煤矿救灾机器人的惯性/视觉组合导航方法研究

针对机器人在煤矿灾后进行环境探测及救援中的应用,研究了切平面捷联惯导方案、视觉导航方案、惯性/视觉组合导航方案,使救灾机器人能够实现定位和导航功能,进而完成矿井信息的采集及遇险矿工的搜寻。并且,视觉/惯性组合导航系统还能使煤矿救灾机器人的导航精度有很大的提高。     

煤矿救灾机器人自动充电系统的设计

为实现矿井救灾机器人长时间可靠稳定的工作,需要解决移动机器人自动充电的技术问题,对矿井救灾机器人自动充电技术进行研究,介绍了机器人自动充电定位技术的相关进展。提出了一种简单、可行的基于定位矫正功能的自动充电系统的设计方案。结果表明该方案对于机器人自动充电技术的研究具有一定的实际意义。     

基于GIS的矿井救援机器人定位导航研究

针对我国煤炭重大恶性事故率上升、救援危险性大的情况,依据我国煤矿救援现状,采用Visual C#.NET结合ArcGIS Engine组件进行矿井救援机器人定位导航关键技术的研究.主要实现救援机器人的定位与导航、踪迹分析、救援最佳路径分析以及井下巷道的三维显示,旨在实现灾后科学救援,减少人员伤亡,提高我国煤矿安全事故的救援水平.     

煤矿信息化自动化新技术与发展

介绍了矿井人员定位、矿用激光甲烷监测、矿用传感器与便携仪无线传输、矿用光纤分布测温、综采工作面远程监控、矿井供电系统防越级跳闸、WIFI、3G、4G矿井移动通信、多媒体矿井救灾通信等新技术。提出了智能采煤、智能运输、煤矿大数据、煤矿物联网、矿用机器视觉、5G矿井移动通信、矿井无线电安全、矿用机器人与救灾机器人自动导航、防煤炭盗采监测、矿用可见光通信、激光一氧化碳传感器、采空区火灾监测光纤敷设间隔等急需解决的关键科学技术问题。     

煤矿救灾机器人超声波和惯性导航技术

针对煤矿救灾机器人导航系统的导航精度低的问题,结合煤矿井下非结构化环境的特点,提出一种适于煤矿井下灾后环境的超声波导航和惯性传感器的导航方法,并利用粒子滤波技术进行算法设计。结果表明,基于超声波和惯性传感器融合的导航性能满足煤矿救灾机器人的导航需求,算法的收敛速度很快,提高了煤矿救灾机器人的导航性能和应急抢险能力。     

煤矿井下定位导航技术研究进展

煤矿井下为完全封闭空间,面临着复杂的电磁环境,也没有卫星导航信号辅助实现设备和人员的定位,导航难度很大。基于《煤炭行业绿色矿山建设规范》中建设智能化矿山的基本要求,介绍了现有定位导航技术并进行对比,分析了地下定位导航策略的组合类型,回顾了地下定位导航滤波和位置估计算法的最新研究成果,最后提出和展望了井下设备自主定位与导航技术及相关算法的发展方向。     

煤矿救灾机器人研究现状及需要重点解决的技术问题

讨论了近年来我国煤矿生产中发生的安全事故和造成的人员伤亡情况,阐述了研发煤矿救灾机器人的重要性和紧迫性,综述了国内外矿井救灾机器人的研究现状,指出了煤矿救灾机器人的研究思路和需要解决的技术问题。     

半自主式煤矿救灾机器人的设计

煤矿发生灾难时,为了获得矿井环境信息并搜寻幸存者,设计了一种半自主式煤矿救灾机器人。它以ATmega128单片机为控制核心,利用放置无线中继模块的方法增大通信距离,采用多传感器信息融合技术及人工势场法实现精确导航和避障功能。在模拟试验中,机器人能按预定路线运动并传回传感器数据。     

矿井救灾机器人

该文介绍了近年来我国煤矿生产中发生的安全事故和造成的人员伤亡情况,简要分析了煤矿救灾机器人的相关技术,并指出了未来矿井救灾机器人的发展前景和需要进一步解决的技术问题。这对于未来矿井救灾机器人更有效的应用于煤矿救灾有着重大的意义。     

基于多传感器信息融合的煤矿救灾机器人自主定位研究

针对煤矿救灾机器人自主定位的要求,对比分析了多传感器信息融合技术的常用方法,结合传感器的选取,确定了卡尔曼滤波算法的信息融合方法,采用基于多传感器信息融合的航迹推算法对机器人进行定位。仿真结果表明,采用基于多传感器信息融合的航迹推导法,其航迹推导作为机器人自主定位具有合理性,能达到煤矿救灾机器人的基本定位要求。     

矿难救援机器人的研究应用现状与开发

矿难救援机器人的研发具有非常深远的影响和现实意义。在介绍国内外救援机器人研究及应用现状的基础上,分析了矿难救援机器人的移动机构、通信方式、环境信息获取与导航、生命特征检测以及人机交互系统等关键技术的研究现状及其发展趋势,对所开发的矿难救援机器人进行了介绍。     

矿难搜救及信息获取机器人系统的开发与应用分析

在危险的矿难中,机器人系统有望成为搜救的得力工具,对于减少生命和资产损失有着非常特殊的意义。介绍了近年来国内外最新出现的矿难机器人搜救系统,分析了这些系统所能完成的开发规划、移动方式及机构、导航与通信、人机交互等极为关键的技术,同时给出了今后发展和应用的一些思路和建议,简单介绍了所开发的两代地下探测机器人系统。     

The theoretical research on localization using improved particle filter for mine rescue robot in unknown underground space

The localization for mine rescue robot in unknown space of coal mine emergency was researched, basing on the requirement of mine rescue robot localization which enters the scene of the coal mine accident, unknown circumstance, the unstructured, non-Gaussian and nonlinear work-space for robot works. The localization using particle filter was proposed to which is applied in mine rescue robot in unknown under-ground space. Meanwhile, focusing on severe particle sample degeneracy in the primary particle filter, an improved particle filter was proposed to reinforce the stability of particle filter. Being compared with localization using extended Kalman filter through simulation experiment, the localization using particle filter is proved to have more locating accuracy in unknown underground space and better computational real-time ability, which solves the pre-localization problem of robot underground. Supported by the National Natural Science Foundation of China(50674075)     

无线定位技术及其在地下矿山中的应用

针对地下矿山对人员、设备定位的要求和井下事故发生时井下人员救援困难等特点,对现有矿山井下人员定位技术进行了系统分析和研究,论述了基于RFID射频识别技术、ZigBee技术、WIFI无线通信技术和UWB超宽带技术的矿山井下人员定位系统,提出了地下矿山应用无线定位技术实现井下人员定位的方法及其发展方向。     

北斗RTK测量系统在矿山测量中的应用探讨

北斗卫星导航系统的发展为矿山测量提供了新的技术手段。利用理论分析和实测比较的方法,对北斗卫星导航系统应用于矿山测量进行了可行性分析和精度探讨。介绍了北斗卫星导航系统的发展及定位原理,通过实测数据分析得出了北斗RTK与GPS RTK的精度关系。得到结论:北斗RTK的精度已达到GPS RTK同等水平,北斗卫星导航系统在矿山测量中的应用不仅提高了矿区测量的效率、准确性,而且也有利于促进矿区的可持续发展。最后分析了北斗RTK在矿山测量实际应用中应注意的问题。     

捷联惯性导航系统在矿井机车定位中应用研究

介绍煤矿机车定位常用的信集闭系统以及2种视频测速定位技术,分析3种方法的优点和缺陷,并针对其所分析出的缺陷,提出将捷联式惯性导航系统引入到煤矿机车定位系统中。以SINS为核心的定位系统有较好的实时性,定位精度好,且易于实现。     

矿山救护队伍运营管理与健康发展模式

针对矿山救护队伍运营模式,分别从不同角度对管理体系、人员素质、体制保障、学习训练、救护队伍管理定位和人才培养等方面进行深刻剖析,分析了目前队伍发展的瓶颈和亟待解决的问题,提出了独到的改进措施和解决对策,创建安全救护文化,管控具体新举措,融合安全救护文化,形成矿山救护队独具特色管理机制,对提升矿井应急处置能力和作战能力发挥了重要作用,对加速现代化救援队伍建设健康发展,打造新形势、新时代、高质量矿山应急救援队伍体系具有一定的指导意义。     

煤矿救灾机器人定位技术研究

针对煤矿井下干扰严重的特点,设计了基于多传感器融合的煤矿救灾机器人定位系统,提出了信任度相加的数据融合算法,并通过Matlab软件验证了该算法的可行性。将定位系统搭载在CUMT-Ⅲ型煤矿搜救机器人平台上进行了矿井环境下的模拟试验,结果表明,基于信任度相加的融合算法具有较强鲁棒性,在多干扰的情况下能够很好地过滤干扰数据。