本发明涉及矿井机械设备，更具体地，涉及一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人。
背景技术：
1、矿井退锚是矿井作业中的一个重要环节，主要包括锚索支护和退锚工作。在矿井工作面推进过程中，为了维护巷道和工作面的稳定，通常会使用锚索支护。锚索支护通过将锚索固定在岩石或煤体中，提供对巷道和工作面的支撑力，防止顶板垮落和瓦斯积聚等安全问题。退锚工作的主要目的是解除失效的锚索支护，防止其对工作面的安全造成威胁。退锚工作需要使用专业的退锚工具和设备，如退锚器、锚环剖切器等。这些工具和设备通过破坏或切断锚索，使其失去支护作用，从而确保工作面的安全。
2、传统的矿井退锚方式主要采用手动液压推进式退锚器，或者使用剪钳、套管等工具进行退锚。然而这些传统的矿井退锚方式存在一些问题。首先，手动液压推进式退锚器需要耗费大量的人力和时间，操作过程繁琐且效率低下。同时，由于井下环境复杂，操作人员的安全也存在一定的风险。其次，使用剪钳、套管等工具进行退锚时，由于锚索外露部分经常受到破坏，导致锚索弯曲分叉，难以用传统工具实现正常退锚。这不仅增加了退锚的难度，还可能导致退锚过程中发生事故。
3、第一，当前矿用退锚机器人大多采用履带式移动机构，在移动过程中存在无法快速行驶且无法快速进行转向的问题，故这些问题将会把时间浪费在行驶中进而降低退锚效率。第二，目前矿用六轴退锚机器人有六个自由度构成，因而造价成本高，不易满足消费市场需求。第三，目前夹断式退锚装置采用两个夹片夹断退锚，会存在定位不准确或跑偏的问题。
技术实现思路
1、本发明为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
2、本发明涉及一种基于虹膜机构退锚装置的多足矿用机器人。包括多足机构、升降机构、伸缩臂控制装置、末端执行机构、电动机、控制柜；多足机构由减震器、底盘支架、车轮、车轮联轴器组成；升降机构由升降上板、升降底板、升降支架、升降液压油缸、油管、防爆三相异步电机组成；伸缩臂控制装置由伸缩臂控制台、多级伸缩臂关节、旋转基体组成；末端执行机构由末端执行机构联轴器、工业相机、防爆伺服电机、位姿传感器、虹膜退锚机构组成，其中虹膜退锚机构由回转转盘、底盘、连杆、刀片、保护罩、喷雾系统组成；控制柜控制相应电机为机器人提供动力，多足机构作为机器人移动装置，升降机构完成举升，伸缩臂控制装置对多个伸缩臂关节进行控制到达指定空间位置，末端执行机构通过联轴器连接虹膜退锚机构并为其提供一个旋转自由度；最后由虹膜退锚机构完成对锚杆螺母退锚的动作。
3、采用上述实现方式，通过遥控器可以控制退锚机器人进入工作区域，退锚机器人自身的多足机构、升降机构和多级伸缩臂上携带的高精度传感器和工业相机，使其能够实现自主退锚。而且退锚机器人使用伺服驱动和图像识别精准定位技术，实现了精准的退锚作业。
4、所述的多足机构：多足机构与底盘支架使用焊接方式进行连接，所述底盘支架上安装有减震器、车轮部分，所述车轮部分由车轮联轴器与车轮驱动电机通过销轴连接，所述车轮联轴器通过联轴器上的内螺纹与轮胎轮毂上的外螺纹进行连接，多足机构通过多个伺服电机驱动，其中每一个电机控制一个车轮运动，可以实现各个车轮之间的差速移动，从而可以使该机构在确保稳定性的前提下可以实现原地快速旋转进行换向，并且能够大大提升行驶速度，所述轮胎上安装有自锁装置，该装置可以在退锚机器人到达指定工作地点开始工作前将底部车轮全部锁住，避免重心不稳，防止在工作中因缺乏稳定性而影响退锚工作。
5、所述底盘支架的前部顶端设置有激光雷达和第一工业相机，所述激光雷达和第一工业相机均与所述控制柜电连接。
6、所述的升降机构：包括设置在所述底盘支架上的升降底板，所述升降底板的第一端固定设置在所述底盘支架上，所述升降底板上安装有升降支架，所述升降支架的第二端与升降上板固定连接，所述升降机构通过电机驱动液压系统来进行伸缩臂及末端执行机构的升降，所述升降机构顶部的一侧设置倾角传感器，所述倾角传感器与所述控制柜电连接。
7、所述的伸缩臂控制装置：包括伸缩臂控制台，所述伸缩臂控制台上设置多级伸缩臂关节，所述多级伸缩臂关节由所述伸缩臂控制台进行控制其伸缩，所述伸缩臂末端上安装有旋转基体，所述旋转基体由伺服电机单独驱动，所述伸缩臂控制装置与控制柜电连接。
8、所述的末端执行机构：包括末端执行机构联轴器、第二工业相机、位姿传感器、旋转基体，所述末端执行机构上安装有第二工业相机、位姿传感器，所述末端执行机构上的第二工业相机、位姿传感器与控制柜电连接。
9、所述的虹膜退锚机构：包括回转转盘、底盘、连杆、刀片、保护罩、喷雾系统,喷雾系统安装于虹膜退锚机构的内部，所述虹膜退锚机构内部喷雾系统与所述控制柜电连接。
10、所述的控制柜：为设置在所述底盘支架顶部一端的隔爆型防爆控制箱，其上设置有瓦斯浓度显示屏和隔爆电缆引入端，所述隔爆型防爆控制箱分为多个隔爆腔和一个本安腔，所述隔爆型防爆控制箱的本安腔内设置有防爆型三相异步电机，所述隔爆型防爆控制箱顶部设置有瓦斯浓度传感器、第三工业相机。
11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12、本发明通过设置多足机构，相较于履带式行走机构：多足机构与底盘支架使用焊接方式进行连接，底盘支架上安装有减震器，因此该机构拥有更强的稳定性，在行驶和退锚工作中能够有效的减少振动，从而能够提高矿用机器人的使用寿命；底盘支架上安装有多个车轮，每个车轮都由车轮联轴器与车轮驱动电机通过销轴连接，且一个电机驱动一个车轮进行运动，因此该机构有着更强的驱动能力，能够实现原地快速旋转进行转向，不仅如此还能在行驶过程中速度更快，能够大大缩短时间成本，提高工作效率。
13、本发明通过设置虹膜退锚机构，相较于目前退锚夹断机构：虹膜退锚机构由回转转盘、底盘、连杆、刀片、保护罩、喷雾系统组成，首先在退锚过程中，虹膜退锚机构的底盘包裹住要退锚的锚杆螺母，随后由防爆伺服电机控制联轴器转动，从而带动回转底盘旋转，即控制连杆上的刀片对锚杆螺母进行挤压切断，同时在挤压切断的过程中喷雾系统工作，防止产生火花造成安全问题；其次由于底盘是直接将锚杆螺母套住，因此在挤压切断的过程中能够有效防止错位，从而对刀片造成损伤，影响其使用寿命。
1.本发明涉及一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，包括多足机构、升降机构、伸缩臂控制装置、末端执行机构、电动机、控制柜；多足机构由减震器、底盘支架、车轮、车轮联轴器组成；升降机构由升降上板、升降底板、升降支架、升降液压油缸、油管、防爆三相异步电机组成；伸缩臂控制装置由伸缩臂控制台、多级伸缩臂关节、旋转基体组成；末端执行机构由末端执行机构联轴器、工业相机、防爆伺服电机、位姿传感器、虹膜退锚机构组成，其中虹膜退锚机构由回转转盘、底盘、连杆、刀片、保护罩、喷雾系统组成；控制柜由一个本安腔、三个隔爆腔、防爆三相异步电机组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述多足机构与底盘支架使用焊接方式进行连接，所述底盘支架上安装有减震器、车轮部分，所述车轮部分由车轮联轴器与车轮驱动电机通过销轴连接，所述车轮联轴器与轮胎轮毂采用螺纹连接，所述轮胎上安装有自锁装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述底盘支架的前部顶端设置有激光雷达和第一工业相机，所述激光雷达和第一工业相机均与所述控制柜电连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述升降机构包括设置在所述底盘支架上的升降底板，所述升降底板的第一端固定设置在所述底盘支架上，所述升降底板上安装有升降支架，所述升降支架的第二端与升降上板固定连接，所述升降机构顶部的一侧设置倾角传感器，所述倾角传感器与所述控制柜电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述升降机构顶部安装有伸缩臂控制装置，所述伸缩臂控制装置上固定有伸缩臂控制台，所述伸缩臂控制台上设置多级伸缩臂关节，所述多级伸缩臂关节由所述伸缩臂控制台进行控制其伸缩，所述伸缩臂末端上安装旋转基体，所述旋转基体由伺服电机单独驱动，所述伸缩臂控制装置与控制柜电连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述旋转基体末端通过联轴器连接末端执行机构，所述末端执行机构设置有第二工业相机、位姿传感器，所述旋转基体与所述控制柜电连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述末端执行机构通过联轴器与虹膜退锚机构连接，所述虹膜退锚机构的内部安装喷雾系统，所述虹膜退锚机构与所述控制柜电连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于虹膜退锚机构的多足矿用机器人，其特征在于：所述控制柜设置在所述底盘支架顶部一端的隔爆型防爆控制箱：所述隔爆型防爆控制箱上设置有瓦斯浓度显示屏和隔爆电缆引入端，所述隔爆型防爆控制箱分为多个隔爆腔和一个本安腔，所述隔爆型防爆控制箱的本安腔内设置有防爆型三相异步电机，所述隔爆型防爆控制箱顶部设置有瓦斯浓度传感器、第三工业相机。
