本发明涉及农业工程技术领域，具体为一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人。
背景技术：
我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，也是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，铺设轨道是为了减小车辆运行的阻力，轨道铺设应牢固而平稳，并具有一定的弹性，以缓和车辆运行的冲击，延长轨道和车辆的使用年限，在装煤的车体的运输过程中，难免会有车体内的煤炭洒落出来，掉落在轨道上，轨道上经过长时间的煤炭的堆积，会影响车体运行的安全，煤炭开采过程中会产生有害气体，属于易燃易爆气体，吸入后对人体危害极大，同时会产生瓦斯爆炸事故发生，给国家财产及人民生命安全造成了极大的损失和危害，因此，对煤矿井下气体进行准确的监测显得尤为重要。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，具备使用效果好的优点，解决了矿井开采过程存在危险的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，包括箱体，所述箱体顶部的一侧固定连接有横梁，所述箱体底部的前侧通过转轴活动连接有滚轮，所述箱体的底部固定连接有第一电机，所述箱体两侧底部的后端均固定连接有第二电机，所述箱体顶部的两侧内壁均固定连接有收集箱，所述箱体的顶部固定连接有位于收集箱下方的负压风机，所述负压风机的底部固定连接有连接管，所述连接管的底端固定连接有收集罩，所述第二电机的动力输出轴固定连接有固定套，所述固定套的两侧内壁均开设有导向槽，所述固定套的内部固定连接有弹簧，所述弹簧的一端固定连接有活动杆，所述活动杆的一端固定连接有刷头，所述导向槽的内部活动连接有导向块，所述箱体的顶端的中部固定连接有液压缸，所述液压缸的动力输出轴固定连接有壳体，所述壳体的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机的动力输出轴固定连接有转辊，所述横梁的中部固定连接有中央处理器，所述中央处理器的输出端与报警模块的输入端电连接，所述中央处理器的输出端与显示面板的输入端电连接，所述中央处理器的输入端与输入面板的输出端电连接，所述中央处理器与存储模块双向电连接，所述中央处理器的输入端与电源模块的输出端电连接，所述中央处理器的输出端与数据对比模块的输入端电连接，所述数据对比模块的输出端与反馈模块的输入端电连接，所述中央处理器的输入端与数据接收模块的输出端电连接，所述数据接收模块的输入端分别与环境检测模块和气体检测模块的输入端电连接。
优选的，所述箱体的正面设置有透明窗，所述负压风机的顶部通过软管与收集箱固定连接。
优选的，所述活动杆的一端通过连杆与导向块固定连接，所述刷头的表面固定连接有软硬刷毛。
优选的，所述转辊的两端均通过轴承与壳体的两侧活动连接，且转辊的部门固定连接有刷毛。
优选的，所述显示面板为led液晶显示屏。
优选的，所述报警模块包括蜂鸣器、红色灯和绿色灯，所述反馈模块的输出端与中央处理器的输入端电连接。
优选的，所述环境检测模块包括温度传感器和湿度传感器，所述气体检测模块包括一氧化碳传感器、氧气传感器和甲烷传感器。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，具备以下有益效果：
该可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，通过伺服电机带动转辊旋转，同时第二电机带动刷头旋转，能够对钢轨上的砂砾进行全面清理，避免车体在运输中产生事故，通过弹簧和活动杆作用，使得刷头能够与钢轨的两侧始终接触，提高了清理的效果，保证了车体运行的安全性，通过设置环境检测模块和气体检测模块，能够对矿井内部的环境进行实时检测，避免较高浓度的气体对人体产生危害，降低事故的发生，通过设置报警模块、存储模块和数据对比模块，能够对限定的数值进行设定，能够对检测的环境数据进行比对，一旦超过限值，报警模块就会启动产生警报和灯光闪烁，从而实现信号的快速传递。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明箱体结构正剖图；
图3为本发明结构系统原理图；
图4为本发明报警模块系统图。
图中：1箱体、2横梁、3滚轮、4第一电机、5第二电机、6收集箱、7负风压机、8连接管、9收集罩、10固定套、11导向槽、12弹簧、13活动杆、14刷头、15导向块、16液压缸、17壳体、18伺服电机、19转辊、20中央处理器、21报警模块、2101蜂鸣器、2102红色灯、2103绿色灯、22显示面板、23输入面板、24存储模块、25电源模块、26对比模块、27反馈模块、28数据接收模块、29环境检测模块、2901温度传感器、2902湿度传感器、30气体检测模块、3001一氧化碳传感器、3002氧气传感器、3003甲烷传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，包括箱体1，箱体1顶部的一侧固定连接有横梁2，箱体1底部的前侧通过转轴活动连接有滚轮3，箱体1的底部固定连接有第一电机4，第一电机4带动滚轮3转动，使得该机器人能够轨道上移动，进而能够对轨道前进方向的砂砾进行全面清理，且检测装置能够对矿井内部环境进行检测，箱体1两侧底部的后端均固定连接有第二电机5，箱体1顶部的两侧内壁均固定连接有收集箱6，箱体1的顶部固定连接有位于收集箱6下方的负压风机7，箱体1的正面设置有透明窗，方便观察箱体1内部构件的运行情况，负压风机7的顶部通过软管与收集箱6固定连接，有利于吸收灰尘进入到收集箱6的内部，负压风机7的底部固定连接有连接管8，连接管8的底端固定连接有收集罩9，第二电机5的动力输出轴固定连接有固定套10，固定套10的两侧内壁均开设有导向槽11，固定套10的内部固定连接有弹簧12，弹簧12的一端固定连接有活动杆13，活动杆13的一端固定连接有刷头14，活动杆13的一端通过连杆与导向块15固定连接，刷头14的表面固定连接有软硬刷毛，利用弹簧12的弹性作用，使得活动杆13在固定套10的内部进行伸缩，使得刷头14能够与钢轨两侧接触，提高清理砂砾的效果，导向槽11的内部活动连接有导向块15，活动杆13伸缩时，导向块15在导向槽11的内部滑动，使得活动杆13能够保持稳定，箱体1的顶端的中部固定连接有液压缸16，液压缸16的动力输出轴固定连接有壳体17，壳体17的一侧固定连接有伺服电机18，伺服电机18的动力输出轴固定连接有转辊19，转辊19的两端均通过轴承与壳体17的两侧活动连接，且转辊19的部门固定连接有刷毛，利用液压缸16带动壳体17向下移动，伺服电机18带动转辊19旋转，能够对钢轨的顶部砂砾进行清扫，横梁2的中部固定连接有中央处理器20，中央处理器20的输出端与报警模块21的输入端电连接，报警模块21包括蜂鸣器2101、红色灯2102和绿色灯2103，当产生事故时，通过报警模块21的启动，使得矿井内出现灯光和声音信息的传递，使得人们能够快速获取消息，中央处理器20的输出端与显示面板22的输入端电连接，显示面板22为led液晶显示屏，能够将检测的矿井环境数值进行显示，便于人们观看，中央处理器20的输入端与输入面板23的输出端电连接，中央处理器20与存储模块24双向电连接，存储模块24能够对设定的数据限值进行储存，方便与检测数据进行对比，中央处理器20的输入端与电源模块25的输出端电连接，中央处理器20的输出端与数据对比模块26的输入端电连接，数据对比模块26的输出端与反馈模块27的输入端电连接，反馈模块27的输出端与中央处理器20的输入端电连接，通过数据对比模块26和反馈模块27，能够对检的实时数据进行比对，提高了检测的准确性，中央处理器20的输入端与数据接收模块28的输出端电连接，数据接收模块28的输入端分别与环境检测模块29和气体检测模块30的输入端电连接，环境检测模块29包括温度传感器2901和湿度传感器2902，能够对温度和湿度进行实时检测，气体检测模块30包括一氧化碳传感器3001、氧气传感器3002和甲烷传感器3003，能够对矿井内部的气体浓度进行检测，避免产生爆炸事故。
在使用时，将滚轮3搭接在钢轨上，使得箱体1稳定包裹钢轨的上部，利用液压缸16带动壳体17向下移动，使得转辊19与钢轨顶部接触，利用伺服电机18带动转辊19旋转，使得转辊19对钢轨上部的砂砾进行清扫，通过第二电机5带动固定套10旋转，使得活动杆13带动刷头14在钢轨的一侧进行旋转，能够对钢轨中部的砂砾进行清理，利用弹簧12的弹性作用，使得活动杆13在固定套10的内部进行伸缩，进而使得刷头14能够始终与钢轨接触，提高了清扫的效果，在清扫过程中，利用第一电机4带动滚轮3转动，使得该机器人在钢轨上进行前进，从而可以对钢轨上的砂砾进行全面清理，在清理的过程中，通过负风压机7和收集罩9的配合，使得清扫的灰尘被吸收到收集箱6的内部，避免产生飞扬，通过输入面板23输入矿井内部数据的设定值，对环境数据的上下限值进行设定，并将设定的数据信息通过中央处理器20传输到存储模块24进行存储，通过环境检测模块29对矿井中的温度和湿度进行检测，同时气体检测模块30对矿井中的气体浓度进行检测，获取矿井内部的实时环境信息，并将检测的数值通过数据接收模块28传输给中央处理器20，中央处理器20将测定的多个数值传输给数据对比模块26，通过将实时检测出的环境数据与存储模块24中的预存储数据进行对比，若数值在设定范围内，则环境适宜，若数值超出设定的范围，则将对比结果反馈给中央处理器20，中央处理器20驱动报警模块21运行工作，使得，蜂鸣器2101发出警报声，同时红色灯2102进行不停的闪烁，起到报警警示的作用。
综上所述，该可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，通过伺服电机18带动转辊19旋转，同时第二电机5带动刷头14旋转，能够对钢轨上的砂砾进行全面清理，避免车体在运输中产生事故，通过弹簧12和活动杆13作用，使得刷头14能够与钢轨的两侧始终接触，提高了清理的效果，保证了车体运行的安全性，通过设置环境检测模块29和气体检测模块30，能够对矿井内部的环境进行实时检测，避免较高浓度的气体对人体产生危害，降低事故的发生，通过设置报警模块21、存储模块24和数据对比模块26，能够对限定的数值进行设定，能够对检测的环境数据进行比对，一旦超过限值，报警模块21就会启动产生警报和灯光闪烁，从而实现信号的快速传递。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)顶部的一侧固定连接有横梁(2)，所述箱体(1)底部的前侧通过转轴活动连接有滚轮(3)，所述箱体(1)的底部固定连接有第一电机(4)，所述箱体(1)两侧底部的后端均固定连接有第二电机(5)，所述箱体(1)顶部的两侧内壁均固定连接有收集箱(6)，所述箱体(1)的顶部固定连接有位于收集箱(6)下方的负压风机(7)，所述负压风机(7)的底部固定连接有连接管(8)，所述连接管(8)的底端固定连接有收集罩(9)，所述第二电机(5)的动力输出轴固定连接有固定套(10)，所述固定套(10)的两侧内壁均开设有导向槽(11)，所述固定套(10)的内部固定连接有弹簧(12)，所述弹簧(12)的一端固定连接有活动杆(13)，所述活动杆(13)的一端固定连接有刷头(14)，所述导向槽(11)的内部活动连接有导向块(15)，所述箱体(1)的顶端的中部固定连接有液压缸(16)，所述液压缸(16)的动力输出轴固定连接有壳体(17)，所述壳体(17)的一侧固定连接有伺服电机(18)，所述伺服电机(18)的动力输出轴固定连接有转辊(19)，所述横梁(2)的中部固定连接有中央处理器(20)，所述中央处理器(20)的输出端与报警模块(21)的输入端电连接，所述中央处理器(20)的输出端与显示面板(22)的输入端电连接，所述中央处理器(20)的输入端与输入面板(23)的输出端电连接，所述中央处理器(20)与存储模块(24)双向电连接，所述中央处理器(20)的输入端与电源模块(25)的输出端电连接，所述中央处理器(20)的输出端与数据对比模块(26)的输入端电连接，所述数据对比模块(26)的输出端与反馈模块(27)的输入端电连接，所述中央处理器(20)的输入端与数据接收模块(28)的输出端电连接，所述数据接收模块(28)的输入端分别与环境检测模块(29)和气体检测模块(30)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，其特征在于：所述箱体(1)的正面设置有透明窗，所述负压风机(7)的顶部通过软管与收集箱(6)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，其特征在于：所述活动杆(13)的一端通过连杆与导向块(15)固定连接，所述刷头(14)的表面固定连接有软硬刷毛。
4.根据权利要求1所述的一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，其特征在于：所述转辊(19)的两端均通过轴承与壳体(17)的两侧活动连接，且转辊(19)的部门固定连接有刷毛。
5.根据权利要求1所述的一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，其特征在于：所述显示面板(22)为led液晶显示屏。
6.根据权利要求1所述的一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，其特征在于：所述报警模块(21)包括蜂鸣器(2101)、红色灯(2102)和绿色灯(2103)，所述反馈模块(27)的输出端与中央处理器(20)的输入端电连接。
7.根据权利要求1所述的一种可清理前进方向砂砾的矿井气体检测机器人，其特征在于：所述环境检测模块(29)包括温度传感器(2901)和湿度传感器(2902)，所述气体检测模块(30)包括一氧化碳传感器(3001)、氧气传感器(3002)和甲烷传感器(3003)。
技术总结