CN101979836A - 两级煤矿救援机器人*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两级煤矿救援机器人***，包括对煤矿事故发生处的相关环境信息进行实时检测的探测机器人和沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道将探测机器人由地面运送至煤矿事故发生处附近且运送过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的运载机器人，所述运载机器人为车轮式机器人，所述探测机器人为履带式机器人。本发明设计合理、使用操作简便、智能化程度高且工作性能可靠，采用运载机器人与探测机器人两级机器人***有效解决了煤矿井下条件恶劣、事故发生地距井口较远、履带式救援机器人移动范围有限不能对事故发生地环境信息进行有效监测等缺陷和不足。

Description

两级煤矿救援机器人***

技术领域

本发明涉及一种煤矿救援用机器人，尤其是涉及一种两级煤矿救援机器人***。

背景技术

煤炭是我国主要的一次能源，长期以来煤炭在我国一次能源生产的消费构成中一直占2/3以上，据中国可持续发展能源战略研究报告，预计到2050年中国一次能源消费中煤炭的比重仍然占50％左右。因而可以断定，在今后较长时期内煤炭仍将是支撑我国国民经济发展的主要能源和基础产业。但是，众所周知煤炭的开采又是一个高危行业，煤炭事故屡见不鲜，我国尤为突出，以煤炭产量和矿难死亡人数相比较，中国的煤矿百万吨死亡率是世界平均水平的100多倍。因此有必要研制一种用于井下发生瓦斯、粉尘***、塌方等事故后，能够代替人及时进入事故现场，获取事故现场场景以及瓦斯、粉尘浓度、温度、湿度等参数的具有自主移动、智能控制的煤矿救援机器人***，利用机器人采集的事故现场信息，及时、准确地为地面救援人员提供事故现场的第一手资料，既可为有效地进行煤矿应急救援，减少人员伤亡和财产损失提供可靠信息，又可为科学地分析瓦斯***灾变时期火灾性混合气体的蔓延规律、多种灾害耦合条件下灾害事故的转化及扩大的条件及因素等方面的研究提供原始数据。

现如今，国内外研究领域均已对煤矿救援机器人***作了大量的深入研究，但由于煤矿救援机器人是一个交叉的研究领域，其涉及机械、控制、传感检测、信息信号处理、模式识别、人工智能和计算机等多门学科和技术。煤矿救援机器人应能深入事故现场，在结构、半结构化的环境中连续运动，煤矿事故的种类有多种，应根据事故种类的不同，开展研究。以煤矿发生的四种主要事故之一的瓦斯***事故为例，其多发生在距井口较远的工作面，煤矿事故发生后要求机器人必须快速、及时、准确地到达事故现场。目前国内外煤矿救援机器人尚无应用于实际救援的相关报道，其研究主要集中在轮式或履带式单机器人的方面，其中轮式机器人均为胶带式车轮，并不适用于发生***后的高温有火的实际现状；履带式移动机器人适应地形情况较强，但其运行速度较慢，功耗较大，其移动机构及自备的电源都不适用于从井口快速运动到事故现场，并安全返回的救援需求。

随着机器人应用领域的不断扩展，多机器人***已经引起了学者们的普遍重视，而构造多机器人***一个重要的因素是体系结构设计，因为***性能的优劣很大程度上取决于结构是否合理。个体机器人的体系结构是多机器人***的基本组成单位，因此，研究个体机器人的体系结构是研究多机器人很重要的研究方向。将多机器人***作为一个整体考虑，多机器人***的体系结构可以分为集中式和分散式，而分散式结构进一步分为分层式和分布式两种。多机器人体系结构就是研究如何根据任务类型，机器人个体能力等确定机器人群体模型以及恰当的相互关系；并且救援机器人体系结构应重点研究机器人***中各组成部分之间的相互关系和功能分配，确定机器人***的信息流通关系和逻辑上的计算结构，亦即机器人***中信息处理和控制***的总体结构，此为煤矿救援机器人能得到实际有效应用的关键技术。

煤矿事故以井下事故居多，大中型煤矿的平均开采深度已达到400米以上，开采条件复杂。在这些矿井中从采煤工作面的下顺槽直至井底车场均使用不同方式的轨道运输，轨道运输能充分适应运输距离的变化和巷道的弯曲，适用范围广，既能用于水平巷道，也能用于倾斜巷道。随着煤矿开采技术的发展和开采强度的加大，新的井下运输方式不断出现，但轨道运输在矿井运输中仍然大量存在，一是因为轨道运输是矿井水平运输巷道的主要运输方式之一；二是因为即便是在全部使用运输机运输的采区内，材料及设备的运输仍需要使用轨道运输，因此轨道运输目前仍是煤矿井下运输的主要方式，轨道运输的存在也为本发明的运载机器人在井下的运行提供了基本条件。

近年来，我国煤矿事故频发，煤矿救援水平相对落后，各种救援工作仍然以人工为主。尽管许多单位开展了各种用于煤矿事故救援的机器人，研制了各种样机，但均未见过应用于实际的报道，其主要原因是煤矿救援机器人的上述关键技术仍未得到较好的解决。另外，煤矿井下条件恶劣，事故发生地距井口较远，也是制约机器人在井下应用的重要因素之一。在煤矿井下发生***事故后，井下轨道会受到不同程度的影响，轨道线路中的各种确定性不平顺、非确定性不平顺和动力不平顺等因素都会不同程度地加剧轮轨间的相互作用力，影响机器人运动性能。因此，要求运载机器人应具有一定的移动性、稳定性和曲线通过能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种两级煤矿救援机器人***，其设计合理、使用操作简便、智能化程度高且工作性能可靠，采用运载机器人与探测机器人两级机器人***有效解决了煤矿井下条件恶劣、事故发生地距井口较远、履带式救援机器人移动范围有限不能对事故发生地环境信息进行有效监测等缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种两级煤矿救援机器人***，其特征在于：包括对煤矿事故发生处的相关环境信息进行实时检测的探测机器人和沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道将探测机器人由地面运送至煤矿事故发生处附近且运送过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的运载机器人，所述探测机器人与运载机器人之间以无线通信方式进行双向通信，所述运载机器人为车轮式机器人，所述探测机器人为履带式机器人。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述运载机器人包括机器人本体一、布设在机器人本体一内且供探测机器人存放的机器人存放仓、安装在所述机器人存放仓的仓门上且带动所述仓门开关的仓门开关驱动机构、安装在机器人本体一内且能沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道行走的行走机构一、对行走机构一进行驱动的驱动机构一、环境信息监测单元一、自主导航单元一、测距单元一、安装在机器人本体一上的自动排障机构、无线通信单元一以及分别与环境信息监测单元一、测距单元一和自主导航单元一相接的控制***一，所述仓门开关驱动机构、所述行走机构一、驱动机构一、环境信息监测单元一、测距单元一、自主导航单元一和控制***一均安装在机器人本体一内；所述仓门开关驱动机构、自动排障机构和驱动机构一均由控制***一进行控制且三者均与控制***一相接，所述无线通信单元一与控制***一相接；

所述探测机器人包括机器人本体二、安装在机器人本体二内的行走机构二、对行走机构二进行驱动的驱动机构二、环境信息监测单元二、自主导航单元二、测距单元二、无线通信单元二以及分别与环境信息监测单元二、测距单元二和自主导航单元二相接的控制***二，所述驱动机构二、环境信息监测单元二、自主导航单元二、测距单元二和控制***二均安装在机器人本体二内，所述驱动机构二由控制***二进行控制且其与控制***二相接，所述无线通信单元二与控制***二相接；所述控制***一与控制***二之间通过无线通信单元一和无线通信单元二进行双向通信，且所述控制***一与控制***二分别通过无线通信单元一和无线通信单元二与地面上的远程遥控设备进行双向通信。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述已有运输通道为由两根平行布设的钢轨组成的轨道；所述行走机构一包括一前一后安装在机器人本体一下方的前轴轮系和后轴轮系，所述前轴轮系和所述后轴轮系之间通过链轮进行连接；所述前轴轮系包括前轮轴、分别安装在前轮轴左右两端的左前轮和右前轮，所述后轴轮系包括与前轮轴平行布设的后轮轴以及分别安装在后轮轴左右两端的左后轮和右后轮组成，所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮均为结构与钢轨的结构相对应且能沿钢轨前后移动的轨道轮。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述前轮轴和后轮轴的左右端部分别安装在安装于机器人本体一左右两侧下方的轴承座内。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述机器人本体一上设置有用于存放探测机器人的机器人存放仓；所述机器人本体一的外部形状为长方体，所述机器人存放仓的形状为长方体，且机器人本体一内设置有将所述仓门打开后将探测机器人由机器人存放仓内移送至地面的起落架，所述起落架由布设在机器人本体一内的起落架驱动机构进行驱动，所述起落架驱动机构由控制***一进行控制且其与控制***一相接。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述探测机器人为六自由度机器人；所述行走机构二包括分别安装在机器人本体二左右两侧的左主履带单元和右主履带单元以及分别布设在机器人本体二左前部、右前部、左后部和右后部的左前摆臂单元、右前摆臂单元、左后摆臂单元和右后摆臂单元，所述左前摆臂单元和左后摆臂单元分别与右前摆臂单元和右后摆臂单元呈左右对称布设；所述左主履带单元和右主履带单元均与驱动机构二相接；所述左前摆臂单元和左后摆臂单元均与左主履带单元传动连接且二者均由左主履带单元带动进行移动；所述右前摆臂单元和右后摆臂单元均与右主履带单元传动连接且二者均由右主履带单元带动进行移动；所述探测机器人还包括四台分别与左前摆臂单元、右前摆臂单元、左后摆臂单元和右后摆臂单元相接且带动的摆臂驱动电机，四台摆臂驱动电机均与控制***二相接且均由控制***二进行控制，四台摆臂驱动电机相应分别带动左前摆臂单元、右前摆臂单元、左后摆臂单元和右后摆臂单元绕各自中轴线进行360°摆动。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述运载机器人还包括安装在机器人本体一内的制动装置，所述制动装置为电动式制动装置或气动式制动装置；

所述电动式制动装置包括制动电机、与制动电机的动力输出轴相接且由制动电机进行驱动的制动杆和制动状态下分别与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮圈外侧紧贴的四个轴瓦，四个所述轴瓦分别通过传动组件与制动杆相接且均由制动杆带动进行移动，四个所述轴瓦分别为与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮位置相对的左前轴瓦、左后轴瓦、右前轴瓦和右后轴瓦；

所述气动式制动装置包括左右两个制动气缸、由制动气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块和制动状态下分别与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮圈外侧紧贴的四个轴瓦，左右两个制动气缸分别为左侧气缸和右侧气缸，所述制动气缸为双向气缸且所述双向气缸内布设有前后两个横向移动的活塞，前后两个活塞分别与前后两个横向移动滑块相接且前后两个活塞分别带动前后两个横向移动滑块进行横向移动，四个所述轴瓦分别为与左前轮、右前轮、左后轮和右后轮位置相对的左前轴瓦、左后轴瓦、右前轴瓦和右后轴瓦；左前轴瓦和左后轴瓦分别通过纵向连杆与由左侧气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块相接，且右前轴瓦和右后轴瓦分别通过纵向连杆与由右侧气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块相接。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述机器人本体一与行走机构一之间安装有将机器人本体一的重量均匀地弹性传递至钢轨上的连接缓冲装置。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述连接缓冲装置的数量为两个且两个连接缓冲装置分别为布设在左前轮与左后轮外侧的连接缓冲装置一和布设在右前轮与右后轮外侧的连接缓冲装置二，所述连接缓冲装置一和连接缓冲装置二的结构相同且二者呈左右对称布设；所述连接缓冲装置一均包括前缓冲结构、后缓冲结构和由四根连杆组成的W形连杆缓冲机构，所述前缓冲结构包括布设在机器人本体一下部的横向橡胶垫和垫装在所述横向橡胶垫与左前轮中上部或左后轮中上部之间的纵向橡胶垫，所述后缓冲结构的结构与前缓冲结构的结构相同；四根所述连杆由前至后分别为连杆一、连杆二、连杆三和连杆四，连杆一的下部固定安装在左前轮的前侧中部且其上端部与机器人本体一之间安装有过渡支座一，连杆二和连杆三的下部分别固定安装在左前轮的后侧中部和左后轮的前侧中部且二者的上端部与机器人本体一之间安装有过渡支座二，连杆四的下部固定安装在左后轮的后侧中部且其上端部与机器人本体一之间安装有过渡支座三。

上述两级煤矿救援机器人***，其特征是：所述运载机器人还包括与控制***一相接且对机器人本体一前后方的障碍物信息进行实时检测的内部检测***一，控制***一对所述内部检测***一所检测信息进行分析处理并将分析处理结果同步传送至自主导航单元一；所述内部检测***一包括布设在机器人本体一前部的前部检测单元一和布设在机器人本体一后部的后部检测单元一，所述前部检测单元一和后部检测单元一均包括对机器人本体一前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体一间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测的多组检测装置一，且每一组所述检测装置一均包括一个超声传感器一和一个红外传感器一，所述超声传感器一和红外传感器一均与控制***一相接；

所述探测机器人还包括与控制***二相接且对机器人本体二前后方的障碍物信息进行实时检测的内部检测***二，控制***二对所述内部检测***二所检测信息进行分析处理并将分析处理结果同步传送至自主导航单元二；所述内部检测***二包括布设在机器人本体二前部的前部检测单元二和布设在机器人本体二后部的后部检测单元二，所述前部检测单元二和后部检测单元二均包括对机器人本体二前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体二间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测的多组检测装置二，且每一组所述检测装置二均包括一个超声传感器二和一个红外传感器二，所述超声传感器二和红外传感器二均与控制***二相接。。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理且工作性能可靠，本发明针对煤矿事故多发生在距井口较远的工作面区域的现状，创造性地提出了两级煤矿救援机器人***的体系结构，第一级机器人——运载机器人采用车轮式移动机构，第二级机器人——探测机器人采用多节履带式结构；当井下发生事故后，第一级机器人载着第二级机器人沿井下已有的运输轨道运行到所能运行的距事故地点最近处，第一级机器人若被障碍物阻止或轨道受到破坏，不能继续前移，则打开仓门，第二级机器人从一适宜方位离开第一级机器人，利用其自身的自主导航、自主移动等功能继续前行，运动到井下靠近事故发生的位置。两级机器人上均装有CCD摄像头、超声测距仪和瓦斯、一氧化碳、氧气、温度、湿度测试仪等传感器，机器人从开始自主运行起，利用其自身携带的传感器，能够随时检测周围的环境信息，并进行处理和记录。

2、运载机器人结构设计合理且使用效果好、运动能力强，运载机器人在牵引力的作用下沿轨道运行时，不会发生脱轨和倾覆等非正常现象且其具有一定的移动性、稳定性和曲线通过能力，因而在煤矿井下发生***事故且井下轨道受到不同程度影响后，轨道线路中的各种确定性不平顺、非确定性不平顺和动力不平顺等因素都不会影响运载机器人的运动性能。综上，运载机器人适用于煤矿井下的事故救援，其轨道轮式移动机构，能充分利用煤矿井下已有运输轨道，使运载机器人具有移动速度快、耐高温、耐火等特点，且能适应轨道的具体情况，如上坡、下坡、曲线、道岔等；其长方行箱体既能运载二级探测机器人，又可以装载较大容量的电池，使其具有较长的工作时间，且易于实现防水、防尘和防爆。

3、运载机器人的功能完善且工作性能可靠，其不仅能沿轨道以一定的速度平稳运行，并且能适应轨道的具体情况，如上坡、下坡、曲线、道岔等，同时具有简单的排障功能，能清除轨道上散落的一定体积的障碍物，且具有能让二级机器人离开和返回的起落架装置。另外，运载机器人具有制动装置，如遇特殊情况其能够准停在轨道上。因而，运载机器人的设计合理，智能化程度高，运动能力强，在牵引力的作用下沿轨道运行时，不发生脱轨和倾覆等非正常现象且其具有一定的移动性、稳定性和曲线通过能力。

4、运载机器人采用模块化设计，拆装方便，使得机器人结构紧凑且拆装方便，井下发生***事故后既可以从地面直接进入井下，也可以在井下停车场快速组装后使用。平时还可以作为一移动设备，自主运行于煤矿井下，对井下状况进行监控。

5、运载机器人结构紧凑、操作简便、智能化程度高且工作性能可靠、运行速度快、运动能力强，在煤矿井下发生***事故且井下轨道受到一定程度影响后，仍能沿轨道线路运行。因而能有效解决煤矿井下条件恶劣、事故发生地距井口较远、履带式救援机器人移动范围有限等缺陷和不足。实际使用过程中，在煤矿井下发生***事故后，能充分利用井下已有的运输轨道，快速高效地将探测机器人运送到距事故现场最近处，并能对巷道内的环境进行监测；同时，本发明可以在轨道上往复多次运行，且井下轨道受到不同程度影响后，轨道线路中的各种确定性不平顺、非确定性不平顺和动力不平顺等因素都不会影响本发明的运动性能。

6、探测机器人设计为摆臂履带式移动机器人，因而其在秉承了多种移动机器人优点的同时，充分考虑到运动环境对运动的影响，对于不同的运动环境采用不同的运动方式，不同运动方式具有不同的优点。探测机器人具有很强的运动稳定性、机动性、灵活性，同时还有很强的环境适应性等特点。可以根据周围环境的变化调整运动姿态，达到最高的运动的最佳选择和工作效率。

7、实用价值高且推广应用前景广泛，具有很高的经济效益和社会效益，本发明能充分利用煤矿井下已有的运输轨道，充分发挥轮式移动机器人和履带式移动机器人的特点，较好地解决了事故地点距井口较远，履带式救援机器人移动范围有限等缺陷和不足。本发明针对煤矿事故多发生在距井口较远的工作面区域的现状，创造性地提出了两级煤矿救援机器人***的体系结构，本发明为第一级机器人且其采用车轮式移动机构，第二级机器人即探测机器人采用多节履带式结构且其通过本发明移送至事故发生处附近；当井下发生事故后，本发明载着第二级机器人沿井下已有的运输轨道运行到所能运行的距事故地点最近处，当本发明被障碍物阻止或轨道受到破坏，不能继续前移，则打开仓门，第二级探测机器人从一适宜方位离开本发明并利用其自身的自主导航、自主移动等功能继续前行，运动到井下靠近事故发生的位置；两级机器人上均装有CCD摄像头、超声测距仪和瓦斯、一氧化碳、氧气、温度、湿度测试仪等传感器，机器人从开始自主运行起，利用其自身携带的传感器，能够随时检测周围的环境信息，并进行处理和记录。

综上所述，本发明设计合理、使用操作简便、智能化程度高且工作性能可靠，采用运载机器人与探测机器人两级机器人***有效解决了煤矿井下条件恶劣、事故发生地距井口较远、履带式救援机器人移动范围有限不能对事故发生地环境信息进行有效监测等缺陷和不足。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的使用状态参考图。

图3为本发明运载机器人的内部结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图3的俯视图。

图6为本发明运载机器人的电路框图。

图7为本发明运载机器人所采用轨道轮的结构示意图。

图8为本发明运载机器人所采用电动式制动装置的立体结构示意图。

图9为本发明运载机器人所采用电动式制动装置的使用状态参考图。

图10为图9的俯视图。

图11为本发明运载机器人所采用连接缓冲装置二的立体结构示意图。

图12为本发明探测机器人的立体结构示意图。

图13为本发明探测机器人的侧部结构示意图。

图14为图13的俯视图。

图15为本发明探测机器人的电路框图。

图16为本发明运载机器人所采用气动式制动装置的使用状态参考图。

图17为图16的俯视图。

附图标记说明：

1-运载机器人；        1-1-机器人本体一；  1-2-机器人存放仓；

1-3-仓门开关驱动机构；1-4-行走机构一；    1-41-前轮轴；

1-42-左前轮；         1-43-右前轮；       1-44-后轮轴；

1-45-左后轮；         1-46-右后轮；       1-48-轴承座；

1-481-轴承座壳体；    1-482-滚柱轴承；    1-483-内座圈；

1-5-驱动机构一；      1-6-环境信息监测单  1-7-控制***一；

                      元一；

1-8-自主导航单元一；  1-9-自动排障机构；  1-10-测距单元一；

2-探测机器人；        3-钢轨；            4-轮圈；

5-轮缘；              6-起落架；          7-起落架驱动机构；

8-制动电机；          9-制动杆；          10-1-左前轴瓦；

10-2-左后轴瓦；       10-3-右前轴瓦；     10-4-右后轴瓦；

11-1-传动组件一；     11-11-前纵向连杆    11-12-后纵向连杆

                      一；                一；

11-13-横向伸缩连杆一；11-14-传动杆一；    11-2-传动组件二；

11-21-前纵向连杆二；  11-22-后纵向连杆    11-23-横向伸缩连

                      二；                杆二；

11-24-传动杆二；      12-1-前缓冲结构；   12-2-后缓冲结构；

12-3-连杆一；         12-4-连杆二；       12-5-连杆三；

12-6-连杆四；         13-1-过渡支座一；   13-2-过渡支座二；

13-3-过渡支座三；     14-存储单元；       15-无线通信单元；

18-1-前链轮；        18-2-后链轮；        18-3-链条；

19-弹性支撑杆；      20-1-安装座一；      20-2-安装座二；

21-水平向滑槽；      22-固定座；          23-连接扣件；

24-超声传感器一；    25-红外传感器一；    27-超声传感器二；

28-红外传感器二；    29-制动气缸；        30-横向移动滑块；

31-纵向连杆；        32-活塞。

具体实施方式

如图1、图2所示的一种两级煤矿救援机器人***，包括对煤矿事故发生处的相关环境信息进行实时检测的探测机器人2和沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道将探测机器人2由地面运送至煤矿事故发生处附近且运送过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的运载机器人1，所述探测机器人2与运载机器人1之间以无线通信方式进行双向通信，所述运载机器人1为车轮式机器人，所述探测机器人2为履带式机器人。

结合图3、图4、图5和图6，所述运载机器人1包括机器人本体一1-1、布设在机器人本体一1-1内且供探测机器人2存放的机器人存放仓1-2、安装在所述机器人存放仓1-2的仓门上且带动所述仓门开关的仓门开关驱动机构1-3、安装在机器人本体一1-1内且能沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道行走的行走机构一1-4、对行走机构一1-4进行驱动的驱动机构一1-5、环境信息监测单元一1-6、自主导航单元一1-8、测距单元一1-10、安装在机器人本体一1-1上的自动排障机构1-9、无线通信单元一15以及分别与环境信息监测单元一1-6、测距单元一1-10和自主导航单元一1-8相接的控制***一1-7，所述仓门开关驱动机构1-3、所述行走机构一1-4、驱动机构一1-5、环境信息监测单元一1-6、测距单元一1-10、自主导航单元一1-8和控制***一1-7均安装在机器人本体一1-1内。所述仓门开关驱动机构1-3、自动排障机构1-9和驱动机构一1-5均由控制***一1-7进行控制且三者均与控制***一1-7相接，所述无线通信单元一15与控制***一1-7相接。所述自主导航单元一1-8内集成有煤矿井下GIS***，基于GIS的路径搜索算法和自定位算法，运载机器人据此可以计算最佳行走路线，并确定自身位置。

结合图12、图13、图14和图15，所述探测机器人2包括机器人本体二2-1、安装在机器人本体二2-1内的行走机构二2-2、对行走机构二2-2进行驱动的驱动机构二2-3、环境信息监测单元二2-4、自主导航单元二2-5、测距单元二2-6、无线通信单元二17以及分别与环境信息监测单元二2-4、测距单元二2-6和自主导航单元二2-5相接的控制***二2-7，所述驱动机构二2-3、环境信息监测单元二2-4、自主导航单元二2-5、测距单元二2-6和控制***二2-7均安装在机器人本体二2-1内，所述驱动机构二2-3由控制***二2-7进行控制且其与控制***二2-7相接，所述无线通信单元二17与控制***二2-7相接。所述控制***一1-7与控制***二2-7之间通过无线通信单元一15和无线通信单元二17进行双向通信，且所述控制***一1-7与控制***二2-7分别通过无线通信单元一15和无线通信单元二17与地面上的远程遥控设备进行双向通信。

本实施例中，所述自主导航单元一1-8和自主导航单元二2-5内均集成有GPS定位模块，具有定位功能。

本实施例中，所述探测机器人2为六自由度机器人。所述行走机构二2-2包括分别安装在机器人本体二2-1左右两侧的左主履带单元2-21和右主履带单元2-22以及分别布设在机器人本体二2-1左前部、右前部、左后部和右后部的左前摆臂单元2-23、右前摆臂单元2-24、左后摆臂单元2-25和右后摆臂单元2-26，所述左前摆臂单元2-23和左后摆臂单元2-25分别与右前摆臂单元2-24和右后摆臂单元2-26呈左右对称布设。所述左主履带单元2-21和右主履带单元2-22均与驱动机构二2-3相接。所述左前摆臂单元2-23和左后摆臂单元2-25均与左主履带单元2-21传动连接且二者均由左主履带单元2-21带动进行移动；所述右前摆臂单元2-24和右后摆臂单元2-26均与右主履带单元2-22传动连接且二者均由右主履带单元2-22带动进行移动。所述探测机器人2还包括四台分别与左前摆臂单元2-23、右前摆臂单元2-24、左后摆臂单元2-25和右后摆臂单元2-26相接且带动的摆臂驱动电机6，四台摆臂驱动电机均与控制***二2-7相接且均由控制***二2-7进行控制，四台摆臂驱动电机相应分别带动左前摆臂单元2-23、右前摆臂单元2-24、左后摆臂单元2-25和右后摆臂单元2-26绕各自中轴线进行360°摆动。

综上，所述探测机器人2共有6个自由度，即两个平动自由度和四个摆动自由度，驱动机构二2-3包括两个分别对左主履带单元2-21和右主履带单元2-22进行驱动的主驱动电机和四个分别对左前摆臂单元2-23、右前摆臂单元2-24、左后摆臂单元2-25和右后摆臂单元2-26进行驱动的摆臂驱动电机，且两个主驱动电机和四个摆臂驱动电机均布设在机器人本体二2-1内。两个主驱动电机分别经减速箱后与左主履带单元2-21和右主履带单元2-22的传动轴相接，相应地四个摆臂驱动电机分别经减速箱后与左前摆臂单元2-23、右前摆臂单元2-24、左后摆臂单元2-25和右后摆臂单元2-26相接。实际使用过程中，探测机器人2通过两个主驱动电机和四个摆臂驱动电机经减速后直接驱动六个履带(分别为左主履带单元2-21、右主履带单元2-22、左前摆臂单元2-23、右前摆臂单元2-24、左后摆臂单元2-25和右后摆臂单元2-26)进行卷绕运动，将履带卷绕运动转变为机器人的平移运动，产生两个平动自由度和一个回转自由度，实现探测机器人2在平面内运动。具体而言，四个摆臂驱动电机分别驱动四个摆臂，以各自回转中心轴为轴心实现转动，产生四个旋转自由度。

因而，实际运行时，上述摆臂履带式移动机器人即探测机器人2在秉承了多种移动机器人优点的同时，充分考虑到运动环境对运动的影响，对于不同的运动环境采用不同的运动方式，不同运动方式具有不同的优点。探测机器人具有很强的运动稳定性、机动性、灵活性，同时还有很强的环境适应性等特点。可以根据周围环境的变化调整运动姿态，达到最高的运动的最佳选择和工作效率。

实际使用过程中，所述已有运输通道为由两根平行布设的钢轨3组成的轨道。所述行走机构一1-4包括一前一后安装在机器人本体一1-1下方的前轴轮系和后轴轮系，所述前轴轮系和所述后轴轮系之间通过链轮进行连接。所述前轴轮系包括前轮轴1-41、分别安装在前轮轴1-41左右两端的左前轮1-42和右前轮1-43，所述后轴轮系包括与前轮轴1-41平行布设的后轮轴1-44以及分别安装在后轮轴1-44左右两端的左后轮1-45和右后轮1-46组成，所述左前轮1-42、右前轮1-43、左后轮1-45和右后轮1-46均为结构与钢轨3的结构相对应且能沿钢轨3前后移动的轨道轮。

本实施例中，所述链轮包括分别布设在链条18-3以及分别同轴套装在前轮轴1-41和后轮轴1-44上的前链轮18-1和后链轮18-2，所述链条18-3缠绕在前链轮18-1和后链轮18-2上。

如图7所示，所述轨道轮包括轮圈4和同轴布设在所述轮圈4内侧的轮缘5，轮缘5的踏面为锥形踏面且所述锥形踏面由外向内逐渐向下倾斜，所述锥形踏面的斜度为1∶20，所述轨道轮的横截面形状为T字形。实际操作时，所述轮圈4的直径为Φ430mm±20mm，所述轮缘5的直径为Φ485mm±20mm，所述轮圈5的横向宽度为32mm±3mm。本实施例中，所述钢轨3的规格为24kg/m。所述轮圈4的直径为Φ430mm，所述轮缘5的直径为Φ485mm，所述轮圈5的横向宽度为32mm。

本实施例中，所述前轴轮系为主动轮系且所述后轴轮系为从动轮系，所述前轮轴1-41通过传动机构与驱动机构一1-5相接，所述驱动机构一1-5为防爆式串激直流电动机。

所述前轮轴1-41和后轮轴1-44的左右端部分别安装在安装于机器人本体一1-1左右两侧下方的轴承座1-48内。本实施例中，所述轴承座1-48所述轴承座壳体1-481、安装在轴承座壳体1-481内部的上下两列滚柱轴承1-482、同轴套装在轴承座壳体1-481内侧的内座圈1-483，所述前轮轴1-41或后轮轴1-44的轴颈安装在内座圈1-483内。所述轴承座壳体1-481的上部和外侧部与机器人本体一1-1之间均垫装有橡胶减震垫。

所述机器人本体一1-1上设置有用于存放探测机器人2的机器人存放仓1-2。所述机器人本体一1-1的外部形状为长方体，所述机器人存放仓1-2的形状为长方体，且机器人本体一1-1内设置有将所述仓门打开后将探测机器人2由机器人存放仓1-2内移送至地面的起落架6，所述起落架6由布设在机器人本体一1-1内的起落架驱动机构7进行驱动，所述起落架驱动机构7由控制***一1-7进行控制且其与控制***一1-7相接。

实际加工制作时，所述机器人本体一1-1和机器人存放仓1-2形成一个整体式立方体车体，所述整体式立方体车体内部通过隔板分为上下两部分，且所述隔板上部为机器人存放仓1-2且其下部为机器人本体一1-1。本实施例中，所述测距单元一1-10和测距单元二2-6均为激光测距仪。

同时，所述运载机器人1还包括安装在机器人本体一1-1内的制动装置，所述制动装置为电动式制动装置或气动式制动装置。如图8、图9所示，本实施例中，所述电动式制动装置包括制动电机8、与制动电机8的动力输出轴相接且由制动电机8进行驱动的制动杆9和制动状态下分别与左前轮1-42、右前轮1-43、左后轮1-45和右后轮1-46的轮圈外侧紧贴的四个轴瓦，四个所述轴瓦分别通过传动组件与制动杆9相接且均由制动杆9带动进行移动，四个所述轴瓦分别为与左前轮1-42、右前轮1-43、左后轮1-45和右后轮1-46位置相对的左前轴瓦10-1、左后轴瓦10-2、右前轴瓦10-3和右后轴瓦10-4。

本实施例中，所述制动杆9呈水平向布设且制动杆9的中心轴线与机器人本体一1-1的纵向中心线相垂直。所述传动组件的数量为两组且两组传动组件分别为布设在左前轮1-42与左后轮1-45之间中部的传动组件一11-1和布设在右前轮1-43与右后轮1-46之间的传动组件二11-2，所述传动组件一11-1和传动组件二11-2呈左右对称布设。所述传动组件一11-1包括前纵向连杆一11-11、平行布设在前纵向连杆一11-11后侧的后纵向连杆一11-12以及连接在前纵向连杆一11-11和后纵向连杆一11-12底部之间且能同步向前后两侧伸缩的横向伸缩连杆一11-13，所述前纵向连杆一11-11的顶部与制动杆9的左端部之间通过传动杆一11-14相接，所述左前轴瓦10-1和左后轴瓦10-2分别安装在前纵向连杆一11-11和后纵向连杆一11-12上。所述传动组件二11-2包括前纵向连杆二11-21、平行布设在前纵向连杆二11-21后侧的后纵向连杆二11-22以及连接在前纵向连杆二11-21和后纵向连杆二11-22底部之间且能同步向前后两侧伸缩的横向伸缩连杆二11-23，所述前纵向连杆二11-21的顶部与制动杆9的右端部之间通过传动杆二11-24相接，所述右前轴瓦10-3和右后轴瓦10-4分别安装在前纵向连杆二11-21和后纵向连杆二11-22上。所述前纵向连杆一11-11与后纵向连杆一11-12之间以及前纵向连杆二11-21与后纵向连杆二11-22之间均安装有弹性支撑杆19。

本实施例中，所述前纵向连杆一11-11与前纵向连杆二11-21分别通过安装座一20-1安装在机器人本体一1-1下部，后纵向连杆一11-12与后纵向连杆二11-22分别通过安装座二20-2安装在机器人本体一1-1下部，所述安装座一20-1上开有水平向滑槽，前纵向连杆一11-11与前纵向连杆二11-21的上端部扣装在所述水平向滑槽21上且前纵向连杆一11-11与前纵向连杆二11-21的上端部能沿所述水平向滑槽21前后来回移动。所述制动杆9通过固定座22安装在机器人本体一1-1上，所述制动杆9与固定座22之间通过连接扣件23进行连接。

实际使用过程中，也可以采用气动式制动装置。结合图16、图17，所述气动式制动装置包括左右两个制动气缸29、由制动气缸29进行驱动的前后两个横向移动滑块30和制动状态下分别与左前轮1-42、右前轮1-43、左后轮1-45和右后轮1-46的轮圈外侧紧贴的四个轴瓦，左右两个制动气缸29分别为左侧气缸和右侧气缸，所述制动气缸29为双向气缸且所述双向气缸内布设有前后两个横向移动的活塞32，前后两个活塞32分别与前后两个横向移动滑块30相接且前后两个活塞32分别带动前后两个横向移动滑块30进行横向移动，四个所述轴瓦分别为与左前轮1-42、右前轮1-43、左后轮1-45和右后轮1-46位置相对的左前轴瓦10-1、左后轴瓦10-2、右前轴瓦10-3和右后轴瓦10-4。所述左前轴瓦10-1和左后轴瓦10-2分别通过纵向连杆31与由左侧气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块30相接，且右前轴瓦10-3和右后轴瓦10-4分别通过纵向连杆31与由右侧气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块30相接。

结合图10和图11，所述机器人本体一1-1与行走机构一1-4之间安装有将机器人本体一1-1的重量均匀地弹性传递至钢轨3上的连接缓冲装置。

本实施例中，所述连接缓冲装置的数量为两个且两个连接缓冲装置分别位布设在分别为布设在左前轮1-42与左后轮1-45外侧的连接缓冲装置一12-1和布设在右前轮1-43与右后轮1-46外侧的连接缓冲装置二12-2，所述连接缓冲装置一12-1和连接缓冲装置二12-2的结构相同且二者呈左右对称布设。所述连接缓冲装置一12-1均包括前缓冲结构12-1、后缓冲结构12-2和由四根连杆组成的W形连杆缓冲机构，所述前缓冲结构12-1包括布设在机器人本体一1-1下部的横向橡胶垫和垫装在所述横向橡胶垫与左前轮1-42中上部或左后轮1-45中上部之间的纵向橡胶垫，所述后缓冲结构12-2的结构与前缓冲结构12-1的结构相同。四根所述连杆由前至后分别为连杆一12-3、连杆二12-4、连杆三12-5和连杆四12-6，连杆一12-3的下部固定安装在左前轮1-42的前侧中部且其上端部与机器人本体一1-1之间安装有过渡支座一13-1，连杆二12-4和连杆三12-5的下部分别固定安装在左前轮1-42的后侧中部和左后轮1-45的前侧中部且二者的上端部与机器人本体一1-1之间安装有过渡支座二13-2，连杆四12-6的下部固定安装在左后轮1-45的后侧中部且其上端部与机器人本体一1-1之间安装有过渡支座三13-3。综上，所述连接缓冲装置由连接元件、缓冲元件(即前缓冲结构12-1与后缓冲结构12-2)和均载元件(即W形连杆缓冲机构)组成。

同时，本实施例中，所述运载机器人1还包括与控制***一1-7相接且对机器人本体一1-1前后方的障碍物信息进行实时检测的内部检测***一，控制***一1-7对所述内部检测***一所检测信息进行分析处理并将分析处理结果同步传送至自主导航单元一1-8。所述内部检测***一包括布设在机器人本体一1-1前部的前部检测单元一和布设在机器人本体一1-1后部的后部检测单元一，所述前部检测单元一和后部检测单元一均包括对机器人本体一1-1前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体一1-1间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测的多组检测装置一，且每一组所述检测装置一均包括一个超声传感器一24和一个红外传感器一25，所述超声传感器一24和红外传感器一25均与控制***一1-7相接。实际使用过程中，所述前部检测单元一和后部检测单元一中的多组检测装置一均布设在同一水平线上且布设在机器人本体一1-1前部和后部的下侧，所述前部检测单元一和后部检测单元一中的多组检测装置一呈均匀布设。

所述探测机器人2还包括与控制***二2-7相接且对机器人本体二2-1前后方的障碍物信息进行实时检测的内部检测***二，控制***二2-7对所述内部检测***二所检测信息进行分析处理并将分析处理结果同步传送至自主导航单元二2-5。所述内部检测***二包括布设在机器人本体二2-1前部的前部检测单元二和布设在机器人本体二2-1后部的后部检测单元二，所述前部检测单元二和后部检测单元二均包括对机器人本体二2-1前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体二2-1间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测的多组检测装置二，且每一组所述检测装置二均包括一个超声传感器二27和一个红外传感器二28，所述超声传感器二27和红外传感器二28均与控制***二2-7相接。实际使用过程中，所述前部检测单元二和后部检测单元二中的多组检测装置二均布设在同一水平线上且布设在机器人本体二2-1前部和后部的下侧，所述前部检测单元二和后部检测单元二中的多组检测装置二呈均匀布设。

本实施例中，所述运载机器人1还包括与控制***一1-7相接的存储单元一14，所述探测机器人2还包括与控制***二2-7相接的存储单元二16。

实际操作过程中，位于地面上的工作人员可通过所述远程遥控设备与无线通信单元一15向控制***一1-7发送远程控制信号以对运载机器人1进行遥控，同时运载机器人1运行过程中，通过无线通信单元一15将其实时所检测信号同步传送至地面上的远程遥控设备。并且，实际使用过程中，运载机器人1与探测机器人2之间通过无线通信单元一15和无线通信单元二17进行双向通信，实现运载机器人1对探测机器人2进行自动控制的功能，并且探测机器人2的控制***二2-7将其工作状态及实时检测参数同步传送至运载机器人1的控制***一1-7。另外，探测机器人2离开运载机器人1进行自主运行后，位于地面上的工作人员可通过所述远程遥控设备与无线通信单元二17向控制***二2-7发送远程控制信号以对探测机器人2进行遥控；同时探测机器人2运行过程中，通过无线通信单元二17将其实时所检测信号同步传送至地面上的远程遥控设备。

所述运载机器人1实际运行过程中，对所运行煤矿巷道内的相关环境参数进行实时检测并进行同步记录，必要时将所检测信息通过无线通信单元一15传送至地面的远程程控设备；当本发明被障碍物阻止或轨道受到破坏不能继续前移时，则打开仓门，探测机器人2通过起落架6从一适宜方位离开机器人本体一1-1，利用其自身的自主导航、自主移动等功能继续前行，运动到井下靠近事故发生的位置并对事故发生处的相关环境参数进行实时检测并进行同步记录，必要时将所检测信息通过无线通信单元传送至地面。另外，实际运行过程中，本发明在牵引力的作用下沿轨道运行时，不会发生脱轨和倾覆等非正常现象，则在煤矿井下发生***事故后，井下轨道会受到不同程度的影响，轨道线路中的各种确定性不平顺、非确定性不平顺和动力不平顺等因素都会不同程度地加剧轮轨间的相互作用力，影响本发明的运动性能，则本发明具有一定的移动性、稳定性和曲线通过能力。

综上所述，本发明的运载机器人1和探测机器人2均包括自主导航***(即自主导航单元一1-8和自主导航单元二2-5)、遥操作***(即分别与控制***一1-7和控制***二2-7相接的无线通信单元一15和无线通信单元二17，以及布设在地面上的远程程控设备)、运动控制***(即对驱动机构一1-5进行控制的控制***一1-7和对驱动机构二2-3控制的控制***二2-7)和检测***(即环境信息监测单元一1-6和内部检测***一以及环境信息监测单元二2-4和内部检测***二)。

所述环境信息监测单元一1-6包括用于检测煤矿井下巷道内的一氧化碳、氧气、瓦斯、温度等信息进行实时检测的检测装置和布设在所述机器人本体一1-1上且对煤矿井下巷道内的图像信息进行实时采集的图像采集装置，所述图像采集装置为CCD摄像机。所述自主导航单元一1-8内存有煤矿井下的地理系信***以及最短路径和遍布路径的搜索算法。运载机器人1实际运行过程中，所述内部检测***一实时对机器人本体一1-1前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体一1-1间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测，并将所检测信息同步传送至控制***一1-7进行分析处理，且控制***一1-7将分析处理结果同步传送至自主导航单元一1-8，再由自主导航单元一1-8根据控制***一1-7的分析处理结果作出进行绕路还是启动自动排障机构1-9进行排障的路径规划结果。所述控制***一1-7接收自主导航单元一1-8的路径规划结果和位于地面的远程程控设备的遥控指令，控制机器人本体一1-1实现沿轨道前行、后退、停止、过道岔、打开仓门、升降起落架等运动。总之，内部检测***一用于检测运载机器人1的行进方向路况信息。

同样，所述环境信息监测单元二2-4包括用于检测事故发生处的一氧化碳、氧气、瓦斯、温度等信息进行实时检测的检测装置和布设在所述机器人本体二2-1上且对煤矿井下巷道内事故发生处的图像信息进行实时采集的图像采集装置，所述图像采集装置为CCD摄像机。所述自主导航单元二2-5内存有煤矿井下的地理系信***以及最短路径和遍布路径的搜索算法。探测机器人2实际运行过程中，所述内部检测***二实时对机器人本体二2-1前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体二2-1间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测，并将所检测信息同步传送至控制***二2-7进行分析处理，且控制***二2-7将分析处理结果同步传送至自主导航单元二2-5，再由自主导航单元二2-5根据控制***二2-7的分析处理结果作出相应的路径规划结果。所述控制***二2-7接收自主导航单元二2-5的路径规划结果和位于地面的远程程控设备的遥控指令，控制机器人本体二2-1实现沿轨道前行、后退、停止、过道岔等运动。总之，内部检测***二用于检测探测机器人2的行进方向路况信息。

所述运载机器人1运行过程中，对所运行煤矿巷道内的相关环境参数进行实时检测并进行同步记录，必要时将所检测信息通过无线通信单元一15传送至地面；当运载机器人1被障碍物阻止或轨道受到破坏不能继续前移时，则打开仓门，探测机器人2通过起落架6从一适宜方位离开运载机器人1，利用其自身的自主导航、自主移动等功能继续前行，运动到井下靠近事故发生的位置并对事故发生处的相关环境参数进行实时检测并进行同步记录，必要时将所检测信息通过无线通信单元二17传送至地面。例外，实际运行过程中，所述运载机器人1在牵引力的作用下沿轨道运行时，不会发生脱轨和倾覆等非正常现象，则在煤矿井下发生***事故后，井下轨道会受到不同程度的影响，轨道线路中的各种确定性不平顺、非确定性不平顺和动力不平顺等因素都会不同程度地加剧轮轨间的相互作用力，影响运载机器人1的运动性能，而运载机器人1具有一定的移动性、稳定性和曲线通过能力。

另外，本实施例中，所述机器人存放仓1-2、行走机构一1-4、驱动机构一1-5、起落架6、所述制动装置和所述连接缓冲装置与机器人本体一1-1之间均通过螺栓进行固定连接，因而拆装方便，实际使用过程中，可以将本发明的各组件运至采煤井井下后，再对各组件进行组装，也就是说，在井下完成运载机器人1的组装过程。

本实施例中，探测机器人2的机械***性能指标如表1所示：

表2探测机器人2的机械***性能指标

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种两级煤矿救援机器人***，其特征在于：包括对煤矿事故发生处的相关环境信息进行实时检测的探测机器人(2)和沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道将探测机器人(2)由地面运送至煤矿事故发生处附近且运送过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的运载机器人(1)，所述探测机器人(2)与运载机器人(1)之间以无线通信方式进行双向通信，所述运载机器人(1)为车轮式机器人，所述探测机器人(2)为履带式机器人。

2.按照权利要求1所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述运载机器人(1)包括机器人本体一(1-1)、布设在机器人本体一(1-1)内且供探测机器人(2)存放的机器人存放仓(1-2)、安装在所述机器人存放仓(1-2)的仓门上且带动所述仓门开关的仓门开关驱动机构(1-3)、安装在机器人本体一(1-1)内且能沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道行走的行走机构一(1-4)、对行走机构一(1-4)进行驱动的驱动机构一(1-5)、环境信息监测单元一(1-6)、自主导航单元一(1-8)、测距单元一(1-10)、安装在机器人本体一(1-1)上的自动排障机构(1-9)、无线通信单元一(15)以及分别与环境信息监测单元一(1-6)、测距单元一(1-10)和自主导航单元一(1-8)相接的控制***一(1-7)，所述仓门开关驱动机构(1-3)、所述行走机构一(1-4)、驱动机构一(1-5)、环境信息监测单元一(1-6)、测距单元一(1-10)、自主导航单元一(1-8)和控制***一(1-7)均安装在机器人本体一(1-1)内；所述仓门开关驱动机构(1-3)、自动排障机构(1-9)和驱动机构一(1-5)均由控制***一(1-7)进行控制且三者均与控制***一(1-7)相接，所述无线通信单元一(15)与控制***一(1-7)相接；

所述探测机器人(2)包括机器人本体二(2-1)、安装在机器人本体二(2-1)内的行走机构二(2-2)、对行走机构二(2-2)进行驱动的驱动机构二(2-3)、环境信息监测单元二(2-4)、自主导航单元二(2-5)、测距单元二(2-6)、无线通信单元二(17)以及分别与环境信息监测单元二(2-4)、测距单元二(2-6)和自主导航单元二(2-5)相接的控制***二(2-7)，所述驱动机构二(2-3)、环境信息监测单元二(2-4)、自主导航单元二(2-5)、测距单元二(2-6)和控制***二(2-7)均安装在机器人本体二(2-1)内，所述驱动机构二(2-3)由控制***二(2-7)进行控制且其与控制***二(2-7)相接，所述无线通信单元二(17)与控制***二(2-7)相接；所述控制***一(1-7)与控制***二(2-7)之间通过无线通信单元一(15)和无线通信单元二(17)进行双向通信，且所述控制***一(1-7)与控制***二(2-7)分别通过无线通信单元一(15)和无线通信单元二(17)与地面上的远程遥控设备进行双向通信。

3.按照权利要求2所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述已有运输通道为由两根平行布设的钢轨(3)组成的轨道；所述行走机构一(1-4)包括一前一后安装在机器人本体一(1-1)下方的前轴轮系和后轴轮系，所述前轴轮系和所述后轴轮系之间通过链轮进行连接；所述前轴轮系包括前轮轴(1-41)、分别安装在前轮轴(1-41)左右两端的左前轮(1-42)和右前轮(1-43)，所述后轴轮系包括与前轮轴(1-41)平行布设的后轮轴(1-44)以及分别安装在后轮轴(1-44)左右两端的左后轮(1-45)和右后轮(1-46)组成，所述左前轮(1-42)、右前轮(1-43)、左后轮(1-45)和右后轮(1-46)均为结构与钢轨(3)的结构相对应且能沿钢轨(3)前后移动的轨道轮。

4.按照权利要求3所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述前轮轴(1-41)和后轮轴(1-44)的左右端部分别安装在安装于机器人本体一(1-1)左右两侧下方的轴承座(1-48)内。

5.按照权利要求2、3或4所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述机器人本体一(1-1)上设置有用于存放探测机器人(2)的机器人存放仓(1-2)；所述机器人本体一(1-1)的外部形状为长方体，所述机器人存放仓(1-2)的形状为长方体，且机器人本体一(1-1)内设置有将所述仓门打开后将探测机器人(2)由机器人存放仓(1-2)内移送至地面的起落架(6)，所述起落架(6)由布设在机器人本体一(1-1)内的起落架驱动机构(7)进行驱动，所述起落架驱动机构(7)由控制***一(1-7)进行控制且其与控制***一(1-7)相接。

6.按照权利要求2、3或4所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述探测机器人(2)为六自由度机器人；所述行走机构二(2-2)包括分别安装在机器人本体二(2-1)左右两侧的左主履带单元(2-21)和右主履带单元(2-22)以及分别布设在机器人本体二(2-1)左前部、右前部、左后部和右后部的左前摆臂单元(2-23)、右前摆臂单元(2-24)、左后摆臂单元(2-25)和右后摆臂单元(2-26)，所述左前摆臂单元(2-23)和左后摆臂单元(2-25)分别与右前摆臂单元(2-24)和右后摆臂单元(2-26)呈左右对称布设；所述左主履带单元(2-21)和右主履带单元(2-22)均与驱动机构二(2-3)相接；所述左前摆臂单元(2-23)和左后摆臂单元(2-25)均与左主履带单元(2-21)传动连接且二者均由左主履带单元(2-21)带动进行移动；所述右前摆臂单元(2-24)和右后摆臂单元(2-26)均与右主履带单元(2-22)传动连接且二者均由右主履带单元(2-22)带动进行移动；所述探测机器人(2)还包括四台分别与左前摆臂单元(2-23)、右前摆臂单元(2-24)、左后摆臂单元(2-25)和右后摆臂单元(2-26)相接且带动的摆臂驱动电机，四台摆臂驱动电机均与控制***二(2-7)相接且均由控制***二(2-7)进行控制，四台摆臂驱动电机相应分别带动左前摆臂单元(2-23)、右前摆臂单元(2-24)、左后摆臂单元(2-25)和右后摆臂单元(2-26)绕各自中轴线进行360°摆动。

7.按照权利要求2、3或4所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述运载机器人(1)还包括安装在机器人本体一(1-1)内的制动装置，所述制动装置为电动式制动装置或气动式制动装置；

所述电动式制动装置包括制动电机(8)、与制动电机(8)的动力输出轴相接且由制动电机(8)进行驱动的制动杆(9)和制动状态下分别与左前轮(1-42)、右前轮(1-43)、左后轮(1-45)和右后轮(1-46)的轮圈外侧紧贴的四个轴瓦，四个所述轴瓦分别通过传动组件与制动杆(9)相接且均由制动杆(9)带动进行移动，四个所述轴瓦分别为与左前轮(1-42)、右前轮(1-43)、左后轮(1-45)和右后轮(1-46)位置相对的左前轴瓦(10-1)、左后轴瓦(10-2)、右前轴瓦(10-3)和右后轴瓦(10-4)；

所述气动式制动装置包括左右两个制动气缸(29)、由制动气缸(29)进行驱动的前后两个横向移动滑块(30)和制动状态下分别与左前轮(1-42)、右前轮(1-43)、左后轮(1-45)和右后轮(1-46)的轮圈外侧紧贴的四个轴瓦，左右两个制动气缸(29)分别为左侧气缸和右侧气缸，所述制动气缸(29)为双向气缸且所述双向气缸内布设有前后两个横向移动的活塞(29)，前后两个活塞(32)分别与前后两个横向移动滑块(30)相接且前后两个活塞(32)分别带动前后两个横向移动滑块(30)进行横向移动，四个所述轴瓦分别为与左前轮(1-42)、右前轮(1-43)、左后轮(1-45)和右后轮(1-46)位置相对的左前轴瓦(10-1)、左后轴瓦(10-2)、右前轴瓦(10-3)和右后轴瓦(10-4)；左前轴瓦(10-1)和左后轴瓦(10-2)分别通过纵向连杆(31)与由左侧气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块(30)相接，且右前轴瓦(10-3)和右后轴瓦(10-4)分别通过纵向连杆(31)与由右侧气缸进行驱动的前后两个横向移动滑块(30)相接。

8.按照权利要求2、3或4所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述机器人本体一(1-1)与行走机构一(1-4)之间安装有将机器人本体一(1-1)的重量均匀地弹性传递至钢轨(3)上的连接缓冲装置。

9.按照权利要求8所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述连接缓冲装置的数量为两个且两个连接缓冲装置分别为布设在左前轮(1-42)与左后轮(1-45)外侧的连接缓冲装置一(12-1)和布设在右前轮(1-43)与右后轮(1-46)外侧的连接缓冲装置二(12-2)，所述连接缓冲装置一(12-1)和连接缓冲装置二(12-2)的结构相同且二者呈左右对称布设；所述连接缓冲装置一(12-1)均包括前缓冲结构(12-1)、后缓冲结构(12-2)和由四根连杆组成的W形连杆缓冲机构，所述前缓冲结构(12-1)包括布设在机器人本体一(1-1)下部的横向橡胶垫和垫装在所述横向橡胶垫与左前轮(1-42)中上部或左后轮(1-45)中上部之间的纵向橡胶垫，所述后缓冲结构(12-2)的结构与前缓冲结构(12-1)的结构相同；四根所述连杆由前至后分别为连杆一(12-3)、连杆二(12-4)、连杆三(12-5)和连杆四(12-6)，连杆一(12-3)的下部固定安装在左前轮(1-42)的前侧中部且其上端部与机器人本体一(1-1)之间安装有过渡支座一(13-1)，连杆二(12-4)和连杆三(12-5)的下部分别固定安装在左前轮(1-42)的后侧中部和左后轮(1-45)的前侧中部且二者的上端部与机器人本体一(1-1)之间安装有过渡支座二(13-2)，连杆四(12-6)的下部固定安装在左后轮(1-45)的后侧中部且其上端部与机器人本体一(1-1)之间安装有过渡支座三(13-3)。

10.按照权利要求2、3或4所述的两级煤矿救援机器人***，其特征在于：所述运载机器人(1)还包括与控制***一(1-7)相接且对机器人本体一(1-1)前后方的障碍物信息进行实时检测的内部检测***一，控制***一(1-7)对所述内部检测***一所检测信息进行分析处理并将分析处理结果同步传送至自主导航单元一(1-8)；所述内部检测***一包括布设在机器人本体一(1-1)前部的前部检测单元一和布设在机器人本体一(1-1)后部的后部检测单元一，所述前部检测单元一和后部检测单元一均包括对机器人本体一(1-1)前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体一(1-1)间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测的多组检测装置一，且每一组所述检测装置一均包括一个超声传感器一(24)和一个红外传感器一(25)，所述超声传感器一(24)和红外传感器一(25)均与控制***一(1-7)相接；

所述探测机器人(2)还包括与控制***二(2-7)相接且对机器人本体二(2-1)前后方的障碍物信息进行实时检测的内部检测***二，控制***二(2-7)对所述内部检测***二所检测信息进行分析处理并将分析处理结果同步传送至自主导航单元二(2-5)；所述内部检测***二包括布设在机器人本体二(2-1)前部的前部检测单元二和布设在机器人本体二(2-1)后部的后部检测单元二，所述前部检测单元二和后部检测单元二均包括对机器人本体二(2-1)前方和后方是否存在障碍物以及所存在障碍物距机器人本体二(2-1)间的距离和所述障碍物的大小进行实时检测的多组检测装置二，且每一组所述检测装置二均包括一个超声传感器二(27)和一个红外传感器二(28)，所述超声传感器二(27)和红外传感器二(28)均与控制***二(2-7)相接。

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