CN118457406A - 一种矿用多功能智能轮式车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种矿用多功能智能轮式车，包括底盘动力模块、储卸模块、作业模块、推铲模块、摄像头、红外传感器和主控板；底盘动力模块包括底盘和设置于底盘下的万向轮，储卸模块设置在底盘的前端，储卸模块包括储物仓，储物仓前端设有上翻盖式储物仓门，储物仓门由仓门驱动装置驱动开合；作业模块安装于底盘上，作业模块包括机械臂、破碎冲击钻和夹斗，破碎冲击钻和夹斗安装在机械臂的执行末端，破碎冲击钻和夹斗上均安装有摄像头；推铲模块安装于底盘前端，底盘前端下方设置有一排红外传感器。本发明能够代替人工完成矿山中的碎石收捡搬运工作、撬毛和平场工作以及其他清理工作，降低工人的劳动强度，节省人员调度，排除了对施工人员的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及矿山机械设备技术领域，特别是涉及一种矿用多功能智能轮式车。
背景技术
基于互联网技术和机械制造的迅猛发展，两者结合打造出的智能无人化矿山正在兴起。建设智能化无人化矿山进程中，使用智能化机械设备代替人工进行作业从而推动矿山无人化是关键一步。目前，国内在矿山地下开采过程中仍有很多地方需要人工作业，必须通过工作人员使用人力方式完成部分工作。
比如，地下巷道内，生产矿山有很多散落的碎石会散落到水沟中或者遗留在巷道内，目前矿山在清理水沟中的碎石和巷道中遗留的碎石完全是通过人工收捡搬运的方式进行处理；再比如，由于急倾斜薄矿体的特殊赋存条件，矿体薄开采难度大目前也还是采用依靠人工进行撬毛、平场，此类矿体在爆破出矿后，矿井顶板和边帮浮石会较多，人工劳动作业不仅整体劳动强度大而且对采场内的施工人员造成严重的人身安全隐患；这两种情况都需要安排相应的人员工作，付出大量的人力物力同时较危险。现今的矿山中还没有能够代替人工完成此种多类型工作的机械设备，所以针对此等一系列问题，发明人设计了一种矿用多功能智能轮式车，可以针对性的有效解决此类问题，进一步实现矿山设备使用操作智能化和推进矿山无人化发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种矿用多功能智能轮式车，以解决现有技术存在的问题，能够代替人工完成矿山中的碎石收捡搬运工作、撬毛和平场工作以及其他清理工作，降低工人的劳动强度，节省人员调度，排除了对施工人员的安全隐患。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种矿用多功能智能轮式车，包括底盘动力模块、储卸模块、作业模块、推铲模块、摄像头、红外传感器和主控板；
所述底盘动力模块包括底盘和设置于所述底盘下的万向轮，所述万向轮由驱动电机驱动；
所述储卸模块设置在所述底盘的前端，所述储卸模块包括储物仓，所述储物仓前端设有上翻盖式储物仓门，所述储物仓门由仓门驱动装置驱动开合；
所述作业模块安装于所述底盘上，所述作业模块包括机械臂、破碎冲击钻和夹斗，所述机械臂通过转盘转动连接在所述底盘上，并由主驱动装置驱动旋转，所述破碎冲击钻和所述夹斗安装在所述机械臂的执行末端，并由作业模块驱动装置驱动，所述破碎冲击钻和所述夹斗上均安装有所述摄像头；
所述推铲模块安装于所述底盘前端，所述推铲模块包括推铲，所述推铲并由推铲驱动装置驱动；
所述底盘前端下方设置有一排所述红外传感器；
所述主控板用于对所述驱动电机、所述仓门驱动装置、所述机械臂的驱动装置、所述作业模块驱动装置和所述推铲驱动装置进行控制，所述摄像头和各所述红外传感器均与所述主控板通信连接。
优选地，所述作业模块、所述推铲模块和所述储卸模块与所述底盘能够拆卸连接。
优选地，所述储物仓内设有储物隔板，所述储物隔板的坡度大小能够调节以便卸载所储物体。
优选地，所述机械臂包括主臂和副臂，所述主臂通过所述转盘转动连接在所述底盘上，所述副臂通过转动杆与所述主臂相连接，所述主臂上设有第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述主臂动作，所述第二驱动装置用于驱动所述副臂动作。
优选地，所述万向轮为麦克纳姆轮，所述底盘下设置有四个所述麦克纳姆轮，各所述麦克纳姆轮分别连接有一个所述驱动电机。
优选地，所述底盘的尾部设有固定室，所述主控板设置于所述固定室内，所述固定室内还设有油箱。
优选地，所述推铲安装于所述储物仓的前端。
优选地，所述机械臂安装于所述底盘的中部。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的矿用多功能智能轮式车，通过摄像头、红外传感器阵列与主控板等部件之间的协调合作，进行物体的装卸运输，智能化程度高，使其具有较高的操作性和自适应性，减少人工的参与，提高矿山的安全生产效率；本发明通过夹斗能够将水沟和巷道内的碎石直接夹入至储物仓内，遇到大块落石将较大块的碎石通过夹斗夹起存放到储物仓中，到达指定位置再将收集的碎石卸下进行集中的二次破碎，这样既能快速及时的清理掉碎石，减少障碍，又能降低工人的劳动强度，节省人员调度；本发明可通过破碎冲击钻进行撬毛工作，将顶板及边帮的浮石击落，并运用推铲模块中的推铲进行平场，降低工人的劳动强度，节省人员调度；本发明还可通过夹斗来对不同的杂物进行收集存放，降低工人的劳动强度，节省人员调度；本发明能够代替人工完成矿山中的碎石收捡搬运工作、撬毛和平场工作以及其他清理工作，降低工人的劳动强度，节省人员调度，从而得以排除对施工人员的安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的矿用多功能智能轮式车的整体结构示意图；
图2为本发明中底盘与固定室的结构关系示意图；
图3为本发明中破碎冲击钻和夹斗与作业模块驱动装置的结构连接示意图；
图4为本发明中机械臂的结构示意图；
图5为本发明中储卸模块与推铲模块的结构关系示意图。
图中：1-底盘、2-万向轮、3-储物仓、4-储物仓门、5-仓门驱动装置、6-机械臂、7-破碎冲击钻、8-夹斗、9-转盘、10-主驱动装置、11-作业模块驱动装置、12-推铲、13-储物隔板、14-主臂、15-副臂、16-第一驱动装置、17-第二驱动装置、18-固定室。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
本发明的目的是提供一种矿用多功能智能轮式车，以解决现有技术存在的问题，能够代替人工完成矿山中的碎石收捡搬运工作、撬毛和平场工作以及其他清理工作，降低工人的劳动强度，节省人员调度，排除了对施工人员的安全隐患。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图5所示，本实施例提供一种矿用多功能智能轮式车，包括底盘动力模块、储卸模块、作业模块、推铲模块、摄像头、红外传感器和主控板；
底盘动力模块包括底盘1和设置于底盘1下的万向轮2，万向轮2由驱动电机驱动；
储卸模块设置在底盘1的前端，储卸模块包括储物仓3，储物仓3前端设有上翻盖式储物仓门4，储物仓门4由仓门驱动装置5驱动开合；
作业模块安装于底盘1上，作业模块包括机械臂6、破碎冲击钻7和夹斗8，机械臂6通过转盘9转动连接在底盘1上，并由主驱动装置10驱动旋转，破碎冲击钻7和夹斗8安装在机械臂6的执行末端，并由作业模块驱动装置11驱动，破碎冲击钻7和夹斗8上均安装有摄像头；
推铲模块安装于底盘1前端，推铲模块包括推铲12，推铲12由推铲驱动装置驱动；
底盘1前端下方设置有一排红外传感器；
主控板用于对驱动电机、仓门驱动装置5、机械臂6的驱动装置、作业模块驱动装置11和推铲驱动装置进行控制，摄像头和各红外传感器均与主控板通信连接。
破碎冲击钻7和夹斗8共同安装在作业模块驱动装置11上，破碎冲击钻7和夹斗8不同时工作，破碎冲击钻7和夹斗8作业的场景不同，在进行清理水沟、巷道散落碎石时，通过夹斗8进行作业，通过夹斗8将碎石夹进储物仓3内，用送至特定位置卸下，在进行撬毛时，通过破碎冲击钻7进行作业，取代人工工作，减少了人员作业风险，极大地提高了工作效率。
在地下矿山采区中，开采过程中会有大量碎石散落在水沟和巷道内，尤其是在溜井口附件会有大块的碎石掉落，这不仅会影响巷道水沟的排水甚至影响到路面的交通与维护。通过本智能轮式车，将水沟和巷道内的碎石直接由夹斗8夹入至储物仓3内，遇到大块落石将较大块的碎石通过夹斗8夹起存放到储物仓3中，到达指定位置，再将收集的碎石卸下进行集中的二次破碎，这样既能快速及时的清理掉碎石，减少障碍，又能降低工人的劳动强度，节省人员调度，排除了对施工人员的安全隐患。
由于急倾斜薄矿体的特殊赋存条件，矿体薄开采难度大，此类矿体在爆破出矿后，矿井顶板和边帮浮石会较多，通过智能轮式车的智能作业或远程操控，使用轮式车的破碎冲击钻7进行撬毛工作，将顶板及边帮的浮石击落并运用推铲12进行平场，降低工人的劳动强度，节省人员调度，排除了对施工人员的安全隐患。
部分矿山的矿区内会有一些杂物散落，例如废弃的锚杆等其他散杂物，这些同样需要及时清理掉，本智能轮式车也能为此做出有效的解决，通过夹斗8来对不同的杂物进行收集存放，使轮式车自动搜索夹持收集矿区内的杂物,节省人力时间消耗。
在地下巷道中，本矿用多功能智能轮式车设置有定时巡检功能，通过编入程序配合控制系统，在地下巷道中车体可以在规定的路线上行驶，一方面方便路线上碎石杂物的清除，另一方面在轮式车行驶过程中，可以通过夹斗和破碎冲击钻上设置的高清摄像头观察自动识别出存在风险的部位，例如通风管破裂、巷道变形、供水管漏水等问题，并及时反馈给后台，让后台管理人员知晓及时处理。
本实施例中，作业模块、推铲模块和储卸模块与底盘1能够拆卸连接。
本实施例中，储物仓3内设有储物隔板13，储物隔板13的坡度大小能够调节以便卸载所储物体。
本实施例中，机械臂6包括主臂14和副臂15，主臂14通过转盘9转动连接在底盘1上，副臂15通过转动杆与主臂14相连接，主臂14上设有第一驱动装置16和第二驱动装置17，第一驱动装置16用于驱动主臂14动作，第二驱动装置17用于驱动副臂15动作，能够实现破碎冲击钻7和夹斗8的多方位工作。
本实施例中，万向轮2为麦克纳姆轮，底盘1下设置有四个麦克纳姆轮，各麦克纳姆轮分别连接有一个驱动电机。通过麦克纳姆轮的设置，使得车体可以全向移动，节省了转向所需时间，避免了转向带来的误差，提高了效率。
本实施例中，底盘1的尾部设有固定室18，主控板设置于固定室18内，固定室18内还设有油箱，既节省了空间又能对主控板和油箱起到很好的保护作用。其中，第一驱动装置16和第二驱动装置17均为液压驱动装置，油箱为第一驱动装置16和第二驱动装置17提供驱动过程所用液压油。
本实施例中，推铲12安装于储物仓3的前端。机械臂6安装于底盘1的中部。
本发明车体随罐笼进入井下，到达指定位置后，通过机械臂6将破碎冲击钻7送至顶板处进行撬毛工作，再通过推铲模块的推铲12进行平场作业。
本发明在结构上的创新，夹斗部分结构简单巧妙的利用机械臂转向盘结构将所夹物与储物仓相连，兼具成本低、体积中等合适、灵活可全向移动、易于调度优化等优点；首先在行动上基于麦克纳姆轮的设计，轮式车可以全向移动，节省了转向所需时间，避免了转向带来的误差，提高了效率；接着通过摄像头、红外传感器阵列与主控板等部件之间的协调合作进行物体的装卸运输，完全体现了智能化，使其具有较高的操作性和自适应性，进而减少人工的参与，提高矿山的安全生产效率；最后本发明的结构创新点在于其作业模块的灵活使用，通过驱动器扭转调节夹斗和破碎冲击钻来实现轮式车在应对上述不同作业环境时都能使用并投入工作，多种功能在智能化的控制下集于一体，充分展现了本产品的实际价值，简便低成本同时具备多功能的特点，安全稳定，具有推广适用性价值。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种矿用多功能智能轮式车，其特征在于：包括底盘动力模块、储卸模块、作业模块、推铲模块、摄像头、红外传感器和主控板；
所述底盘动力模块包括底盘和设置于所述底盘下的万向轮，所述万向轮由驱动电机驱动；
所述储卸模块设置在所述底盘的前端，所述储卸模块包括储物仓，所述储物仓前端设有上翻盖式储物仓门，所述储物仓门由仓门驱动装置驱动开合；
所述作业模块安装于所述底盘上，所述作业模块包括机械臂、破碎冲击钻和夹斗，所述机械臂通过转盘转动连接在所述底盘上，并由主驱动装置驱动旋转，所述破碎冲击钻和所述夹斗安装在所述机械臂的执行末端，并由作业模块驱动装置驱动，所述破碎冲击钻和所述夹斗上均安装有所述摄像头；
所述推铲模块安装于所述底盘前端，所述推铲模块包括推铲，所述推铲由推铲驱动装置驱动；
所述底盘前端下方设置有一排所述红外传感器；
所述主控板用于对所述驱动电机、所述仓门驱动装置、所述机械臂的驱动装置、所述作业模块驱动装置和所述推铲驱动装置进行控制，所述摄像头和各所述红外传感器均与所述主控板通信连接。
2.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述作业模块、所述推铲模块和所述储卸模块与所述底盘能够拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述储物仓内设有储物隔板，所述储物隔板的坡度大小能够调节以便卸载所储物体。
4.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述机械臂包括主臂和副臂，所述主臂通过所述转盘转动连接在所述底盘上，所述副臂通过转动杆与所述主臂相连接，所述主臂上设有第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述主臂动作，所述第二驱动装置用于驱动所述副臂动作。
5.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述万向轮为麦克纳姆轮，所述底盘下设置有四个所述麦克纳姆轮，各所述麦克纳姆轮分别连接有一个所述驱动电机。
6.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述底盘的尾部设有固定室，所述主控板设置于所述固定室内，所述固定室内还设有油箱。
7.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述推铲安装于所述储物仓的前端。
8.根据权利要求1所述的矿用多功能智能轮式车，其特征在于：所述机械臂安装于所述底盘的中部。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN118990552A (zh) * | 2024-10-11 | 2024-11-22 | 深圳市环水管网科技服务有限公司 | 清障机器人 |
| CN119138134A (zh) * | 2024-09-19 | 2024-12-17 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种用于青稞种植的智能捡石旋耕播种复式一体机 |
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2024
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| CN118990552A (zh) * | 2024-10-11 | 2024-11-22 | 深圳市环水管网科技服务有限公司 | 清障机器人 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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