一种掘锚护一体化机器人制造技术

本申请提供一种掘锚护一体化机器人，包括：悬臂式掘进机、水平移动式作业平台、锚钻平台、临时支护平台和小臂机器人，水平移动式作业平台设置在悬臂式掘进机顶部；锚钻平台、临时支护平台和小臂机器人均设置在水平移动式作业平台上；述水平移动式作业平台移动后，带动锚钻平台、临时支护平台和小臂机器人整体移动；临时支护平台用于放置网片和钢带，并带动网片和钢带接触巷道顶壁；锚钻平台用于对准钢带的钢带孔，向钢带孔内钻入锚钻工具；小臂机器人设置在锚钻平台旁侧，小臂机器人用于向锚钻平台安装锚钻工具。本申请运用机群协同控制总体对掘锚护一体化机器人各组成部分进行协同控制，使得掘进、临时支护、钻孔、锚护等作业有序进行，提高掘进整体效率，提高作业人员安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
一种掘锚护一体化机器人


[0001]本申请涉及煤矿掘进作业
，尤其涉及一种掘锚护一体化机器人。

技术介绍

[0002]煤矿掘进作业过程中，一般按照先掘进后支护的顺序进行，机械设备之间的独立性较高，普遍由人工来协调各单机设备，难以实现快速、准确的配合，同时容易造成堆煤、碰撞、人身伤害等事故。掘进机远程遥控、锚杆钻机多臂作业等新一代技术的出现提升了掘进效率，但针对机器人化掘进机组的工程实现及应用还有很大差距，尚未达到掘进作业的少人化、无人化和安全生产的目的。
[0003]锚杆钻机多臂作业独立于掘进机单独作业，需要待掘进作业完成后进行，对巷道宽度和最大空顶要求较高，需要人工协调各工序之间的衔接，影响掘进整体效率；钻孔和锚护过程中，需要由人工抓取锚杆等材料后递至钻机，不能实现作业连贯性,且对作业人员具有较大的安全隐患。独立作业的机械设备不能实现掘
‑
支
‑
钻
‑
锚
‑
护等工艺之间协同作业，影响掘进工作面减人目标的实现。
[0004]因此，目前亟需解决的技术问题是：如何使掘进、临时支护、钻孔、锚护等作业有序进行，提高掘进整体效率，提高作业人员安全性。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种掘锚护一体化机器人，运用机群协同控制总体对掘锚护一体化机器人各组成部分进行协同控制，使得掘进、临时支护、钻孔、锚护等作业有序进行，提高掘进整体效率，提高作业人员安全性。
[0006]为达到上述目的，本申请提供一种掘锚护一体化机器人，包括：悬臂式掘进机、水平移动式作业平台、锚钻平台、临时支护平台和小臂机器人，所述水平移动式作业平台设置在所述悬臂式掘进机顶部；所述锚钻平台、所述临时支护平台和所述小臂机器人均设置在所述水平移动式作业平台上；述水平移动式作业平台移动后，带动所述锚钻平台、所述临时支护平台和所述小臂机器人整体移动；所述临时支护平台用于放置网片和钢带，并带动所述网片和所述钢带接触巷道顶壁；所述锚钻平台用于对准钢带的钢带孔，向钢带孔内钻入锚钻工具；所述小臂机器人设置在所述锚钻平台旁侧，所述小臂机器人用于向所述锚钻平台安装锚钻工具。
[0007]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述水平移动式作业平台上设有锚进工具仓，锚进工具仓位于所述小臂机器人旁侧，所述锚进工具仓用于放置锚钻工具，以供所述小臂机器人抓取。
[0008]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述锚钻平台包括：第一锚钻机构和第二锚钻机构，所述第一锚钻机构和所述第二锚钻机构平行间隔开设置；
[0009]所述第一锚钻机构和所述第二锚钻机构均包括可伸缩机构和钻臂；
[0010]所述可伸缩机构一端与所述钻臂连接，另一端通过摆动机构与所述悬臂式掘进机
顶部连接。
[0011]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述钻臂上安装有视觉系统，视觉系统包括寻孔相机，寻孔相机用于识别钢带孔位置，并发送给机群协同控制总体；机群协同控制总体根据寻孔相机识别的钢带孔位置，调整钻臂位姿保证钻臂的钻进机构对准钢带孔。
[0012]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述可伸缩机构的端部通过十字摆动机构与所述钻臂连接，所述十字摆动机构包括摆动连接板、第一马达和第二马达；所述摆动连接板固定连接在所述可伸缩机构的端部；所述第一马达和所述第二马达呈十字交叉设置；所述第一马达沿着竖直方向转动连接在所述摆动连接板上；所述第二马达垂直于所述第一马达固定连接在所述第一马达上，所述第二马达的输出轴与所述钻臂固定连接。
[0013]如上所述的掘锚护一体化机器人，还包括机群协同控制总体，所述机群协同控制总体包括远程监控系统、掘进机电控系统和支护机器人电控系统；掘进机电控系统与支护机器人电控系统通信连接；掘进机电控系统和支护机器人电控系统均与远程监控系统通信连接。
[0014]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述临时支护平台包括支护板平台和中间主臂，支护板平台通过中间主臂连接在水平移动式作业平台上方，中间主臂一端连接在水平移动式作业平台上，另一端连接支护板平台。
[0015]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述水平移动式作业平台包括滑板、左侧导轨和右侧导轨，所述左侧导轨和所述右侧导轨固定在所述悬臂式掘进机顶部；所述左侧导轨和所述右侧导轨平行间隔开设置，所述左侧导轨和所述右侧导轨沿着所述悬臂式掘进机前进的方向设置，所述滑板滑移连接在所述左侧导轨和所述右侧导轨之间。
[0016]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述悬臂式掘进机包括行走部、支撑部、截割部和铲板部，所述支撑部连接在所述行走部上方，所述截割部连接和所述铲板部连接在所述支撑部上。
[0017]如上所述的掘锚护一体化机器人，其中，所述钻臂包括锚杆钻机，所述锚杆钻机具有动力头，所述动力头顶部设有锚进工具夹具，所述锚进工具夹具用于夹紧锚杆，所述动力头用于推进锚杆完成钻进作业。
[0018]本申请实现的有益效果如下：
[0019](1)本申请是由锚钻平台和小臂机器人协同作业的掘锚机器人群的整体架构，达到替代人工作业的目的，可以完全实现掘
‑
支
‑
钻
‑
锚
‑
护全自动，实现了掘进和锚护作业的一体化，避免了在掘进巷道的有限空间内多台机械设备之间的相互切换作业，提高了掘进整体效率，提高作业人员安全性。
[0020](2)本申请在物料抓取方面，设置了两套六轴式小臂机器人，通过小臂机器人各关节在空间内无碰撞的运动路径，精准实现物料抓取以满足钻孔和支护作业的需要。
[0021](3)本申请在机器人群协同作业方面，控制系统将掘锚护一体化机器人各作业工序进行分配与协调，各组成部分的驱动单元接收控制指令实现各工序的精准作业，实现了六轴式小臂机器人与掘锚各工序的协同作业。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例的一种掘锚护一体化机器人打开状态的正视图。
[0024]图2为本申请实施例的一种掘锚护一体化机器人打开状态的俯视图。
[0025]图3为本申请实施例的临时支护平台打开状态的正视图。
[0026]图4为本申请实施例的临时支护平台打开状态的俯视图。
[0027]图5为本申请实施例的小臂机器人打开状态的立体图。
[0028]图6为本申请实施例的钻臂的立体图。
[0029]图7为本申请实施例的小臂机器人的关节示意图。
[0030]图8为本申请实施例的一种掘锚护一体化机器人收缩状态的正视图。
[0031]图9为本申请实施例的一种掘锚护一体化机器人收缩状态的俯视图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掘锚护一体化机器人，其特征在于，包括：悬臂式掘进机、水平移动式作业平台、锚钻平台、临时支护平台和小臂机器人，所述水平移动式作业平台设置在所述悬臂式掘进机顶部；所述锚钻平台、所述临时支护平台和所述小臂机器人均设置在所述水平移动式作业平台上；述水平移动式作业平台移动后，带动所述锚钻平台、所述临时支护平台和所述小臂机器人整体移动；所述临时支护平台用于放置网片和钢带，并带动所述网片和所述钢带接触巷道顶壁；所述锚钻平台用于对准钢带的钢带孔，向钢带孔内钻入锚钻工具；所述小臂机器人设置在所述锚钻平台旁侧，所述小臂机器人用于向所述锚钻平台安装锚钻工具。2.根据权利要求1所述的掘锚护一体化机器人，其特征在于，所述水平移动式作业平台上设有锚进工具仓，锚进工具仓位于所述小臂机器人旁侧，所述锚进工具仓用于放置锚钻工具，以供所述小臂机器人抓取。3.根据权利要求1所述的掘锚护一体化机器人，其特征在于，所述锚钻平台包括：第一锚钻机构和第二锚钻机构，所述第一锚钻机构和所述第二锚钻机构平行间隔开设置；所述第一锚钻机构和所述第二锚钻机构均包括可伸缩机构和钻臂；所述可伸缩机构一端与所述钻臂连接，另一端通过摆动机构与所述悬臂式掘进机顶部连接。4.根据权利要求3所述的掘锚护一体化机器人，其特征在于，所述钻臂上安装有视觉系统，视觉系统包括寻孔相机，寻孔相机用于识别钢带孔位置，并发送给机群协同控制总体；机群协同控制总体根据寻孔相机识别的钢带孔位置，调整钻臂位姿保证钻臂的钻进机构对准钢带孔。5.根据权利要求3所述的掘锚护一体化机器人，其特征在于，所述可伸缩机构的端部通过十字摆动机构与所述钻臂连接，所述十字摆动机构包括摆动连接板、第一马达和第二马达；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋国栋，胡而已，魏立科，陈佳林，王翀，疏礼春，付恩三，王刚，徐志明，崔朋志，
申请(专利权)人：应急管理部信息研究院，
类型：发明
国别省市：