CN103046961B - 井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人及方法，其机器人包括机器人本体和无线通信中继器布放***，机器人本体上安装有行走机构，机器人本体内安装有驱动机构、环境信息监测单元、无线通信单元和控制***；无线通信中继器布放***包括无线通信中继器布放装置和无线通信中继器；其方法包括步骤：一、煤矿井下环境信息、通信信号强度和地理信息的检测及上传；二、信号分析处理；三、无线通信中继器所处位置处无线通信信号强度及其自身信息的检测及上传；四、循环一到三，完成无线通信网络的搭建。本发明设计新颖合理，智能化程度高，使用操作便捷，能够快速修复和组建井下通信网络，工作稳定、可靠，便于推广使用。

Description

井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人及方法。

背景技术

煤矿井下事故应急通信***的性能，直接影响井下通信网络的覆盖、井下救援人员与救援指挥中心，或救援机器人与救援指挥中心之间的通信效果，对实施救援具有决定性的作用。目前，面对煤矿瓦斯***等事故导致通信***瘫痪问题，仅仅通过救援人员铺设有线通信方式建立应急通信***，存在救援效率低，救援人员承受巨大生命风险，通信线缆容易损坏且难以修复等缺点。为了解决上述问题，迫切需要研究以机器人为主体的煤矿应急救援无线通信网络自主搭建***。

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，提供一种结构紧凑，设计新颖合理，加工制作方便，智能化程度高，使用操作便捷，能够快速修复和组建井下通信网络，工作稳定、可靠，实用性强，使用效果好，便于推广使用的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：包括机器人本体和固定连接在机器人本体顶端的无线通信中继器布放***，所述机器人本体上安装有行走机构，所述机器人本体内安装有对行走机构进行驱动的驱动机构、环境信息监测单元、无线通信单元和与环境信息监测单元相接的控制***，所述驱动机构由控制***进行控制且其与控制***相接，所述无线通信单元与控制***相接，所述控制***通过无线通信单元与救援中心的救援指挥中心计算机进行双向通信；所述无线通信中继器布放***包括无线通信中继器布放装置和存放在无线通信中继器布放装置上的无线通信中继器，所述无线通信中继器布放装置上设置有第一中继器出口，所述机器人本体上设置有第二中继器出口，所述无线通信中继器布放装置与控制***相接。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述行走机构为履带式行走机构，所述机器人本体包括内部设置有空腔且顶端敞口的底座和固定连接在底座顶端的顶盖，所述底座上设置有第一凹陷部，所述顶盖上设置有第二凹陷部，所述第一凹陷部与第二凹陷部相配合构成了第二中继器出口，所述履带式行走机构的数量为两个且两个所述履带式行走机构对称设置在所述底座的两侧，所述底座连接履带式行走机构的侧壁上设置有多个通风孔，所述驱动机构、环境信息监测单元、无线通信单元和控制***均设置在底座内部空腔中，所述顶盖与底座之间设置有用于罩住所述驱动机构、环境信息监测单元、无线通信单元和控制***的防爆盖。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述环境信息监测单元包括用于对环境中一氧化碳气体浓度进行实时检测的一氧化碳传感器、用于对环境中氧气浓度进行实时检测的氧气浓度传感器、用于对环境中瓦斯浓度进行实时检测的瓦斯传感器、用于对环境中温度进行实时检测的温度传感器和用于对图像信息进行实时采集的摄像机。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述无线通信中继器布放装置包括布放装置壳体以及设置在布放装置壳体内且用于将布放装置壳体内腔分隔成动力仓和无线通信中继器存放仓的第一隔板，所述布放装置壳体的顶端安装有上盖板，所述第一中继器出口设置在所述布放装置壳体的底部；所述无线通信中继器存放仓内设置有与第一隔板固定连接的滑动轨和与滑动轨相平行的支撑轨，所述滑动轨与所述支撑轨之间的空间为无线通信中继器存放轨道，所述动力仓内一端设置有布放电机，所述布放电机与控制***相接，所述布放电机的输出轴穿过所述第一隔板和滑动轨伸入到了所述无线通信中继器存放仓中，位于所述无线通信中继器存放仓中的布放电机的输出轴上安装有第一带轮，所述动力仓内另一端设置有从动轴固定台，所述从动轴固定台上转动连接有从动轴，所述从动轴穿过所述第一隔板和滑动轨伸入到了所述无线通信中继器存放仓中，位于所述无线通信中继器存放仓中的从动轴上安装有第二带轮，所述无线通信中继器存放仓内设置有无线通信中继器推放组件，所述无线通信中继器推放组件包括滑动连接在滑动轨上的滑动套头、转动连接在滑动套头上的滑动轴、安装在滑动轴上的第三带轮和固定连接在滑动轴上的布放推板，所述滑动轴与所述支撑轨滑动连接，所述第一带轮、第二带轮和第三带轮上连接有同步齿形带。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述第一隔板的数量为两块，相应所述动力仓的数量为两个且所述无线通信中继器存放仓的数量为一个，两个所述动力仓分别位于所述无线通信中继器存放仓的两侧，所述滑动轨、支撑轨和无线通信中继器存放轨道的数量均为两条，所述无线通信中继器推放组件的数量为两组。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述动力仓内设置有布放电机的一端设置有布放电机安装台，所述布放电机安装台上固定连接有电机安装夹，所述布放电机通过电机安装夹安装在布放电机安装台上；所述第一隔板和滑动轨上设置有用于安装支撑布放电机的输出轴的布放电机轴承和用于安装支撑从动轴的从动轴承；所述滑动轨上固定连接有用于固定布放电机轴承的布放电机轴承盖板和用于固定从动轴承的从动轴承盖板；所述滑动套头上设置有用于转动连接所述滑动轴的滑动轴承。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述无线通信中继器包括不倒翁底座和连接在不倒翁底座顶端的不倒翁壳体，所述不倒翁底座内设置有重力块，所述不倒翁壳体内设置有无线通信模块和用于给无线通信模块供电的电源模块，所述不倒翁壳体顶端连接有天线夹持头，所述天线夹持头上夹持有通过天线连接导线与无线通信模块相接的天线。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述不倒翁底座的形状为半球形；所述不倒翁壳体由与不倒翁底座连接的通信仓壳体和与通信仓壳体连接的天线连接仓壳体构成，所述天线夹持头连接在天线连接仓壳体的顶端；所述通信仓壳体的形状为喇叭状，所述天线连接仓壳体的形状为圆柱状。

上述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述通信仓壳体内设置有矿用本安接线盒，所述无线通信模块和电源模块均安装在矿用本安接线盒内，所述矿用本安接线盒上设置有供天线连接导线穿过的天线连接孔；所述不倒翁底座的顶部固定连接有第二隔板，所述第二隔板上设置有减震橡胶垫，所述矿用本安接线盒设置在所述减震橡胶垫上且与所述减震橡胶垫上一起固定连接在所述第二隔板上；所述矿用本安接线盒由底板、固定连接在底板上的盒体和活动连接在盒体上的盒盖构成，所述底板上设置有螺纹孔，所述天线连接孔设置在盒体侧壁上。

本发明还提供了一种数据处理速度快、数据处理能力强，实时性好，工作可靠性高，实现方便的井下应急救援无线通信网络自主搭建方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、煤矿井下环境信息、通信信号强度和地理信息的检测及上传：井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人行走过程中，通过无线通信单元对煤矿井下通信信号强度进行实时检测，控制***采集无线通信单元所检测到的煤矿井下通信信号强度a，并通过无线通信单元传输给救援指挥中心计算机；

步骤二、煤矿井下环境信息及通信信号强度的分析处理：控制***调用环境信息及通信信号强度数据处理模块对煤矿井下环境信息和煤矿井下通信信号强度a进行分析处理，先将煤矿井下通信信号强度a与预先设定的设备正常运行通信信号强度b相比较，当a<b，再判断煤矿井下环境信息是否能够达到无线通信中继器正常工作要求，当煤矿井下环境信息能够达到无线通信中继器正常工作要求时，控制***控制无线通信中继器布放装置布放一个无线通信中继器到煤矿井下，同时，无线通信中继器布放装置反馈其运行信号给控制***，控制***将无线通信中继器布放装置的运行信号通过无线通信单元传输给救援指挥中心计算机，救援指挥中心计算机根据反馈运行信号次数记录无线通信中继器布放装置中无线通信中继器数量；反之，当a﹥b时，或a<b但是煤矿井下环境信息不能达到无线通信中继器正常工作要求时，均返回步骤一；

步骤三、布放的无线通信中继器所处位置处无线通信信号强度及其自身信息的检测及上传：布放到煤矿井下的无线通信中继器对其所处位置处的无线通信信号强度进行实时检测，并将其检测到的无线通信信号强度以及其MAC地址、IP地址和通信信息量实时传输给救援指挥中心计算机；

步骤四、循环步骤一到步骤三，直至完成煤矿井下无线通信网络的搭建。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人的结构紧凑，设计新颖合理，加工制作方便。

2、本发明填补了井下环境中通信网络出现故障时的应急预案及通信环境的自主恢复研究的空白，使得井下通信网络故障恢复的效率得到了巨大的调高。

3、本发明使得在井下事故发生后，快速修复和组建井下通信网络，为救援工作提供通信保障，并大大减少了人员修复井下网络时的危险，保障了人员财产安全。

4、本发明的智能化程度高，使用操作便捷，工作稳定、可靠。

5、本发明不仅能够满足事故后井下救援人员或救援探测机器人对无线通信***的迫切需求，而且大大降低了救援人员的危险，大大提高了救援的安全可靠性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，加工制作方便，智能化程度高，使用操作便捷，能够快速修复和组建井下通信网络，工作稳定、可靠，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

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为本发明的立体图。

图2为本发明的电路原理框图。

图3为本发明机器人本体的整体结构示意图。

图4为本发明机器人本体的分解结构示意图。

图5为本发明无线通信中继器布放装置的结构示意图。

图6为图4的A-A视图。

图7为本发明同步齿形带与其它各部件的连接关系示意图。

图8为本发明无线通信中继器推放组件的结构示意图。

图9为本发明无线通信中继器的立体图。

图10为本发明无线通信中继器的内部结构示意图。

图11为本发明矿用本安接线盒的结构示意图。

图12为本发明煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人组网的方法流程图。

附图标记说明:

1-1—底座；            1-2—顶盖；            1-3—通风孔；

1-4-防爆盖；           2-无线通信中继器布放装置；

2-1—布放装置壳体；    2-2—隔板一；          2-3—滑动轨；

2-4-支撑轨；           2-5-无线通信中继器存放轨道；

2-6—布放电机；        2-7—第一带轮；        2-8—从动轴固定台；

2-9—从动轴；          2-10—第二带轮；       2-11—滑动套头；

2-12—滑动轴；         2-13—第三带轮；       2-14—布放推板；

2-15—同步齿形带；     2-16—布放电机安装台； 2-17—布放电机轴承；

2-18—从动轴承；       2-19—布放电机轴承盖板；

2-20—从动轴承盖板；   2-21—滑动轴承；       2-22—上盖板；

2-23—电机安装夹；     2-24—动力仓；         2-25—无线通信中继器存放仓；

3-1—不倒翁底座；      3-2—通信仓壳体；      3-3—天线连接仓壳体；

3-4—天线夹持头；      3-5—天线；            3-6—重力块；

3-7—无线通信模块；    3-8—电源模块；        3-9—矿用本安接线盒；

3-91—天线连接孔；     3-92—底板；           3-93—盒体；

3-94—盒盖；           3-95—螺纹孔；         3-10—第二隔板；

3-11—减震橡胶垫；     3-12—天线连接导线；   3-13—第一螺栓；

3-14—第一螺母；       3-15—第二螺栓；       3-16—第二螺母；

4—履带式行走机构；    5—驱动机构；          6—环境信息监测单元；

6-1—一氧化碳传感器；  6-2—氧气传感器；      6-3—瓦斯传感器；

6-4—温度传感器；      6-5—摄像机；          9—无线通信单元；

10—控制***；         11-1—第一中继器出口；

11-2—第二中继器出口； 12—U型箍筋；          13—救援指挥中心计算机。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，包括机器人本体和固定连接在机器人本体顶端的无线通信中继器布放***，所述机器人本体上安装有行走机构，所述机器人本体内安装有对行走机构进行驱动的驱动机构5、环境信息监测单元6、无线通信单元9和与环境信息监测单元6相接的控制***10，所述驱动机构5由控制***10进行控制且其与控制***10相接，所述无线通信单元9与控制***10相接，所述控制***10通过无线通信单元9与救援中心的救援指挥中心计算机13进行双向通信；所述无线通信中继器布放***包括无线通信中继器布放装置2和存放在无线通信中继器布放装置2上的无线通信中继器，所述无线通信中继器布放装置2上设置有第一中继器出口11-1，所述机器人本体上设置有第二中继器出口11-2，所述无线通信中继器布放装置2与控制***10相接。

结合图3和图4，本实施例中，所述行走机构为履带式行走机构4，所述机器人本体包括内部设置有空腔且顶端敞口的底座1-1和固定连接在底座1-1顶端的顶盖1-2，所述底座1-1上设置有第一凹陷部，所述顶盖1-2上设置有第二凹陷部，所述第一凹陷部与第二凹陷部相配合构成了第二中继器出口11-2，所述履带式行走机构4的数量为两个且两个所述履带式行走机构4对称设置在所述底座1-1的两侧，所述底座1-1连接履带式行走机构4的侧壁上设置有多个通风孔1-3，所述驱动机构5、环境信息监测单元6、无线通信单元9和控制***10均设置在底座1-1内部空腔中，所述顶盖1-2与底座1-1之间设置有用于罩住所述驱动机构5、环境信息监测单元6、无线通信单元9和控制***10的防爆盖1-4。

如图2所示，本实施例中，所述环境信息监测单元6包括用于对环境中一氧化碳气体浓度进行实时检测的一氧化碳传感器6-1、用于对环境中氧气浓度进行实时检测的氧气浓度传感器6-2、用于对环境中瓦斯浓度进行实时检测的瓦斯传感器6-3、用于对环境中温度进行实时检测的温度传感器6-4和用于对图像信息进行实时采集的摄像机6-5。

结合图5、图6、图7和图8，本实施例中，所述无线通信中继器布放装置2包括布放装置壳体2-1以及设置在布放装置壳体2-1内且用于将布放装置壳体2-1内腔分隔成动力仓2-24和无线通信中继器存放仓2-25的第一隔板2-2，所述布放装置壳体2-1的顶端安装有上盖板2-22，所述第一中继器出口11-1设置在所述布放装置壳体2-1的底部；所述无线通信中继器存放仓2-25内设置有与第一隔板2-2固定连接的滑动轨2-3和与滑动轨2-3相平行的支撑轨2-4，所述滑动轨2-3与所述支撑轨2-4之间的空间为无线通信中继器存放轨道2-5，所述动力仓2-24内一端设置有布放电机2-6，所述布放电机2-6与控制***10相接，所述布放电机2-6的输出轴穿过所述第一隔板2-2和滑动轨2-3伸入到了所述无线通信中继器存放仓2-25中，位于所述无线通信中继器存放仓2-25中的布放电机2-6的输出轴上安装有第一带轮2-7，所述动力仓2-24内另一端设置有从动轴2-9固定台2-8，所述从动轴2-9固定台2-8上转动连接有从动轴2-9，所述从动轴2-9穿过所述第一隔板2-2和滑动轨2-3伸入到了所述无线通信中继器存放仓2-25中，位于所述无线通信中继器存放仓2-25中的从动轴2-9上安装有第二带轮2-10，所述无线通信中继器存放仓2-25内设置有无线通信中继器推放组件，所述无线通信中继器推放组件包括滑动连接在滑动轨2-3上的滑动套头2-11、转动连接在滑动套头2-11上的滑动轴2-12、安装在滑动轴2-12上的第三带轮和固定连接在滑动轴2-12上的布放推板2-14，所述滑动轴2-12与所述支撑轨2-4滑动连接，所述第一带轮2-7、第二带轮2-10和第三带轮上连接有同步齿形带2-15。

结合图5、图6、图7和图8，本实施例中，所述第一隔板2-2的数量为两块，相应所述动力仓2-24的数量为两个且所述无线通信中继器存放仓2-25的数量为一个，两个所述动力仓2-24分别位于所述无线通信中继器存放仓2-25的两侧，所述滑动轨2-3、支撑轨2-4和无线通信中继器存放轨道2-5的数量均为两条，所述无线通信中继器推放组件的数量为两组。

结合图5、图6、图7和图8，本实施例中，所述动力仓2-24内设置有布放电机2-6的一端设置有布放电机安装台2-16，所述布放电机安装台2-16上固定连接有电机安装夹，所述布放电机2-6通过电机安装夹安装在布放电机安装台2-16上；所述第一隔板2-2和滑动轨2-3上设置有用于安装支撑布放电机2-6的输出轴的布放电机轴承2-17和用于安装支撑从动轴2-9的从动轴承2-18；所述滑动轨2-3上固定连接有用于固定布放电机轴承2-17的布放电机轴承盖板2-19和用于固定从动轴承2-18的从动轴承盖板2-20；所述滑动套头2-11上设置有用于转动连接所述滑动轴2-12的滑动轴承2-21。

结合图9和图10，本实施例中，所述无线通信中继器包括不倒翁底座3-1和连接在不倒翁底座3-1顶端的不倒翁壳体，所述不倒翁底座3-1内设置有重力块3-6，所述不倒翁壳体内设置有无线通信模块3-7和用于给无线通信模块3-7供电的电源模块3-8，所述不倒翁壳体顶端连接有天线夹持头3-4，所述天线夹持头3-4上夹持有通过天线连接导线3-12与无线通信模块3-7相接的天线3-5。

结合图9和图10，本实施例中，所述不倒翁底座3-1的形状为半球形；所述不倒翁壳体由与不倒翁底座3-1连接的通信仓壳体3-2和与通信仓壳体3-2连接的天线3-5连接仓壳体3-3构成，所述天线夹持头3-4连接在天线3-5连接仓壳体3-3的顶端；所述通信仓壳体3-2的形状为喇叭状，所述天线3-5连接仓壳体3-3的形状为圆柱状。所述通信仓壳体3-2内设置有矿用本安接线盒3-9，所述无线通信模块3-7和电源模块3-8均安装在矿用本安接线盒3-9内，所述矿用本安接线盒3-9上设置有供天线连接导线3-12穿过的天线连接孔3-91；所述不倒翁底座3-1的顶部固定连接有第二隔板3-10，所述第二隔板3-10上设置有减震橡胶垫3-11，所述矿用本安接线盒3-9设置在所述减震橡胶垫3-11上且与所述减震橡胶垫3-11上一起固定连接在所述第二隔板3-10上。具体地，所述第二隔板3-10通过第一螺栓3-13和第一螺母3-14固定连接在所述不倒翁底座5-1的顶部，所述矿用本安接线盒3-9和减震橡胶垫3-11通过第二螺栓3-15和第二螺母3-16固定连接在所述第二隔板3-10上。

结合图11，所述矿用本安接线盒3-9由底板3-92、固定连接在底板3-92上的盒体3-93和活动连接在盒体3-93上的盒盖3-94构成，所述底板3-92上设置有螺纹孔3-95，所述天线连接孔3-91设置在盒体3-93侧壁上。

本发明使用时，由于布放电机2-6为自带驱动器的直流电机，因此，控制***10能够对布放电机2-6进行直接控制，且布放电机2-6所带的驱动器能够将布放电机2-6的运行信号实时反馈给控制***10，实现了对布放电机2-6的闭环控制。具体地，当需要布放无线通信中继器时，控制***10控制布放电机2-6旋转过合适的角度，布放电机2-6带动第一带轮2-7旋转，第一带轮2-7通过同步齿形带带动第二带轮2-10和第三带轮2-13旋转，第三带轮2-13带动滑动轴2-12旋转，使得滑动套头2-11沿滑动轨2-12滑动，从而使得布放推板2-14前进，推动无线通信中继器，使得原来位于第一中继器出口11-1和第二中继器出口11-2附近的无线通信中继器从第一中继器出口11-1和第二中继器出口11-2出口中落下。

结合图12，本发明所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建方法，包括以下步骤：

步骤一、煤矿井下环境信息、通信信号强度和地理信息的检测及上传：井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人行走过程中，通过无线通信单元9对煤矿井下通信信号强度进行实时检测，控制***10采集无线通信单元9所检测到的煤矿井下通信信号强度a，并通过无线通信单元9传输给救援指挥中心计算机13；

步骤二、煤矿井下环境信息及通信信号强度的分析处理：控制***10调用环境信息及通信信号强度数据处理模块对煤矿井下环境信息和煤矿井下通信信号强度a进行分析处理，先将煤矿井下通信信号强度a与预先设定的设备正常运行通信信号强度b相比较，当a<b，再判断煤矿井下环境信息是否能够达到无线通信中继器正常工作要求，当煤矿井下环境信息能够达到无线通信中继器正常工作要求时，控制***10控制无线通信中继器布放装置2布放一个无线通信中继器到煤矿井下，同时，无线通信中继器布放装置2反馈其运行信号给控制***10，控制***10将无线通信中继器布放装置2的运行信号通过无线通信单元9传输给救援指挥中心计算机13，救援指挥中心计算机13根据反馈运行信号次数记录无线通信中继器布放装置2中无线通信中继器数量；反之，当a﹥b时，或a<b但是煤矿井下环境信息不能达到无线通信中继器正常工作要求时，均返回步骤一；

步骤三、布放的无线通信中继器所处位置处无线通信信号强度及其自身信息的检测及上传：布放到煤矿井下的无线通信中继器对其所处位置处的无线通信信号强度进行实时检测，并将其检测到的无线通信信号强度以及其MAC地址、IP地址和通信信息量实时传输给救援指挥中心计算机13；

步骤四、循环步骤一到步骤三，直至完成煤矿井下无线通信网络的搭建。

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 (9)

1.一种井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：包括机器人本体和固定连接在机器人本体顶端的无线通信中继器布放***，所述机器人本体上安装有行走机构，所述机器人本体内安装有对行走机构进行驱动的驱动机构(5)、环境信息监测单元(6)、无线通信单元(9)和与环境信息监测单元(6)相接的控制***(10)，所述驱动机构(5)由控制***(10)进行控制且其与控制***(10)相接，所述无线通信单元(9)与控制***(10)相接，所述控制***(10)通过无线通信单元(9)与救援中心的救援指挥中心计算机(13)进行双向通信；所述无线通信中继器布放***包括无线通信中继器布放装置(2)和存放在无线通信中继器布放装置(2)上的无线通信中继器，所述无线通信中继器布放装置(2)上设置有第一中继器出口(11-1)，所述机器人本体上设置有第二中继器出口(11-2)，所述无线通信中继器布放装置(2)与控制***(10)相接；

所述行走机构为履带式行走机构(4)，所述机器人本体包括内部设置有空腔且顶端敞口的底座(1-1)和固定连接在底座(1-1)顶端的顶盖(1-2)，所述底座(1-1)上设置有第一凹陷部，所述顶盖(1-2)上设置有第二凹陷部，所述第一凹陷部与第二凹陷部相配合构成了第二中继器出口(11-2)，所述履带式行走机构(4)的数量为两个且两个所述履带式行走机构(4)对称设置在所述底座(1-1)的两侧，所述底座(1-1)连接履带式行走机构(4)的侧壁上设置有多个通风孔(1-3)，所述驱动机构(5)、环境信息监测单元(6)、无线通信单元(9)和控制***(10)均设置在底座(1-1)内部空腔中，所述顶盖(1-2)与底座(1-1)之间设置有用于罩住所述驱动机构(5)、环境信息监测单元(6)、无线通信单元(9)和控制***(10)的防爆盖(1-4)。

2.按照权利要求1所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述环境信息监测单元(6)包括用于对环境中一氧化碳气体浓度进行实时检测的一氧化碳传感器(6-1)、用于对环境中氧气浓度进行实时检测的氧气浓度传感器(6-2)、用于对环境中瓦斯浓度进行实时检测的瓦斯传感器(6-3)、用于对环境中温度进行实时检测的温度传感器(6-4)和用于对图像信息进行实时采集的摄像机(6-5)。

3.按照权利要求1所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述无线通信中继器布放装置(2)包括布放装置壳体(2-1)以及设置在布放装置壳体(2-1)内且用于将布放装置壳体(2-1)内腔分隔成动力仓(2-24)和无线通信中继器存放仓(2-25)的第一隔板(2-2)，所述布放装置壳体(2-1)的顶端安装有上盖板(2-22)，所述第一中继器出口(11-1)设置在所述布放装置壳体(2-1)的底部；所述无线通信中继器存放仓(2-25)内设置有与第一隔板(2-2)固定连接的滑动轨(2-3)和与滑动轨(2-3)相平行的支撑轨(2-4)，所述滑动轨(2-3)与所述支撑轨(2-4)之间的空间为无线通信中继器存放轨道(2-5)，所述动力仓(2-24)内一端设置有布放电机(2-6)，所述布放电机(2-6)与控制***(10)相接，所述布放电机(2-6)的输出轴穿过所述第一隔板(2-2)和滑动轨(2-3)伸入到了所述无线通信中继器存放仓(2-25)中，位于所述无线通信中继器存放仓(2-25)中的布放电机(2-6)的输出轴上安装有第一带轮(2-7)，所述动力仓(2-24)内另一端设置有从动轴(2-9)固定台(2-8)，所述从动轴(2-9)固定台(2-8)上转动连接有从动轴(2-9)，所述从动轴(2-9)穿过所述第一隔板(2-2)和滑动轨(2-3)伸入到了所述无线通信中继器存放仓(2-25)中，位于所述无线通信中继器存放仓(2-25)中的从动轴(2-9)上安装有第二带轮(2-10)，所述无线通信中继器存放仓(2-25)内设置有无线通信中继器推放组件，所述无线通信中继器推放组件包括滑动连接在滑动轨(2-3)上的滑动套头(2-11)、转动连接在滑动套头(2-11)上的滑动轴(2-12)、安装在滑动轴(2-12)上的第三带轮和固定连接在滑动轴(2-12)上的布放推板(2-14)，所述滑动轴(2-12)与所述支撑轨(2-4)滑动连接，所述第一带轮(2-7)、第二带轮(2-10)和第三带轮上连接有同步齿形带(2-15)。

4.按照权利要求3所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述第一隔板(2-2)的数量为两块，相应所述动力仓(2-24)的数量为两个且所述无线通信中继器存放仓(2-25)的数量为一个，两个所述动力仓(2-24)分别位于所述无线通信中继器存放仓(2-25)的两侧，所述滑动轨(2-3)、支撑轨(2-4)和无线通信中继器存放轨道(2-5)的数量均为两条，所述无线通信中继器推放组件的数量为两组。

5.按照权利要求3所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述动力仓(2-24)内设置有布放电机(2-6)的一端设置有布放电机安装台(2-16)，所述布放电机安装台(2-16)上固定连接有电机安装夹，所述布放电机(2-6)通过电机安装夹安装在布放电机安装台(2-16)上；所述第一隔板(2-2)和滑动轨(2-3)上设置有用于安装支撑布放电机(2-6)的输出轴的布放电机轴承(2-17)和用于安装支撑从动轴(2-9)的从动轴承(2-18)；所述滑动轨(2-3)上固定连接有用于固定布放电机轴承(2-17)的布放电机轴承盖板(2-19)和用于固定从动轴承(2-18)的从动轴承盖板(2-20)；所述滑动套头(2-11)上设置有用于转动连接所述滑动轴(2-12)的滑动轴承(2-21)。

6.按照权利要求1所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述无线通信中继器包括不倒翁底座(3-1)和连接在不倒翁底座(3-1)顶端的不倒翁壳体，所述不倒翁底座(3-1)内设置有重力块(3-6)，所述不倒翁壳体内设置有无线通信模块(3-7)和用于给无线通信模块(3-7)供电的电源模块(3-8)，所述不倒翁壳体顶端连接有天线夹持头(3-4)，所述天线夹持头(3-4)上夹持有通过天线连接导线(3-12)与无线通信模块(3-7)相接的天线(3-5)。

7.按照权利要求6所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述不倒翁底座(3-1)的形状为半球形；所述不倒翁壳体由与不倒翁底座(3-1)连接的通信仓壳体(3-2)和与通信仓壳体(3-2)连接的天线(3-5)连接仓壳体(3-3)构成，所述天线夹持头(3-4)连接在天线(3-5)连接仓壳体(3-3)的顶端；所述通信仓壳体(3-2)的形状为喇叭状，所述天线(3-5)连接仓壳体(3-3)的形状为圆柱状。

8.按照权利要求6所述的井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人，其特征在于：所述通信仓壳体(3-2)内设置有矿用本安接线盒(3-9)，所述无线通信模块(3-7)和电源模块(3-8)均安装在矿用本安接线盒(3-9)内，所述矿用本安接线盒(3-9)上设置有供天线连接导线(3-12)穿过的天线连接孔(3-91)；所述不倒翁底座(3-1)的顶部固定连接有第二隔板(3-10)，所述第二隔板(3-10)上设置有减震橡胶垫(3-11)，所述矿用本安接线盒(3-9)设置在所述减震橡胶垫(3-11)上且与所述减震橡胶垫(3-11)上一起固定连接在所述第二隔板(3-10)上；所述矿用本安接线盒(3-9)由底板(3-92)、固定连接在底板(3-92)上的盒体(3-93)和活动连接在盒体(3-93)上的盒盖(3-94)构成，所述底板(3-92)上设置有螺纹孔(3-95)，所述天线连接孔(3-91)设置在盒体(3-93)侧壁上。

9.一种利用如权利要求1所述机器人进行井下应急救援无线通信网络自主搭建的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、煤矿井下环境信息、通信信号强度和地理信息的检测及上传：井下应急救援无线通信网络自主搭建机器人行走过程中，通过无线通信单元(9)对煤矿井下通信信号强度进行实时检测，控制***(10)采集无线通信单元(9)所检测到的煤矿井下通信信号强度a，并通过无线通信单元(9)传输给救援指挥中心计算机(13)；

步骤二、煤矿井下环境信息及通信信号强度的分析处理：控制***(10)调用环境信息及通信信号强度数据处理模块对煤矿井下环境信息和煤矿井下通信信号强度a进行分析处理，先将煤矿井下通信信号强度a与预先设定的设备正常运行通信信号强度b相比较，当a<b，再判断煤矿井下环境信息是否能够达到无线通信中继器正常工作要求，当煤矿井下环境信息能够达到无线通信中继器正常工作要求时，控制***(10)控制无线通信中继器布放装置(2)布放一个无线通信中继器到煤矿井下，同时，无线通信中继器布放装置(2)反馈其运行信号给控制***(10)，控制***(10)将无线通信中继器布放装置(2)的运行信号通过无线通信单元(9)传输给救援指挥中心计算机(13)，救援指挥中心计算机(13)根据反馈运行信号次数记录无线通信中继器布放装置(2)中无线通信中继器数量；反之，当a﹥b时，或a<b但是煤矿井下环境信息不能达到无线通信中继器正常工作要求时，均返回步骤一；

步骤三、布放的无线通信中继器所处位置处无线通信信号强度及其自身信息的检测及上传：布放到煤矿井下的无线通信中继器对其所处位置处的无线通信信号强度进行实时检测，并将其检测到的无线通信信号强度以及其MAC地址、IP地址和通信信息量实时传输给救援指挥中心计算机(13)；

步骤四、循环步骤一到步骤三，直至完成煤矿井下无线通信网络的搭建。