煤矿机器人智能安全充电系统设计

煤矿机器人工作在井下危险气体环境下,特别是对于井下移动式巡检机器人,其动力系统的能源供给方式主要以锂电池供电为主,目前《煤矿安全规程》对锂电池的井下使用有着严格的限制条件,其充电必须要求在专用的充电硐室中进行。为提高煤矿机器人的续航能力和实用性,研究一种煤矿机器人智能安全充电系统,提出煤矿机器人专用充电硐室构想,设计煤矿机器人井下智能岔轨及硐室内充电技术,系统由煤矿机器人、煤矿机器人移动轨道、煤矿机器人转向用智能岔轨以及硐室内充电桩组成,通过井下巡检机器人专用充电硐室和智能岔轨技术的设计,可实现巡检类机器人井下在轨充电,有利于煤矿机器人井下不间断智能巡检作业。     

矿用巡检机器人及其控制管理系统的设计研究

针对煤矿开采井下设备运行状态和环境各参数的监测问题,设计了一套用于煤矿井下工作过程的巡检机器人及其控制管理系统。给出了巡检机器人的整体设计方案和配套的控制管理系统的设计。利用该巡检机器人搭载的矿井环境检测传感器和视频相机可以定时定点进行矿井环境监测,有效提高了煤矿井下工作过程的安全度。     

钢丝绳牵引式巡检机器人研究与应用

为了解决煤矿井下巡检机器人电池充电的问题,设计研发了一种钢丝绳牵引式巡检机器人,详细论述了该机器人系统的组成及实现方法,介绍了机器人本体自发电装置的组成和工作原理。应用结果表明,该巡检机器人系统可以实现对煤矿井下带式输送机巷道的自动巡检,实现无人值守的目标。     

煤矿井下瓦斯智能巡检机器人系统的研究与设计

针对当前煤矿井下瓦斯巡检作业依赖人员操作和固定探头感知存在的自动化程度低和灵活机动性差等问题,设计了一种煤矿井下瓦斯智能巡检机器人系统(以下简称机器人系统),介绍了机器人系统的总体设计,并对机器人系统的本体机构设计、控制系统设计以及信息与通信系统设计进行了详细的介绍。测试结果表明,该机器人系统能够满足复杂巡检工况地形的越障要求,能够完成煤矿井下环境中瓦斯的实时精准监测。     

矿用巡检机器人系统设计与研究

针对现有煤矿井下轨道式带式输送机巡检机器人续航里程短、爬坡困难等问题,设计了一种轨道和钢丝绳牵引结合的行走机构。首先根据巡检机器人技术要求,对巡检机器人进行了总体方案研究,然后设计了巡检机器人结构、行走机构、轨道安装和数据采集模块。在ADAMS软件中建立了巡检机器人虚拟样机模型,并对其在水平和倾斜两种运动状态的位移变化进行了仿真。该机器人在水平沿轨道方向能够稳定运行|在竖直方向和水平侧摆方向有轻微的波动,但均满足要求|最后搭建了数据采集与传输模块,并对室内环境信息采集测试。结果表明：数据采集与传输模块能够稳定正常工作。因此,该机器人能够为煤矿井下设备运行状态监测提供参考。     

煤矿巡检机器人可变形行走机构设计

针对灾后井下复杂的非结构化环境,结合对煤矿巡检工作的要求,以简化机器人的越障动作与增强机器人对复杂地形的适应能力为目标,设计一种平行四边形连杆机构机器人行走机构。采用Solidworks建立巡检机器人行走机构的三维结构模型,对机器人进行越障能力和倾覆稳定性分析。研究结果表明,该巡检机器人行走机构具有更好的越障性能和稳定性。     

无人开采工作面巡检机器人机械臂优化设计

基于大同煤矿集团无人开采工作面的背景,为了使煤矿井下工作面彻底达到"无人化",设计了一款巡检机器人检修臂。在井下装备出现故障的时候,能够稳定、快速地解决故障,对检修臂进行了驱动系统设计优化,并运用系统分析和仿真的方法。使电机尺寸进一步减小,驱动系统性能指标得到优化,检修机器人的性能进一步得到提升,工作面的"无人化"越来越完善。机器人机械臂优化结果对大同煤矿(集团)煤矿井下无人开采工作面巡检新工作具有指导意义,可为同类煤矿井下类似工作提供借鉴。     

煤矿巡检机器人自主导航轨迹纠偏控制研究

针对煤矿巡检机器人在井下运行中位置不准、导航轨迹偏差大和易受外部干扰等问题,通过分析煤矿巡检机器人的运动情况,结合巡检机器人的运动学和动力学模型,提出一种基于RBF神经网络的煤矿巡检机器人自主导航轨迹纠偏控制器,提高煤矿巡检机器人轨迹纠偏精度和自调节能力,提升自主导航运行控制的实时快速响应性。实验仿真表明,与传统PID控制器进行对比,所提出的控制系统具有实时性和有效性,有益于提高煤矿井下巡检机器人的工作效率,提升智能化程度。     

煤矿用巡检机器人充电方法研究

基于煤矿用巡检机器人的作业环境和防爆要求，分析了各充电方式的优缺点，提出了一种基于能量变换的充电方法。巡检机器人与充电站之间通过机械联接传递能量，规避了电气直连充电的失爆风险，降低了充电对接的设计要求，为机器人在煤矿井下安全充电提供了新思路。试验表明该充电方法技术可行，可满足巡检机器人在煤矿井下的快速充电需求。     

煤矿井下泵房智能巡检机器人的研究

针对煤矿井下泵房人工巡检存在的问题,研究一种井下泵房巡检机器人系统,重点介绍了巡检机器人系统的原理、组成和实现功能,论述了巡检机器人装置的硬件设计、数据采集和软件实现方法,该系统可代替人工巡检,及时发现问题,为井下泵房安全运行提供可靠保障。     

变频控制系统在矿用带式输送机中的应用

带式输送机是煤矿中的重要运输装备,其自动化水平对煤矿开采效率有非常重要的影响。以DTL120/200/2×315型带式输送机为例,在简要阐述设备整体结构的基础上,设计研究了带式输送机的变频控制系统,系统可以控制带式输送机实现软启动,降低设备启动过程中的冲击效应。同时可以实现2台电机之间的功率平衡,提升设备运行过程的稳定性。将设计的变频控制系统应用到矿用带式输送机工程实践中,现场检测发现,整体运行良好,基本达到了预期效果,为煤矿企业创造了良好的效益。     

轮履复合巡检机器人行走机构设计与研究

基于对煤矿巡检工作的需求,提出一种轮履复合巡检机器人行走机构的设计方案,以代替煤矿人工巡检工作,该机器人具备轮式和履带2种运动模式,可以在复杂的地面环境工作。运用SolidWorks建立轮履复合巡检机器人的三维结构模型,同时运用稳定锥法对机器人进行了稳定性分析,并且对机器人的越障能力进行了分析,为其实体结构设计提供了理论依据。     

矿井变电所机器人智能巡检系统设计

针对煤矿井下变电所设备运行状态的日常巡检、停送电安全技术措施落实以及视频监控全覆盖等问题，设计了一种直线轨道式巡检机器人系统与变电所设备实现通讯，建立智能巡检系统。重点介绍了矿井变电所机器人智能巡检系统的组成结构与巡检功能，论述了机器人系统巡检动作方式与智能巡检系统执行流程。实践表明：该智能巡检系统可以有效替代矿井变电所的人工巡检岗位，完成日常巡检任务，保障停送电安全技术措施的可靠落实，实现变电所视频的无盲区监控。机器人系统感知功能齐全，与变电所设备联动可靠，巡检运行状态平稳，解决了矿井变电所减员增效的关键技术问题。     

露天矿巡检机器人设计及严寒环境下电池预热性能研究

为解决严寒环境下露天煤矿带式输送机巡检速度慢、工作环境恶劣、工人劳动强度大等难题,提出适用于露天煤矿带式输送机巡检任务的吊轨式及吊绳式胶带巡检机器人的解决方案,结合严寒环境下露天矿的环境特点,对比分析这两种巡检机器人的安装方式、工作原理、功耗、续航等指标,进而确定其适用范围.由于低温环境对机器人的核心储能单元——锂电池...     

煤矿巡检机器人智能传感与控制系统设计研究

煤矿带式输送机运输系统人工巡检工作强度大,特别是大坡度带式输送机巡检易受落煤、飞石等影响,具有一定的危险性。因此,设计了煤矿悬挂式巡检机器人智能传感与控制系统,研究了系统整体架构和各类传感器布置方式,重点探讨了巡检机器人图像采集、语音识别、环境感知和无线通讯模块的功能设计和参数优化。开展了煤矿现场工业性试验,验证了机器人智能传感与控制系统性能,结果表明：该系统能够实现仪表数据识别、旋钮状态识别、胶带跑偏识别、火焰识别、声音检测、异常报警等功能,具备煤矿运输系统状态的地上、智能手机端的全面感知和实时监控能力。采用巡检机器人替人,可实现低温、粉尘、低照度等恶劣环境下的连续巡检作业,有效避免漏检、错检等问题。     

煤巷掘锚护一体化快速掘进支护工艺设计与应用

以煤层巷道快速掘进支护工艺方案为研究对象,对煤层巷道基本情况进行了简要介绍,利用FLAC3D软件对矩形截面和拱形截面巷道的围岩变形情况进行分析,结合实际情况确定巷道截面为矩形,宽4.8 m、高3.2 m.基于煤矿工程实践经验对巷道支护方案进行设计,利用FLAC3D软件对锚杆关键工艺参数进行优化设计,当锚杆直径为22 m...     

煤矿探巷机器人感测与控制系统研发与应用

为解决煤矿井下老巷及房采区探查面临的安全问题,结合防爆技术和机器人技术,研究并设计了煤矿探巷机器人.通过阐述探巷机器人的设计方案:机器人系统主要包括了机器人本体、无线中继和手持遥控终端,详细介绍了感知、检测、控制系统组成和工作原理,并进一步对于探巷机器人的软件系统设计流程和实现方法进行阐述:具体包括主控程序的流程设计、...     

变频技术在乳化液集中供液系统中的应用

乳化液作为液压支架的动力源,在煤矿智能化方面有着重要的应用。随着煤矿智能化开采技术的普及,乳化液集中供液系统有着非常广阔的应用前景。在介绍煤矿乳化液集中供液系统的基础上,对变频自动控制技术进行了阐述,其能够较好地提高供液质量,保障设备的可靠运行,验证了乳化液集中供液系统的实用性与可靠性。并在煤矿智能化开采的背景下,分析了系统所能产生的经济和社会效益,可进一步促进我国煤矿智能化的发展。