一種地下遙控鏟運機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下遙控鏟運機器人，屬于光電機液一體化領域，具體涉及一種地下遙控鏟運機器人。其包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠程受控鏟運機器人，控制系統(tǒng)包括操作平臺和操作發(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無線連接；遠程受控鏟運機器人包括操作接收模塊、任務執(zhí)行單元和任務監(jiān)控單元；控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠程受控鏟運機器人的操作接收模塊之間通過無線連接。操作人員可在地上通過觀察顯示器，了解礦井現(xiàn)狀后，控制操作平臺，并將操作指令無線傳輸給遠程遙控鏟運機器人，使鏟運機器人能夠按照操作指令執(zhí)行裝卸、運輸?shù)葎幼?，實現(xiàn)非煤礦山的安全生產(chǎn)。
【專利說明】一種地下遙控鏟運機器人
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于屬于光電機液一體化領域，具體涉及一種地下遙控鏟運機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]我國地下采礦設備，特別是大型采礦設備和無人采礦設備還基本處于研究階段，成熟實用的大型采礦設備和無人采礦設備基本依賴進口，自動化、智能化、網(wǎng)絡化等先進技術(shù)在設備上的應用研究也不多見，國產(chǎn)地下采礦設備與世界采礦業(yè)發(fā)達國家的差距非常大，嚴重影響了我國資源的高效開發(fā)和礦業(yè)技術(shù)的進步。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，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、自動化、智能化與高效安全開采，以至于實現(xiàn)無人采礦和遙控采礦模式.數(shù)字化礦山的建立，必須以大型無軌技術(shù)裝備的自動化和遙控化為基礎。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種地下遙控鏟運機器人，能遠程控制鏟運機器人地下采礦作業(yè)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠程受控鏟運機器人，
控制系統(tǒng)包括操作平臺和操作發(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無線連接；
遠程受控鏟運機器人包括操作接收模塊、任務執(zhí)行單元和任務監(jiān)控單元；
控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠程受控鏟運機器人的操作接收模塊之間通過無線連接。
[0005]本發(fā)明所述的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于視頻采集單元包括無線接發(fā)模塊和視頻復用器，視頻復用器連接攝像頭和云臺；攝像頭的數(shù)量為三臺以上，其中一臺攝像頭安裝在遠程受控鏟運機器人的底部，其中兩臺攝像頭分別通過云臺安裝在遠程受控鏟運機器人的駕駛室兩側(cè)。
[0006]用吊裝的方式將云臺通過阻尼吊掛在遠程受控鏟運機器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過云臺進行上下160度旋轉(zhuǎn),左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺攝像頭均獨立控制。
[0007]視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復用器和無線接發(fā)模塊；主控裝置能通過無線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺的上下左右運動。
[0008]視頻采集單元的無線接發(fā)模塊與視頻播放控制單元的無線接發(fā)模塊之間通過蜂窩中繼器進行無線連接。
[0009]遠程受控鏟運機器人的任務執(zhí)行單元包括任務執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務執(zhí)行控制模塊包括對行駛速度、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開機、停機、制動、燈光、喇叭的開關(guān)量控制。
[0010]任務監(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]任務監(jiān)控單元還包括倒車雷達、聲光報警和現(xiàn)場緊急手動停車裝置。
[0012]控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠程受控鏟運機器人的操作接收模塊之間通過蜂窩中繼器進行無線連接。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、地下遙控鏟運機器人的研究采用主從控制技術(shù)進行遠程操作控制，利用自動控制原理，操作人員可在地上通過觀察顯示器，及時了解礦井實時現(xiàn)狀，而后根據(jù)需要控制操作平臺，并將操作指令無線傳輸給遠程遙控鏟運機器人，使鏟運機器人能夠按照操作指令執(zhí)行裝卸、運輸?shù)葎幼鳎瑢崿F(xiàn)非煤礦山的安全生產(chǎn)。
[0014]2、采用創(chuàng)新的無線傳輸路徑辨識系統(tǒng)，利用多數(shù)據(jù)融合技術(shù)，獲得非煤礦山危險作業(yè)區(qū)的實際工況，并無線傳輸至遠程平臺。視頻系統(tǒng)的運用，使得工作人員可以通過視頻觀察控制對象的工作情況，可有效識別遙控鏟運機器人周邊環(huán)境。
[0015]3、優(yōu)化遙控鏟運機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計，得出鏟運機器人的結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設計，建立非煤礦山用遙控鏟運機器人系統(tǒng)模型，實現(xiàn)遙控鏟運機器人機構(gòu)、控制與視頻監(jiān)控一體化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[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)明遠程受控鏟運機器人的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0018]如圖所示，本發(fā)明所示的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于由控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠程受控鏟運機器人組成。遠程受控鏟運機器人可采用于智能挖礦或其他礦山挖掘、運輸機械。
[0019]控制系統(tǒng)包括操作平臺和操作發(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蜂窩中繼器連接，實現(xiàn)無線互聯(lián)。
[0020]遠程受控鏟運機器人包括操作接收模塊、任務執(zhí)行單元和任務監(jiān)控單元三部分。
[0021]控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠程受控鏟運機器人的操作接收模塊之間通過蜂窩中繼器進行無線連接。
[0022]本發(fā)明所述的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于視頻采集單元包括無線接發(fā)模塊和視頻復用器，視頻復用器連接攝像頭和云臺；攝像頭的數(shù)量為三臺，其中攝像頭3安裝在遠程受控鏟運機器人的底部，用于監(jiān)控倒車。其中攝像頭I和2分別通過云臺I和2安裝在遠程受控鏟運機器人的駕駛室兩側(cè)。
[0023]云臺I和2用吊裝的方式通過阻尼吊掛在遠程受控鏟運機器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過云臺進行上下160度旋轉(zhuǎn)，左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺攝像頭均獨立控制。
[0024]視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復用器和無線接發(fā)模塊；主控裝置能通過無線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺的上下左右運動。
[0025]遠程受控鏟運機器人的任務執(zhí)行單元包括任務執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務執(zhí)行控制模塊包括對行駛速度、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開機、停機、制動、燈光、喇叭的開關(guān)量控制。
[0026]任務監(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、倒車雷達、聲光報警和現(xiàn)場緊急手動停車裝置。
[0027]本發(fā)明在使用時，操作人員可在地上通過觀察顯示器，及時了解礦井實時現(xiàn)狀，而后根據(jù)需要控制操作平臺，并將操作指令無線傳輸給遠程遙控鏟運機器人，以控制其進行車輛行駛或任務執(zhí)行，從而實施挖礦作業(yè)。
[0028]需要指出的是，上述實施方式僅是本發(fā)明優(yōu)選的實施例，對于本【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員來說，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)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于包括控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和遠程受控鏟運機器人， 控制系統(tǒng)包括操作平臺和操作發(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無線連接； 遠程受控鏟運機器人包括操作接收模塊、任務執(zhí)行單元和任務監(jiān)控單元； 控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠程受控鏟運機器人的操作接收模塊之間通過無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于視頻采集單元包括無線接發(fā)模塊和視頻復用器，視頻復用器連接攝像頭和云臺；攝像頭的數(shù)量為三臺以上，其中一臺攝像頭安裝在遠程受控鏟運機器人的底部，其中兩臺攝像頭分別通過云臺安裝在遠程受控鏟運機器人的駕駛室兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于用吊裝的方式將云臺通過阻尼吊掛在遠程受控鏟運機器人的駕駛室兩側(cè)，使云臺不論車輛如何傾斜始終保持垂直，攝像頭能通過云臺進行上下160度旋轉(zhuǎn)，左右340度的旋轉(zhuǎn)控制；每臺攝像頭均獨立控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于視頻播放控制單元包括主控裝置及顯示器、視頻復用器和無線接發(fā)模塊；主控裝置能通過無線遙控控制視頻采集單元的攝像頭開關(guān)及云臺的上下左右運動。
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機器人，其特征在于視頻采集單元的無線接發(fā)模塊與視頻播放控制單元的無線接發(fā)模塊之間通過蜂窩中繼器進行無線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地下遙控鏟運機器人，其特征在于遠程受控鏟運機器人的任務執(zhí)行單元包括任務執(zhí)行控制模塊和車輛行駛控制模塊；任務執(zhí)行控制模塊包括對行駛速度、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開機、停機、制動、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機器人，其特征在于任務監(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機器人，其特征在于任務監(jiān)控單元還包括倒車雷達、聲光報警和現(xiàn)場緊急手動停車裝置。
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機器人，其特征在于控制系統(tǒng)的操作發(fā)射模塊與遠程受控鏟運機器人的操作接收模塊之間通過蜂窩中繼器進行無線連接。
【文檔編號】E21C35/20GK103437763SQ201310406948
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】王樂 申請人:淄博廣梓機械有限公司