一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，屬于光電機(jī)液一體化領(lǐng)域，具體涉及一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人。其包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人，控制系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和操作發(fā)射模塊；監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻采集單元和視頻播放控制單元，視頻采集單元與視頻播放控制單元之間通過(guò)無(wú)線連接；遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人包括操作接收模塊、任務(wù)執(zhí)行單元和任務(wù)監(jiān)控單元；控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過(guò)無(wú)線連接。操作人員可在地上通過(guò)觀察顯示器，了解礦井現(xiàn)狀后，控制操作平臺(tái)，并將操作指令無(wú)線傳輸給遠(yuǎn)程遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，使鏟運(yùn)機(jī)器人能夠按照操作指令執(zhí)行裝卸、運(yùn)輸?shù)葎?dòng)作，實(shí)現(xiàn)非煤礦山的安全生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于屬于光電機(jī)液一體化領(lǐng)域，具體涉及一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)地下采礦設(shè)備，特別是大型采礦設(shè)備和無(wú)人采礦設(shè)備還基本處于研究階段，成熟實(shí)用的大型采礦設(shè)備和無(wú)人采礦設(shè)備基本依賴進(jìn)口，自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等先進(jìn)技術(shù)在設(shè)備上的應(yīng)用研究也不多見，國(guó)產(chǎn)地下采礦設(shè)備與世界采礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距非常大，嚴(yán)重影響了我國(guó)資源的高效開發(fā)和礦業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。隨著數(shù)字化礦山技術(shù)的研究，數(shù)字化技術(shù)已成為礦業(yè)資源安全高效開發(fā)的基礎(chǔ)，是采礦業(yè)改造與可持續(xù)發(fā)展的重要保障。數(shù)字化礦山的最終表現(xiàn)為礦山的高度信息化、自動(dòng)化、智能化與高效安全開采，以至于實(shí)現(xiàn)無(wú)人采礦和遙控采礦模式.數(shù)字化礦山的建立，必須以大型無(wú)軌技術(shù)裝備的自動(dòng)化和遙控化為基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，能遠(yuǎn)程控制鏟運(yùn)機(jī)器人地下采礦作業(yè)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人，
控制系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和操作發(fā)射模塊；
監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻采集單元和視頻播放控制單元，視頻采集單元與視頻播放控制單元之間通過(guò)無(wú)線連接；
遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人包括操作接收模塊、任務(wù)執(zhí)行單元和任務(wù)監(jiān)控單元；
控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過(guò)無(wú)線連接。
[0005]本發(fā)明所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于視頻采集單元包括無(wú)線接發(fā)模塊和視頻復(fù)用器，視頻復(fù)用器連接攝像頭和云臺(tái)；攝像頭的數(shù)量為三臺(tái)以上，其中一臺(tái)攝像頭安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的底部，其中兩臺(tái)攝像頭分別通過(guò)云臺(tái)安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)。
[0006]用吊裝的方式將云臺(tái)通過(guò)阻尼吊掛在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺(tái)不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過(guò)云臺(tái)進(jìn)行上下160度旋轉(zhuǎn),左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺(tái)攝像頭均獨(dú)立控制。
[0007]視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復(fù)用器和無(wú)線接發(fā)模塊；主控裝置能通過(guò)無(wú)線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺(tái)的上下左右運(yùn)動(dòng)。
[0008]視頻采集單元的無(wú)線接發(fā)模塊與視頻播放控制單元的無(wú)線接發(fā)模塊之間通過(guò)蜂窩中繼器進(jìn)行無(wú)線連接。
[0009]遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的任務(wù)執(zhí)行單元包括任務(wù)執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務(wù)執(zhí)行控制模塊包括對(duì)行駛速度、行駛方向鏟斗升降和大臂升降的比例量控制；車輛行駛控制模塊包括對(duì)開機(jī)、停機(jī)、制動(dòng)、燈光、喇叭的開關(guān)量控制。
[0010]任務(wù)監(jiān)控單元包括液壓油溫傳感器、回油壓力傳感器、剎車壓力傳感器、工作壓力傳感器。
[0011]任務(wù)監(jiān)控單元還包括倒車?yán)走_(dá)、聲光報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)緊急手動(dòng)停車裝置。
[0012]控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過(guò)蜂窩中繼器進(jìn)行無(wú)線連接。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人的研究采用主從控制技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作控制，利用自動(dòng)控制原理，操作人員可在地上通過(guò)觀察顯示器，及時(shí)了解礦井實(shí)時(shí)現(xiàn)狀，而后根據(jù)需要控制操作平臺(tái)，并將操作指令無(wú)線傳輸給遠(yuǎn)程遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，使鏟運(yùn)機(jī)器人能夠按照操作指令執(zhí)行裝卸、運(yùn)輸?shù)葎?dòng)作，實(shí)現(xiàn)非煤礦山的安全生產(chǎn)。
[0014]2、采用創(chuàng)新的無(wú)線傳輸路徑辨識(shí)系統(tǒng)，利用多數(shù)據(jù)融合技術(shù)，獲得非煤礦山危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)的實(shí)際工況，并無(wú)線傳輸至遠(yuǎn)程平臺(tái)。視頻系統(tǒng)的運(yùn)用，使得工作人員可以通過(guò)視頻觀察控制對(duì)象的工作情況，可有效識(shí)別遙控鏟運(yùn)機(jī)器人周邊環(huán)境。
[0015]3、優(yōu)化遙控鏟運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，得出鏟運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立非煤礦山用遙控鏟運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)遙控鏟運(yùn)機(jī)器人機(jī)構(gòu)、控制與視頻監(jiān)控一體化。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成示意圖；
圖2是本發(fā)明視頻采集單元的組成示意圖；
圖3是本發(fā)明視頻播放控制單元的組成示意圖；
圖4是本發(fā)明遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖所示，本發(fā)明所示的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于由控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人組成。遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人可采用于智能挖礦或其他礦山挖掘、運(yùn)輸機(jī)械。
[0019]控制系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和操作發(fā)射模塊。監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻采集單元和視頻播放控制單元，視頻采集單元與視頻播放控制單元之間通過(guò)蜂窩中繼器連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)線互聯(lián)。
[0020]遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人包括操作接收模塊、任務(wù)執(zhí)行單元和任務(wù)監(jiān)控單元三部分。
[0021]控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過(guò)蜂窩中繼器進(jìn)行無(wú)線連接。
[0022]本發(fā)明所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于視頻采集單元包括無(wú)線接發(fā)模塊和視頻復(fù)用器，視頻復(fù)用器連接攝像頭和云臺(tái)；攝像頭的數(shù)量為三臺(tái)，其中攝像頭3安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的底部，用于監(jiān)控倒車。其中攝像頭I和2分別通過(guò)云臺(tái)I和2安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)。
[0023]云臺(tái)I和2用吊裝的方式通過(guò)阻尼吊掛在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺(tái)不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過(guò)云臺(tái)進(jìn)行上下160度旋轉(zhuǎn)，左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺(tái)攝像頭均獨(dú)立控制。
[0024]視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復(fù)用器和無(wú)線接發(fā)模塊；主控裝置能通過(guò)無(wú)線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺(tái)的上下左右運(yùn)動(dòng)。
[0025]遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的任務(wù)執(zhí)行單元包括任務(wù)執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務(wù)執(zhí)行控制模塊包括對(duì)行駛速度、行駛方向鏟斗升降和大臂升降的比例量控制；車輛行駛控制模塊包括對(duì)開機(jī)、停機(jī)、制動(dòng)、燈光、喇叭的開關(guān)量控制。
[0026]任務(wù)監(jiān)控單元包括液壓油溫傳感器、回油壓力傳感器、剎車壓力傳感器、工作壓力傳感器、倒車?yán)走_(dá)、聲光報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)緊急手動(dòng)停車裝置。
[0027]本發(fā)明在使用時(shí)，操作人員可在地上通過(guò)觀察顯示器，及時(shí)了解礦井實(shí)時(shí)現(xiàn)狀，而后根據(jù)需要控制操作平臺(tái)，并將操作指令無(wú)線傳輸給遠(yuǎn)程遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，以控制其進(jìn)行車輛行駛或任務(wù)執(zhí)行，從而實(shí)施挖礦作業(yè)。
[0028]需要指出的是，上述實(shí)施方式僅是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在符合本發(fā)明工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人， 控制系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和操作發(fā)射模塊； 監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻采集單元和視頻播放控制單元，視頻采集單元與視頻播放控制單元之間通過(guò)無(wú)線連接； 遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人包括操作接收模塊、任務(wù)執(zhí)行單元和任務(wù)監(jiān)控單元； 控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過(guò)無(wú)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于視頻采集單元包括無(wú)線接發(fā)模塊和視頻復(fù)用器，視頻復(fù)用器連接攝像頭和云臺(tái)；攝像頭的數(shù)量為三臺(tái)以上，其中一臺(tái)攝像頭安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的底部，其中兩臺(tái)攝像頭分別通過(guò)云臺(tái)安裝在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于用吊裝的方式將云臺(tái)通過(guò)阻尼吊掛在遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺(tái)不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過(guò)云臺(tái)進(jìn)行上下160度旋轉(zhuǎn)，左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺(tái)攝像頭均獨(dú)立控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復(fù)用器和無(wú)線接發(fā)模塊；主控裝置能通過(guò)無(wú)線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺(tái)的上下左右運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于視頻采集單元的無(wú)線接發(fā)模塊與視頻播放控制單元的無(wú)線接發(fā)模塊之間通過(guò)蜂窩中繼器進(jìn)行無(wú)線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的任務(wù)執(zhí)行單元包括任務(wù)執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務(wù)執(zhí)行控制模塊包括對(duì)行駛速度、行駛方向鏟斗升降和大臂升降的比例量控制；車輛行駛控制模塊包括對(duì)開機(jī)、停機(jī)、制動(dòng)、燈光、喇叭的開關(guān)量控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于任務(wù)監(jiān)控單元包括液壓油溫傳感器、回油壓力傳感器、剎車壓力傳感器、工作壓力傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于任務(wù)監(jiān)控單元還包括倒車?yán)走_(dá)、聲光報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)緊急手動(dòng)停車裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的一種地下遙控鏟運(yùn)機(jī)器人，其特征在于控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠(yuǎn)程受控鏟運(yùn)機(jī)器人的操作接收模塊之間通過(guò)蜂窩中繼器進(jìn)行無(wú)線連接。
【文檔編號(hào)】E21C35/20GK103437763SQ201310406948
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】王樂 申請(qǐng)人:淄博廣梓機(jī)械有限公司