煤矿安全监控系统抗电磁干扰的研究

针对煤矿现在使用的监控系统因为电磁干扰的影响出现假数、大数现象,提出通过改进通信方式解决电磁干扰问题。分站与传感器选用串行码传输,以RS-485通讯方式为例作为介绍;分站与地面主机选用光纤+FSK方式,即满足监控系统的速度要求,又保障了传输的准确性。     

石化巡检机器人设计与应用

针对石化储运等企业输油站罐区的巡检问题，设计一款集视频监控、监测气体泄露、图像识别与报警等多功能于一体的小型智能巡检机器人，阐述了智能巡检机器人结构与功能特点，通过对巡检机器人进行运动学仿真，该机器人可以越过77.5mm的凸台障碍物，爬上最大角度为30度的斜坡以及越过宽度为250mm的负障碍。利用该巡检机器人可以保障巡检频次和质量，极大减轻人员劳动强度，实现替代人工对输油站储油罐、储气罐等易燃易爆环境的自动巡检作业。     

基于被动变形车轮的铰接型移动机器人设计与分析

针对非结构环境下传统移动机器人越障性能不足和运动柔性欠佳等突出问题,引入被动变形车轮与柔性铰接装置,研制出了一款能够被动适应复杂多变障碍地形的多驱动模块铰接型移动机器人。通过构建单驱动模块运动学模型,综合各模块间运动约束关系,建立了机器人整体位姿方程,提出了机器人柔顺运动控制方法。基于外力作用下车轮被动变形机理研究,结合多驱动模块耦合状态下机器人整体受力分析,系统建立了机器人越障力学模型,提出了机器人关键结构参数优化设计方法。理论分析和仿真结果表明：机器人具有良好的越障性能与运动柔性,可被动适应复杂多变障碍地形。     

煤矿井下信息高速公路的搭建

通过建立一种基于工业以太网、DSL及WI-FI技术,采用光纤主干网、DSL分支网和WI-FI无线网的混合网络传输平台,解决目前国内煤矿井下信息传输网络数率低、传输距离短、各类信息监控系统不兼容的特点,实现煤矿生产管理、安全监控管理、人员管理、设备管理的一体化。     

CAN总线中继器的设计及在煤矿安全监控系统中的应用

分析了CAN总线中继器的重要作用,介绍了采用CAN控制器SJA1000设计的CAN总线中继器的软硬件实现方法。在了解了中继器的功能和CAN网络间数据转换过程的基础上,基于集成CAN总线控制器的单片机和带隔离的CAN总线收发器介绍了一种硬件电路实现更简洁、软件程序流程更清晰、功能更强大的中继器。     

自适应容积卡尔曼滤波激光视觉融合定位研究

针对激光雷达在长直环境下鲁棒性低以及视觉相机受光照条件影响大的问题,提出一种利用容积卡尔曼滤波将两种传感器采集到的信息进行融合的定位方法,同时为算法添加自适应成分,以提高移动机器人在未知环境下的定位精度。首先通过激光与视觉在同一位置同时对周围物体进行观测,利用图优化算法与PnP算法获得当前机器人位姿信息,再以激光和视觉采集的数据分别作为状态值和量测值不断更新,得到滤波融合后的定位结果。通过Sage-Husa自适应滤波理论增加自适应修正项,解决了长距离观测后的数据发散问题。仿真实验结果表明,以自适应容积卡尔曼滤波的形式进行优化,融合定位误差相较于激光与视觉降低超过25%,有效提升了移动机器人长距离行驶过程中的定位精度。     

智能光干涉甲烷传感器的设计

智能光干涉甲烷传感器具有许多其他传感器无可比拟的优点,如灵敏度高、响应速度快、动态范围大、防电磁干扰,不易中毒,特别适用于环境恶劣的矿井下,尤其是含硫化物高的矿井检测瓦斯。详细介绍了该智能光干涉甲烷传感器的原理、硬件结构、软件流程、以及生产应用中一些常见问题和解决方法。