地下矿用车辆障碍物探测系统

叙述了用于像铲运机、汽车等在地下矿巷道内以大约15km／h的速度行驶自行车辆的障碍物探测装置。所推荐的是采用结构光测距仪（Structured－lightrangefinder）的障碍物探测系统，其工作原理是对障碍物相关特征图像的直接分辨，而不是对场景实况几何形状的三维重建。该系统利用图像轮廓的瞬时变化以探测出是否有障碍物。     

地下矿山自行设备的障碍物探测系统

本文介绍了地下矿山自行设备，如铲运机，卡车的障碍物探测系统。提出的系统使用结构光测距仪，根据障碍物图象直接处理，而不采用场景三维成像系统，系统开发了图像时间演变方法以探测障碍物，并考虑了诸如地面和巷道壁不规则，车辆路线变化及可见度低等现象。     

地下矿山自行设备的障碍物探测系统

本文介绍了地下矿山自行设备，如铲运机、卡车（时速15km／h）的障碍物探测系统。提出的系统使用结构光测距仪,根据障碍物图象直接处理，而不采用场景三维成像系统，系统开发了图像时间演变方法以探测障碍物，并考虑了诸如地面和巷道壁不规则、车辆路线变化及可见度低等现象。     

煤矿环境探测救灾机器人自主避障研究

为了实现煤矿环境探测救灾机器人的自主行走,在其周围布置6个固定探测距离为24 cm的GP2Y0D21YK型红外开关和6个测量范围为10～80 cm的GP2D12型红外测距传感器对障碍物进行探测识别。机器人对障碍物进行坐标计算和记录存储,并通过人工势场方法实现自主避障行走。试验结果表明,两种传感器的相互结合大大提高了机器人的避障效果和智能性。     

煤矿井巷环境下机器人视觉图像增强及障碍识别研究

为解决煤矿救援机器人在发生灾害后光线不足、煤尘粉尘严重等造成视觉系统中图像不清晰、画面模糊以致障碍物形状无法识别问题,通过实验模拟煤矿井下光照条件,在光照充足、低照度以及零照度3种不同光照条件下采集机器人视觉图像。采用直方图均衡化方法对图像进行增强处理,使机器人显示的图像更加清晰,通过边缘检测算法以及基于风水岭分割改进的算法对障碍物信息进行提取,最终可以得到机器人前方主障碍物的形状特征信息。     

基于实际函数的机器人模糊神经网络路径规划

介绍了一种机器人在不确定环境下,通过探障传感器,在探测过程中避障并最终达到目标的在线路径规划方法。它把所探障碍物当作运动物考虑,使该路径规划对于静止和运动障碍物都能恰当处理。引入有实际物理意义的模糊隶属函数来计算避碰隶属度,采用模糊神经网络来实现模糊控制法则,以避免模糊规则的死点从而完成避碰路径规划。采用有实际物理意义的误差函数对神经网络的权值进行调整,再通过避碰路径和寻的路径的融合使机器人最终避开障碍物而达到目标。仿真试验验证了该方法的有效性和实用性。     

地质雷达结合非开挖技术在捷克的应用介绍

文中详细介绍了地质雷达在捷克共和国应用，包括坑道、管线、下水道、墙体、障碍物、路面和考古探测等方面的应用。     

瓯江北口水底障碍物侧扫声呐调查研究

侧扫声呐是探测和了解海底地形地貌的常用仪器设备。主要采用侧扫声呐对温州市域铁路S2线瓯江北口隧道工程进行水底障碍物调查。利用EdgeTech 4125侧扫声呐系统对测区进行了探测及数据的采集,EdgeTech Discover软件进行目标识别,根据目标成像的强振幅与阴影关系,提取目标体的位置、长度、宽度、高度等信息。探测得到该测区水底4种异常体和一处疑是沉船,对4种异常体进行分析处理,得到水底障碍物形状。研究表明侧扫声呐对于水底表面不同性质的突出的目标体具有很强的探测能力。     

仿人型煤矿环境探测机器人自主避障研究

为了提高仿人型煤矿环境探测机器人的自主行走能力,在其周围布置了3个探测距离为0.1～0.8m的GP2D12型红外测距传感器对障碍物进行探测,并通过人工势场的方法实现自主避障。通过试验,得到了理想的避障效果。     

博泰克天线阵雷达在非开挖中的应用

在进行非开挖施工前，探明工区的地下情况是至关重要的。传统的单天线雷达不仅测量速度较慢，精度有时也很难达到要求。本文介绍一种能够快速、高精度探测地下管线和其它障碍物的博泰克天线阵雷达，除此之外，它还能在探测的同时完成土壤分类；为非开挖施工的顺利进行提供有力的保障。     

探地雷达技术在地下管道探测中的应用

介绍了应用探地雷达探测地下管道的原理及技术，阐述了该技术的基本方法及其数据图像处理过程。通过长沙市某处下水管探测应用。表明该技术对管道探测不可行的，且探测效果良好，其测量误差在10％之内。图2，参3。     

井下障碍物激光雷达动态识别技术

针对井下行人车辆、支护设施、管网线缆等环境障碍物严重影响井下无人机飞行安全的难题,防范飞行故障甚至设备损毁,提出一种井下障碍物激光雷达动态识别方法：采用机载激光雷达对井下环境进行在线扫描并获得高分辨率的点云数据,基于点云滤波预处理、随机采样一致性(RANSAC)点云分割、欧氏聚类点云聚类方法和主成分分析(PCA)包围盒方法,联合实现对井下环境障碍物的有效实时识别。该方法障碍物识别率达85%,可有效保障井下无人机飞行探测作业安全,服务于智能矿山建设和矿山安全救援需求。     

有沉积煤尘的管道内瓦斯火焰传播特性

在火焰加速管中，对不同障碍物情况下的纯瓦斯、有沉积煤尘的瓦斯燃烧过程进行了实验研究。结果表明，障碍物存在时，瓦斯火焰、瓦斯煤尘复合火焰的传播速度迅速提高，并伴随有巨大的爆炸声，且障碍物尺寸越大、个数越多火焰传播加速现象越显著。因此，应尽量减少矿井巷道中的障碍物。     

基于模糊控制算法的矿山爆破机器人路径规划

针对矿山爆破机器人工作环境的复杂性和不确定性,为提高其在这种挑战性环境中的自主操作性和安全性,结合视觉导航原理和模糊控制算法提出一种未知环境下的局部路径规划策略。该策略充分利用机器人搭载的摄像头和激光雷达进行环境探测,实时获取障碍物和目标信息,通过模糊控制器调整机器人的运动偏转角度及步长,从而有效地避开障碍物并到达预定目标点。仿真结果表明,该策略不但能使机器人以最优的路径到达目标点,而且显著降低了机器人在多障碍物环境下发生碰撞的风险,提高了矿山爆破机器人的工作效率和安全性。     

煤矿探测机器人空间建模分析及避障路径规划

为了使煤矿探测机器人在路径规划过程中更好地理解环境信息,提出了一种栅格拓扑地图作为表达煤矿空间中局部环境障碍物地图模型,使其既能表达度量信息又能体现位置关系信息.在该地图模型中,利用基于主动生长元的栅格Voronoi图可行路径网络生成方法,机器人可以规划出一条既可以迅速到达目标,又可以保证机器人避碰的行驶路径.试验表明,该地图模型可以使煤矿探测机器人迅速建立起煤矿空间障碍物地图,并能够以较高的规划效率解决在局部路径规划中常见的规划陷阱问题.     

煤矿瓦斯爆炸事故勘察中的若干技术问题

论述了瓦斯爆炸事故勘察的原理和方法，分析了目前瓦斯爆炸事故勘察在技术存在的问题。以冲击波传播理论为基础，分析了瓦斯爆炸事故传播过程中障碍物对爆炸冲击波的激励作用。实验和数值模拟结果显示，由于障碍物的存在，瓦斯爆炸冲击波在障碍物附近，其压力会呈现急剧上升的特征。     

煤矿地面轨道运输矿车自动避障技术研究

介绍了煤矿地面轨道运输矿车自动避障技术。首先介绍了基于雷达的矿车前方障碍物检测技术及其相关算法,然后详细介绍了基于机器视觉的矿车前方障碍物检测系统和常用的图像处理方法以及相关的算法,最后介绍了雷达和机器视觉融合的障碍物检测技术在煤矿地面轨道运输矿车自动避障过程中的应用。     

电磁波在煤层中遇障传播研究

本文基于电磁现象所遵循的Maxwell方程组,结合现有煤矿的特殊应用环境,基于时域有限差分法(FDTD)研究了电磁波在有障碍煤层中的传播特性,得出了电磁波源点与煤层中障碍物之间距离的计算方法。利用FDTD算法推导出基于Maxwell方程组在笛卡尔直角坐标系(Cartesian coordinates)中的数学差分表达式,并使用Matlab工具建立其数学模型,使用该数学模型可以计算出电磁波源点与煤层中障碍物之间的距离。该研究对利用电磁波来实现实际煤矿中生命探测以及应急救援等具有一定的实用参考价值。     

基于MATLAB和图像灰度值对X射线探测煤矸识别的研究

对X射线识别煤矸技术进行简要介绍,对X射线探测煤矸识别技术进行了模拟实验,对探测的煤矸进行成像,通过MATLAB软件对煤矸图像进行数字化处理,计算出煤矸的图像灰度值,并通过实验数据统计出煤矸的图像灰度阈值。根据灰度信号即可对煤矸进行分选。     

障碍物对瓦斯火焰传播过程的影响

该文对存在障碍物的瓦斯爆炸过程中的火焰传播规律进行了研究,结果表明:障碍物对火焰的传播速度具有重要影响。有障碍物存在时,火焰传播速度将迅速提高,且随着障碍物数量的增加,火焰的传播速度也将迅速增加。在沿火焰传播的通道上设置障碍物,对气相火焰的加速作用机理可归功于障碍物诱导的湍流区对燃烧过程的正反馈。