[0001] 本发明属于探测机器人技术领域，具体是一种带有稳定功能的煤矿井探测机器人。

[0002] 煤矿井探测机器人是一种用于煤矿井下环境的智能机器人，其主要功能包括自主移动、精确定位、图像采集、智能感知和预警等。这些机器人在复杂的矿井环境中能够执行多种任务，如设备运行工况检测、设施状况诊断、变形检测、危险气体浓度与分布监测、环境温度感知以及通风参数采集等。在浅埋煤层长壁开采中，如果老顶沿煤壁出现严重的台阶下沉，则可能引起贯通裂缝张开，形成工作面溃沙的直接通道。这表明在某些情况下，断层会导致台阶下沉，从而形成较高的台阶。

[0003] 在上述情况下，常规的探测机器人使用履带式行走机构或轮式行走机构通过增加与地面的接触面积来提高负载能力和运动稳定性，但是其跨越障碍的能力较低，而可变形行走机构虽然能够提高了越障能力，但是相应的降低了负载能力，但是也仅仅提高了跨越障碍的能力，难以做到沿较高的台阶上行，因此针对上述问题进行改进。

[0031] 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。

[0032] 如图1至图11所示，本发明提供一种带有稳定功能的煤矿井探测机器人，包括探测机器人本体1，还包括，连接机构2，连接机构2设置有两个且对称设置于探测机器人本体1的两侧；第一驱动机构3，第一驱动机构3安装于连接机构2上；第二伸缩杆4，第二伸缩杆4设置于第一驱动机构3上；第一连接机构5，第一连接机构5安装于第二伸缩杆4上；延伸机构6，延伸机构6连接在第一连接机构5上且位于探测机器人本体1的上方；滚珠丝杆7，滚珠丝杆7设置于延伸机构6内部且用于驱动第一连接机构5与延伸机构6产生相对滑动；其中，第一连接机构5包括固定外壳501、螺纹杆502、第一滑块503、第二滑块504和第二驱动电机505，固定外壳501连接于第二伸缩杆4的输出端，第二驱动电机505安装于固定外壳501内部，螺纹杆502安装在第二驱动电机505的输出轴上且与固定外壳501活动套接，第一滑块503与固定外壳501固定连接且第一滑块503与螺纹杆502转动连接，第二滑块504套接在螺纹杆502上；第一驱动机构3包括第一驱动电机301和第一伸缩杆302，第一驱动电机301安装于滑动块202表面，第一伸缩杆302安装于第一驱动电机301的输出轴上，第一伸缩杆302的伸缩端与第二伸缩杆4固定连接；延伸机构6包括钢板本体601和固定组件602，滚珠丝杆7设置于钢板本体
601内部，固定组件602设置于钢板本体601的一端，钢板本体601远离固定组件602的一端安装有角块；第一滑块503与第二滑块504位于钢板本体601内部的一端能拼合成圆柱形，第一滑块503与第二滑块504接触时，钢板本体601能够沿上述二者表面转动；固定外壳501通过第一滑块503和第二滑块504与钢板本体601滑动连接，滚珠丝杆7的丝杠滑块通过连接轴与第一滑块503转动连接。

[0033] 通过滚珠丝杆7能够使延伸机构6与第一连接机构5之间产生滑动，从而使得滚珠丝杆7在工作时能够把延伸机构6向探测机器人本体1的后方移动，并通过第一驱动电机301驱动第二伸缩杆4转动，把延伸机构6以第一驱动电机301为轴心向前推动，使延伸机构6呈倾斜状落在探测机器人本体1前方的底面上，随后第二驱动电机505启动带动第二滑块504向第一滑块503的方向移动直到二者接触，此时由于第一滑块503和第二滑块504位于钢板本体601内部的一端拼合成圆柱形，所以延伸机构6可沿第一滑块503和第二滑块504为轴心转动，从而使钢板本体601位于高处的一端落在台阶面上，如图8所示，随后可通过探测机器人本体1的前进，走上钢板本体601表面，进而实现较高台阶的跨越。

[0034] 通过设置的第一伸缩杆302，能够通过伸缩使钢板本体601沿探测机器人本体1的宽度方向向两侧移动，此时钢板本体601不再覆盖住探测机器人本体1的顶部，随后通过第一驱动电机301的旋转与第二伸缩杆4的收缩，并配合上滚珠丝杆7的工作，能够使延伸机构6整体位于探测机器人本体1的侧面，如图11所示状态，此时通过延伸机构6降低了探测机器人本体1的重心，并且增大了探测机器人本体1的底面面积，提高了探测机器人本体1行走的稳定性。

[0035] 如图4至图7所示，固定组件602包括固定板6021、连接辊6022、第一锁链6023、第二锁链6024和第三驱动电机6025，固定板6021与钢板本体601转动连接，第三驱动电机6025安装于钢板本体601内部，连接辊6022安装于第三驱动电机6025的输出轴上，第一锁链6023和第二锁链6024均固定在固定板6021上且另一端缠绕于连接辊6022表面；第一锁链6023和第二锁链6024在连接辊6022表面缠绕的方向相反，第一锁链6023和第二锁链6024远离连接辊6022的一端均延伸至固定板6021内部且与固定板6021固定连接，第一锁链6023和第二锁链
6024分别固定在固定板6021内部的两端，第一锁链6023从固定板6021内部延伸出并绕于固定板6021顶部的限位槽内；钢板本体601靠近固定板6021的一侧中部开设有能够让第一锁链6023和第二锁链6024通过的活动槽，连接辊6022被第三驱动电机6025驱动时，第一锁链
6023和第二锁链6024二者一个收卷、一个放开。

[0036] 当钢板本体601搭在高台阶的边缘时，启动第三驱动电机6025带动连接辊6022转动，此时第一锁链6023和第二锁链6024一个收卷一个放开，从而带动固定板6021旋转，使固定板6021搭在台阶表面上，同时钢板本体601上的角块能够插在地上，二者配合提高钢板本体601搭于台阶上的稳定性，也使得探测机器人本体1行走在钢板本体601上更稳定。

[0037] 如图3所示，连接机构2包括连接架201、滑动块202和弹簧203，连接架201固定于探测机器人本体1表面，滑动块202滑动连接于连接架201内部，弹簧203对连接架201和滑动块202进行连接。

[0038] 通过对称设置于探测机器人本体1上方的钢板本体601，能够对探测机器人本体1进行保护，防止矿洞顶部碎块落下对探测机器人本体1造成损伤，起到一定的保护作用，同时，钢板本体601通过第一连接机构5、第二伸缩杆4和第一驱动机构3等结构连接在滑动块202上，当上方碎块落至钢板本体601顶部时，受到冲击力作用，弹簧203能够通过形变进行缓冲，防止探测机器人本体1直接受到硬性冲击。

[0039] 本发明的工作原理及使用流程：

[0040] 初始状态下，钢板本体601位于探测机器人本体1上方，且两个钢板本体601接触，实现对探测机器人本体1顶部结构的保护，防止碎块掉落对探测机器人本体1上传感器、摄像头等电子产品造成损坏；

[0041] 当遇到台阶时，滚珠丝杆7首先工作带动钢板本体601于固定外壳501之间产生滑动，由于固定外壳501被第二伸缩杆4固定，所以实际为钢板本体601活动，滚珠丝杆7带动钢板本体601向探测机器人本体1的后方移动到最大值，接着第一驱动电机301通过第二伸缩杆4和第一连接机构5带动钢板本体601向前翻转，当钢板本体601接触到探测机器人本体1前方的地面时第一驱动电机301停止，随后第二驱动电机505启动通过螺纹杆502带动第二滑块504向第一滑块503的方向移动直到二者接触，在第二驱动电机505启动的同时，第三驱动电机6025也同步启动，第三驱动电机6025通过连接辊6022的转动对第一锁链6023和第二锁链6024进行一收一放，实现固定板6021的翻转，使固定板6021搭在台阶的顶面，当第一滑块503和第二滑块504接触时，第一滑块503和第二滑块504位于钢板本体601内部的一端组成圆柱形，钢板本体601沿倾斜方向落下，从而搭在台阶边角，接下来，探测机器人本体1向前移动走上钢板本体601形成的踏板，在此过程中，第一驱动电机301、滚珠丝杆7和第二伸缩杆4同步配合，实现如图8、图9和图10中所示的运动轨迹；

[0042] 当探测机器人本体1行走在崎岖路面时，首先第一伸缩杆302启动带动延伸机构6向探测机器人本体1的宽度方向移动，直到延伸机构6不再对探测机器人本体1进行覆盖保护，接着第二伸缩杆4收缩到最小值，随后滚珠丝杆7带动延伸机构6移动，随后第一驱动电机301带动第二伸缩杆4、第一连接机构5和延伸机构6旋转180°，此时延伸机构6的位置如图11中所示，使探测机器人本体1行走更加稳定。

[0043] 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。

[0044] 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。