轮履复合式煤矿井下环境探测机器人的结构设计及运动特性分析

针对矿难发生后煤矿井下环境的特点,结合目前轮式、履带式移动机器人运动机构的优点,设计一种8自由度用于煤矿井下环境探测的轮履复合式机器人。详细介绍了机器人的结构设计和运动特性。该机器人设计了四轮驱动装置以及三节式复合结构,具有较好的机动性能,较强的越障、跨沟能力和严格的防爆性能。     

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。     

机器视觉的救灾机器人越障性能分析

为了更好地进行灾后救援工作,设计一种基于机器视觉的救灾(RWTT-I)机器人系统。机器人由视觉系统、双可变形双曲柄(PDC)模块和轮履替换(RWT)模块组成。PDC模块和RWT模块可以通过变形、轮履替换越过台阶、壕沟等障碍物,通过视觉系统获取的障碍物位置尺寸信息来控制机器人调整PDC或RWT机构至合适的越障姿态、运动模式进行越障救援。建立机器人越障运动学方程,分析其越障性能,机器人系统成功进行越障试验,表明它具有良好的越障能力,满足灾后现场救援机器人的要求,具有很大的实际应用价值和推广空间。     

四段式轮-履结合煤矿井下探测机器人结构设计及越障分析

设计了一种四段式轮-履结合越障机器人。设计了越障机器人的整体结构,前肢采用轮式驱动,后部双翼采用结构型履带拖动,以轮-履结合的方式实现正向和反向越障;对所设计的结构进行合理的简化并进行越障方案分析;采用质心法对机器人进行越障可行性和最大越障高度进行分析,得出最大越障高度;最后通过实验装置进行越障实验,机器人顺利通过设定越障高度,验证了四段式轮-履结合机器人越障性能分析的正确性。     

轮履复合式机器人移动平台转向性能分析

提出了一种轮履复合式机器人移动平台,设计了移动平台的结构,重点对移动平台的质心位置和转向性能进行了分析,分析了该移动平台在平地、上坡、下坡的稳定性,并采用数值计算的方法分析该移动平台的转向半径与速度、坡度之间的关系,为移动平台实现安全转向提供了参考。     

煤矿井下搜救探测机器人结构设计

根据煤矿井下的环境特点,结合现有机器人结构组成,设计用于煤矿井下搜救探测机器人。该机器人由履带、摆臂复合式结构构成,分3段,具有良好的越障能力、地面适应能力和机械性能。其传感器支撑臂具有2个自由度,可以实现传感器的空间姿态调整。对其结构组成、运动原理、传动特点等进行了介绍和总结。为后续的动力学仿真、控制系统搭建和传感器选择等提供了工作平台。     

基于5G技术控制的煤矿救援机器人的设计

设计了一种以行星轮为特点的运动机构,通信系统采用5G技术的煤矿救援机器人;利用行星轮结构紧凑的大功率传动特点,可以提高煤矿救援机器人在未知环境中的垂直越障能力;利用5G网络,能快速传输机器人监测的视频、语音、所困矿工位置和障碍等信号,有助于救援人员及时了解井下情况并制定出科学的救援方案,提高救援效率和成功率。     

轮式煤矿救灾机器人地形适应性分析

为了评价轮式煤矿救灾机器人对地形的适应性,提出一种以移动机构一侧悬架3轮心组成定圆曲率值评价轮式煤矿救灾机器人地形适应性的指标方法,并以6轮导杆联动式悬架为例,推导了悬架3个车轮处于不同高度时3轮心组成定圆的曲率值。     

摇杆式四轮煤矿探测机器人行走机构研究

为研究能够适应煤矿井下复杂地形环境的探测机器人行走机构,分析了圆锥齿轮啮合型差动机构的工作原理并进行了详细的结构设计,采用摇杆悬架结构设计了摇杆式四轮煤矿探测机器人,并对该机器人进行了虚拟仿真和样机试验验证。     

基于STM32控制的全方位可视煤矿救援机器人的研究设计

针对矿难时煤矿巷道环境复杂,救援人员无法第一时间进入救援的情况,设计了一款基于STM32控制的全方位可视的煤矿救援机器人。该机器人运动机构采用同步带传动式的行星轮结构,增大了垂直越障的稳定性,同时配备有可移动式云台相机、生命探测仪、雷达等探测装置,实时探测回传巷道内视频画面、生命特征和障碍等信号,极大程度上提升了救援工作的效率和成功率。