柔性軌道式環境巡檢機器人設計原理與試驗

曹現剛,許 罡,吳旭東,劉思穎,李 瑩

(西安科技大學 機械工程學院,陜西 西安 710054)

0 引 言

少人無人化是煤炭企業安全、高產高效開采的趨勢[1-3]。目前以機代人部分實現了煤礦開采、運輸、安檢等作業[4-6],在安檢方面,巡檢機器人以輪式、履帶式、工字鋼軌道式為主,在空間有限、設備多的巷道環境里輪式、履帶式受限多控制難,工字鋼軌道式鋪設回收繁雜,使得以機代人適用于局部小范圍巡檢,從一定角度上限制了無人化常態化生產[7-9]。因此,針對復雜工況的巷道,選擇或設計便于裝卸、易于行走的巡檢設備來協助或替代工人完成巡檢具有重要意義。為選擇或設計出易應用于巷道的巡檢設備,對目前井下特種巡檢機器人的行走方式及功能進行以下分析:目前煤礦井下巡檢方式分人工點檢和安裝固定攝像頭定點監測。周期性重復工作易使巡檢工產生疲憊感,難以評價其巡檢結果;在粉塵、潮濕、高瓦斯的井下工作對人身安全存在威脅;人工定點監測的結果也不具有實時性和及時性。安裝固定攝像頭定點監測投入大,且不利于后期監控環境的更換。在煤礦巡檢機器人的研究中,國內外學者進行了不同的研究。許旺等[10]設計了一種輪式移動機器人平臺,可完成機器人加減速、轉向、啟停等功能,實現了巡檢平臺的移動,擴寬了巡檢范圍,實現井下數據自動采集,初步解放了人力。井下凹凸的地面環境使得四輪式機器人不具備良好的越障能力?！?br>