(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210597271.4 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 地址 113001 辽宁省沈阳市沈抚示范区滨 河路11号 申请人 中煤科工 机器人科技有限公司 (72)发明人 王雷　姜军　朱玉芹　刘昊　 赵红菊　邱教伟　白鹤　汪明　 李浩然　 (74)专利代理 机构 沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 专利代理师 李珉 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) B25J 5/00(2006.01)B25J 9/12(2006.01) B25J 9/04(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种附带机 械臂的矿用防爆巡 检机器人 (57)摘要 本发明涉及一种附带机械臂的矿用防爆巡 检机器人， 包括巡检机器人车架， 巡检机器人车 架底部设置有车轮， 巡检机器人车架上设置有升 降轨道， 巡检机器人车架顶部安装有六自由度机 械臂； 巡检机器人车架的前后方分别设置有前方 激光雷达、 后方激光雷达， 与前方激光雷达同侧 设置有云台和热成像仪， 云台和热成像仪通过丝 杠驱动装置与巡检机器人车架上的升降轨道连 接； 还包括控制系统和与之连接的显示屏， 控制 系统包括相互电连接的控制上位机和调度上位 机。 本发明提高了巡检机器人的智能化程度， 在 操作人员不方便、 不能及时到达的煤矿井下变电 所等工作环境的情况中， 更能得到广泛应用。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114952886 A 2022.08.30 CN 114952886 A 1.一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 包括巡检机器人车架， 巡检机 器人车架底部 设置有车轮， 行走电机置于巡检机器人车架的底盘上， 与车轮连接； 所述巡检 机器人车架上设置有升降轨道， 巡检机器人车架顶部安装有代替人工对阀门、 按钮进行操 作的六自由度机械臂； 巡检机器人车架的前后方分别设置有 前方激光雷达、 后方激光雷达， 与前方激光雷达同侧设置有云台和热成像仪， 云台和热成像仪通过丝杠驱动装置与巡检机 器人车架上的升降轨道连接； 所述巡检机器人还包括控制系统和与之连接的显示屏， 控制系统包括相互电连接的控 制上位机和调度上位机， 均内置在巡检机器人车架内部； 行走电机、 六自由度机械臂、 前方 激光雷达、 后方激光雷达、 云台和热成像仪均 与控制系统的控制上位机电连接 。 2.根据权利要求1所述的一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 显示屏 设置在巡检机器人 车架上。 3.根据权利要求1所述的一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 所述六 自由度机械臂包括底座， 底座固定在巡检机器人车架上， 底 座上顺次连接有三个节臂， 构成 六自由度机械臂， 具体是： 底座上依次连接第一电机、 第一转轴、 旋转座、 第二电机、 第二转 轴、 第一节臂、 第三电机、 第三转轴、 第二节臂、 第四电机、 第四转轴、 第三节臂、 第五电机、 第 五转轴， 第一电机、 第二电机、 第三电机、 第四电机、 第五电机与控制系统的控制上位机电连 接； 所述第一电机固定在底座上， 通过第一转轴带动整个机械臂水平方向360 °旋转； 第一节 臂、 第二节臂和第三节臂位于同一竖直的移动平 面内； 第二电机、 第三电机和 第四电机 分别 通过第二转轴、 第三转轴、 第四转轴对应驱动第一节臂、 第二节臂和第三节臂相对于相邻的 节臂在同一竖直的移动平面内平动； 所述第三节臂上固定有按钮杆固定板， 按钮杆固定在 按钮杆固定板上， 第三节臂、 按钮杆固定板、 按钮杆三者相对固定； 所述第 五电机固定在第 三节臂内部， 第五电机的输出轴与第五转轴通过 联轴器连接， 阀门旋钮固定在第五转轴上。 4.根据权利要求3所述的一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 所述第 三节臂上设置有摄 像头， 摄像头与控制上位机电连接 。 5.根据权利要求4所述的一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 所述摄 像头固定在第三节 臂上。 6.根据权利要求3所述的一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 由于井 下阀门的外轮与内轮之间由三个均布的连接杆连接， 因此， 所述阀门旋钮为用于拧此类阀 门的旋钮， 该阀门旋钮由三个均布的卡爪。 7.根据权利要求1所述的一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 其特征在于： 所述附 带机械臂的矿用防爆巡检机器人包括两种工作模式， 分别是手动操作模式和自动巡检模 式。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114952886 A 2一种附带 机械臂的矿用防爆巡检机 器人 技术领域 [0001]本发明属于矿用机器人技术领域， 尤其涉及一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器 人。 背景技术 [0002]目前， 智能巡检机器人得到广泛应用， 巡检机器人在各个领域应用的市场前景越 来越好， 尤其是在煤矿行业， 它在井下变电所、 井下配电室、 机房等多种有防爆要求的特殊 场合发挥着作用。 然而井下变电所、 机房里有 大量的阀门、 仪器仪表 开关、 按钮， 这些阀门与 开关、 按钮需要根据不同的实况进行相应的打开与闭合。 目前， 适用于煤矿行业巡检的防爆 机器人多 是借助搭载的检测设备进 行巡检， 如云台、 热成像仪、 温湿度、 烟雾传感器等。 而现 有巡检机器人 的功能是通过云台对各种阀门、 开关和按钮的图像进行采集与判断， 自身并 不携带执行机构， 需要在对图像进行采集与判断由人工进入， 根据条件需要手动打开或关 闭阀门、 按钮等开关， 不能实现自动拧阀门、 按按钮的要求； 人工巡检模式一方面存在劳动 强度大、 工作效率低的问题， 另一方面上述 地点大多是比较危险、 不利于人工进入的场合。 发明内容 [0003]针对现有技 术存在的不足， 本发明提供一种附带机 械臂的矿用防爆巡检机器人。 [0004]一种附带机械臂的矿用防爆巡检机器人， 包括巡检机器人车架， 巡检机器人车架 底部设置有车轮， 行走电机置于巡检机器人车架的底盘上， 与车轮连接； 所述巡检机器人车 架上设置有升降轨道， 巡检机器人车架顶部安装有代替人工对阀门、 按钮进行操作的六自 由度机械臂； 巡检机器人车架的前后方分别设置有 前方激光雷达、 后方激光雷达， 与前方激 光雷达同侧设置有云台和热成像仪， 云台和热成像仪通过丝杠驱动装置与巡检机器人车架 上的升降轨道连接； [0005]所述巡检机器人还包括控制系统和与之连接的显示屏， 控制系统包括相互电连接 的控制上位机和调度上位机， 均内置在巡检机器人车架内部； 行走电机、 六自由度机械臂、 前方激光雷达、 后方激光雷达、 云台和热成像仪均 与控制系统的控制上位机电连接 。 [0006]显示屏设置在巡检机器人 车架上。 [0007]所述六自由度机械臂包括底座， 底座固定在巡检机器人车架上， 底座上顺次连接 有三个节臂， 构成六自由度机械臂， 具体是： 底座上依次连接第一电机、 第一转轴、 旋转座、 第二电机、 第二转轴、 第一节臂、 第三电机、 第三转轴、 第二节臂、 第四电机、 第四转轴、 第三 节臂、 第五电机、 第五转轴， 第一电机、 第二电机、 第三电机、 第四电机、 第五电机与控制系统 的控制上位机电连接； 所述第一电机固定在底座上， 通过第一转轴 带动整个机械臂水平方 向360°旋转； 第一节臂、 第二节臂和第三节臂位于同一竖直的移动平面内； 第二电机、 第三 电机和第四电机 分别通过第二转轴、 第三转轴、 第四转轴对应驱动第一节臂、 第二节臂和 第 三节臂相对于相 邻的节臂在同一竖直的移动平面内平动； 所述第三节臂上固定有按钮杆固 定板， 按钮 杆固定在按钮杆固定板上， 第三节臂、 按钮 杆固定板、 按钮杆三者相对固定； 所述说　明　书 1/4 页 3 CN 114952886 A 3