòng)平臺(tái)2的結(jié)構(gòu)作為一種可實(shí)施方式，如圖1-9所示，本發(fā)明實(shí)施例的活動(dòng)平臺(tái)為車輪式或者車輪履帶式結(jié)構(gòu)平臺(tái)，所述移動(dòng)裝置11包括六個(gè)車輪111，兩側(cè)各有三個(gè)車輪111。六車輪機(jī)構(gòu)相比四輪機(jī)構(gòu)有更好的越障能力，能更好的適應(yīng)井下凹凸不平的地面環(huán)境。較佳地，本發(fā)明實(shí)施例的六車輪機(jī)構(gòu)，兩側(cè)各三個(gè)車輪中的中間兩個(gè)車輪111中，添置有橡膠填充物，以增大中間車輪的載荷，提高中間車輪的附著力，同時(shí)前后輪因載荷減小，轉(zhuǎn)向時(shí)和地面摩擦力減小，有利于機(jī)器人轉(zhuǎn)向方便。作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明的礦井防爆機(jī)器人，如圖4、5所示，所述傳動(dòng)平臺(tái)2的傳動(dòng)裝置21包括兩主驅(qū)動(dòng)軸211，所述兩主驅(qū)動(dòng)軸211分別聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述六車輪機(jī)構(gòu)兩側(cè)的中間兩個(gè)車輪111 ;所述兩主驅(qū)動(dòng)軸211設(shè)置與設(shè)置在隔爆殼體3的底部平面上的兩電機(jī)(未示出)聯(lián)接，在電機(jī)開動(dòng)時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)主驅(qū)動(dòng)軸211運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述的兩側(cè)中間兩個(gè)車輪111運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向，通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制礦井防爆機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速控制機(jī)器人轉(zhuǎn)向。如圖5所示，所述傳動(dòng)裝置21，還包括聯(lián)接在主驅(qū)動(dòng)軸211上的兩同步帶212 ;以及，由同步帶212聯(lián)接帶動(dòng)的分別設(shè)置在兩主驅(qū)動(dòng)軸211前后的四個(gè)聯(lián)動(dòng)軸213 ;所述四個(gè)聯(lián)動(dòng)軸213分別聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)兩側(cè)前后四個(gè)車輪。如圖5所示，所述傳動(dòng)平臺(tái)2，通過主驅(qū)動(dòng)軸211利用同步帶212傳動(dòng)帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸213，同步帶212傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，同步帶傳動(dòng)由于帶與帶輪是靠哨合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，故帶與帶輪間無相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，同時(shí)，同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可以很好實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的精確行走控制。 本發(fā)明實(shí)施例中，所述同步帶212傳動(dòng)主驅(qū)動(dòng)軸211和聯(lián)動(dòng)軸213的傳動(dòng)比為1，從而實(shí)現(xiàn)六輪實(shí)時(shí)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即使當(dāng)中間輪架空時(shí)，照樣有很好的驅(qū)動(dòng)力。更佳地，本發(fā)明實(shí)施例中，所述同步帶212以玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體制成。這種同步帶薄而且輕，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)噪音比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)小,耐磨性好,不需油潤(rùn)滑,壽命比摩擦帶長(zhǎng)。作為一種可實(shí)施方式，如圖4所示，隔爆殼體3側(cè)壁上設(shè)置有軸座411和安裝孔412，主驅(qū)動(dòng)軸211穿過安裝孔412裝配到軸座411上后與隔爆殼體3聯(lián)接，主驅(qū)動(dòng)軸211和軸座411間設(shè)有軸承413和軸套414，主驅(qū)動(dòng)軸211 —端與電機(jī)(未示出)的電機(jī)軸31聯(lián)接，另一端聯(lián)接同步帶輪(未示出)與同步帶212嚙合。主驅(qū)動(dòng)軸211的圓柱面的外壁與軸承蓋415的孔內(nèi)壁形成了一對(duì)隔爆接合面，軸承蓋415伸入軸座411的孔內(nèi)的圓柱面與軸座411的內(nèi)壁形成了一對(duì)隔爆接合面。在軸承蓋415與主驅(qū)動(dòng)軸211間設(shè)置有密封圈416，在軸承蓋415與軸座411之間還設(shè)有調(diào)整墊片417，防止水從隔爆接合面處進(jìn)入到隔爆殼體內(nèi)部。將電機(jī)軸31和主驅(qū)動(dòng)軸211設(shè)置隔爆殼體3的軸座和安裝孔中，并通過軸承蓋415隔開，降低了因主驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)摩擦產(chǎn)生的摩擦熱或是軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦火花引起殼體內(nèi)部電氣設(shè)備爆炸的危險(xiǎn)，而且這樣設(shè)計(jì)不僅減少了隔爆殼體出軸的數(shù)量，減小對(duì)隔爆性能的影響，還可以有效地減小殼體的體積，從而減小機(jī)器人的整體重量。較佳地，如圖2所示，為了保證傳動(dòng)裝置不受工作環(huán)境灰塵等的影響，所述傳動(dòng)裝置還包括設(shè)置在隔爆殼體兩側(cè)的鋁梁4，所述鋁梁4環(huán)繞包裹聯(lián)接所述傳動(dòng)裝置的所述主驅(qū)動(dòng)軸、同步帶、聯(lián)動(dòng)軸以及同步帶輪(未示出)等。同時(shí)，為了保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人，在隔爆殼體3兩側(cè)的鋁梁4上方，設(shè)置有兩端利用彈簧或橡膠墊61聯(lián)接鋁梁的兩個(gè)懸架6，所述懸架6的一側(cè)與隔爆殼體3通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接。所述懸架6的兩端彈簧或橡膠墊61聯(lián)接傳動(dòng)裝置的鋁梁的設(shè)計(jì)，不僅能有效地提高車體的行駛性能，而且能保持車身的姿態(tài)，減小側(cè)傾、縱傾，同時(shí)懸架也是搭載外部傳感器、急救箱等機(jī)器人攜帶的物品的有效載體。
較佳地，所述傳動(dòng)裝置的主驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接電機(jī)軸的軸線與水平線之間設(shè)置有3-5°夾角。3-5°外傾角使車輪外胎面著地，加上車輪負(fù)載后使車輪內(nèi)外胎面均著地，減小輪胎磨損，有助于操縱和轉(zhuǎn)向，改變了車重在車軸上的受力分布，避免軸承產(chǎn)生異常磨損。外傾角的存在還可用來抵消車身載重。本發(fā)明實(shí)施例的礦井防爆機(jī)器人，形體較小、運(yùn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、可靠，具備很強(qiáng)的防爆能力，同時(shí)具有很好的機(jī)動(dòng)性，其地面適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)，是可靠性很高的礦井防爆機(jī)器人。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，很顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變 型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。
權(quán)利要求
1.一種礦井防爆機(jī)器人，包括活動(dòng)平臺(tái)，傳動(dòng)平臺(tái)，隔爆殼體； 所述活動(dòng)平臺(tái)包括多個(gè)移動(dòng)裝置； 所述傳動(dòng)平臺(tái)包括聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)移動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置； 所述隔爆殼體聯(lián)接傳動(dòng)平臺(tái)； 礦井防爆機(jī)器人的控制設(shè)備設(shè)置在所述隔爆殼體中； 其特征在于 所述隔爆殼體為水平設(shè)置的具有拱形截面、底面為水平面的圓筒形殼體，所述圓筒形殼體兩端以金屬前后端蓋通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述隔爆殼體的前后端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述隔爆殼體頂部具有一圓形開口 ； 所述開口處由防爆鋼化玻璃鑲嵌密封防爆隔離，所述控制設(shè)備中的攝像機(jī)的攝像頭設(shè)置正對(duì)圓形開口，所述攝像機(jī)固定在隔爆殼體的水平底面上； 所述礦井防爆機(jī)器人還包括一密封嵌鑲在隔爆殼體頂部圓形開口上的圓筒形的透明全向視覺結(jié)構(gòu)； 所述全向視覺結(jié)構(gòu)，包括由防爆鋼化玻璃制成的作為密封外殼嵌鑲在隔爆殼體上的套筒，以及密封在套筒中的圓錐形全向鏡面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述圓筒形殼體的前后端蓋通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述圓筒形殼體的前后端； 所述金屬前后端蓋或者是平面狀金屬端蓋，或者是冠狀金屬端蓋，或者是圓錐狀金屬端蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述隔爆殼體兩端還包括聯(lián)接在圓筒形殼體上的兩個(gè)端體； 所述端體聯(lián)接到圓筒形殼體上的一端為拱形面，聯(lián)接到端蓋的另一端為直徑小于隔爆殼體圓筒形截面直徑的圓形面；所述端體截面為梯形的殼體； 所述圓筒形殼體與端體一體化鑄造；所述端體和端蓋之間通過焊接和/或螺栓聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，在密封聯(lián)接所述套筒與隔爆殼體的聯(lián)接處，以及鋼化玻璃與隔爆殼體聯(lián)接處，設(shè)置金屬或金屬包覆的襯墊；所述金屬或金屬包覆的襯墊采用符合IS01210中的可壓縮的不燃材料紫銅制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至2所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述活動(dòng)平臺(tái)為車輪式或者車輪履帶式結(jié)構(gòu)平臺(tái)，所述移動(dòng)裝置包括六個(gè)車輪，兩側(cè)各有三個(gè)車輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述六車輪機(jī)構(gòu)，兩側(cè)各三個(gè)車輪中的中間兩個(gè)車輪中，添置有橡膠填充物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述傳動(dòng)平臺(tái)的傳動(dòng)裝置包括兩主驅(qū)動(dòng)軸，所述兩主驅(qū)動(dòng)軸還分別聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述六車輪機(jī)構(gòu)兩側(cè)的中間兩個(gè)車輪；所述兩主驅(qū)動(dòng)軸與設(shè)置在隔爆殼體的底部平面上的兩電機(jī)聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置，還包括聯(lián)接在主驅(qū)動(dòng)軸上的兩同步帶；以及由同步帶聯(lián)接帶動(dòng)的分別設(shè)置在兩主驅(qū)動(dòng)軸前后的四個(gè)聯(lián)動(dòng)軸；所述四個(gè)聯(lián)動(dòng)軸分別聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)兩側(cè)前后四個(gè)車輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述同步帶傳動(dòng)主驅(qū)動(dòng)軸和聯(lián)動(dòng)軸的傳動(dòng)比為I ; 所述同步帶以玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述隔爆殼體側(cè)壁上設(shè)置有軸座和安裝孔； 所述主驅(qū)動(dòng)軸穿過安裝孔裝配到軸座上后與隔爆殼體聯(lián)接，所述主驅(qū)動(dòng)軸和所述軸座間設(shè)有軸承和軸套；所述主驅(qū)動(dòng)軸一端與電機(jī)的電機(jī)軸聯(lián)接，另一端聯(lián)接同步帶輪與同步帶嚙合； 所述主驅(qū)動(dòng)軸的圓柱面的外壁與軸承蓋的孔內(nèi)壁形成了一對(duì)隔爆接合面，所述軸承蓋伸入所述軸座的孔內(nèi)的圓柱面與軸座的內(nèi)壁形成了一對(duì)隔爆接合面； 在所述軸承蓋與所述主驅(qū)動(dòng)軸間設(shè)置有密封圈，在所述軸承蓋與所述軸座之間還設(shè)有調(diào)整墊片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括設(shè)置在隔爆殼體兩側(cè)的鋁梁，所述鋁梁環(huán)繞包裹聯(lián)接所述傳動(dòng)裝置的所述主驅(qū)動(dòng)軸、同步帶、聯(lián)動(dòng)軸以及同步帶輪； 在所述隔爆殼體兩側(cè)的所述鋁梁上，設(shè)置有兩端利用彈簧或橡膠墊聯(lián)接所述鋁梁的兩個(gè)懸架；所述懸架的一側(cè)與隔爆殼體通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的礦井防爆機(jī)器人，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置的主驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接電機(jī)軸的軸線與水平線之間設(shè)置有3-5°夾角。
全文摘要
本發(fā)明公開一種礦井防爆機(jī)器人，包括活動(dòng)平臺(tái)，傳動(dòng)平臺(tái)，隔爆殼體；所述活動(dòng)平臺(tái)包括多個(gè)移動(dòng)裝置；所述傳動(dòng)平臺(tái)包括聯(lián)接并驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)移動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置；所述隔爆殼體聯(lián)接傳動(dòng)平臺(tái)；礦井防爆機(jī)器人的控制設(shè)備設(shè)置在所述隔爆殼體中；所述隔爆殼體為水平設(shè)置的具有拱形截面、底面為水平面的圓筒形殼體，所述圓筒形殼體兩端以金屬前后端蓋通過焊接和/或螺栓固定聯(lián)接在所述隔爆殼體的前后端。其防爆性能優(yōu)越，地面適應(yīng)性好。
文檔編號(hào)E21F5/00GK102787861SQ201110129869
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者周丹, 賈瑞清, 趙明輝 申請(qǐng)人:周丹