煤矿井下搜救探测机器人及其控制系统设计

针对煤矿井下矿难发生后的复杂环境,设计了一种新型的煤矿井下搜救探测机器人运动装置及其控制系统。文章对此系统的运动功能、硬件配置和软件设计进行了讨论。此装置机构设计合理,具有较强的通过性和自主环境适应能力,控制系统采用分层结构,环境感知能力强,实时性好,控制精度高,可以实现对机器人精确、灵活的控制,具有广阔的应用前景。     

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。     

煤矿搜救机器人

中国矿业大学可靠性与救灾机器人研究所近日成功研制出我国第1台煤矿搜救机器人。它采用自主避障和遥控引导相结合的行走控制方式，能够深入事故矿井探测前方的火灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、呼救声讯等信息，并实时回传这些信息和图像，为救灾指挥人员提供重要的现场灾害信息。     

基于ADAMS的煤矿井下搜救机器人越障性能分析

针对复杂的煤矿井下环境对搜救机器人越障性能和转向灵活性的要求,提出了一种具有前摆臂的履带机器人。为了检验设计方案的有效性,对机器人爬坡、跨越凸台和转向进行分析,并用ADAMS进行仿真。仿真结果验证了机器人的越障、转向性能以及分析结论的正确性。     

履带式煤矿搜救机器人机构设计及越障性能分析

文章设计了一种用于煤矿搜救的关节式双履带移动机器人,机器人平台由前、后两壳体组成,当机器人在煤矿搜救过程中遇到障碍物时,前、后两壳体通过旋转关节的调节可形成一定的角度,能有效解决双履带机器人越障性能低的难题。被动调节装置的设计,可防止机器人越障时履带发生松弛或脱落。在此基础上,以攀越台阶为例对机器人的越障性能进行分析。最后通过实验验证了关节式双履带机器人机构设计的合理性和理论分析的正确性。     

基于WIFI的煤矿机车调度通信系统设计

 本文给出一种高效的煤矿机车调度通信系统。文中对现有的机车调度手段进行分析讨论,指出其优缺点,并对井下常用的无线通信系统进行性能比较。鉴于WIFI具有覆盖范围广,通信速率高及可扩展性好等优势,提出一种基于WIFI的煤矿机车调度通信系统。本系统具有实时语音通信功能,且可对机车运行状况及道岔机状态信息进行反馈,满足了井下机车调度的需求。本系统现已在矿下投入使用,运行状况良好,各项功能均满足要求,提高了调度的效率。     

煤矿钻锚机器人控制系统设计

针对目前煤矿井下巷道掘进作业中锚杆支护环节存在的人工操作频繁、支护效率低等问题,研究设计了一种结构简单的煤矿钻锚机器人。主要设计了钻锚机器人的控制系统,选用罗克韦尔Compact Logix系列MicroLogix 1100控制器,融合多传感器技术,通过工业以太环网EtherNet实现机器人本地遥控控制和远程人机交互控制。对钻锚机器人控制系统进行硬件选型配置和软件设计,实现钻锚机器人自动控制。为煤矿井下钻锚设备智能化研究提供设计依据。     

我国研制出具环境适应能力蛇形机器人

中国科学院沈阳自动化研究所积极开拓仿生机器人技术新领域，最近研制出的一种具有自主知识产权的蛇形机器人样机，日前通过了国家“863”计划先进制造与自动化技术领域机器人技术主题专家组的考核验收。     

基于嵌入式Linux的煤矿救援机器人控制系统设计

针对煤矿救援机器人研发的重要性和紧迫性,设计了以S3C2440为主控制器、DSP F2812为从控制器的异构多核嵌入式控制系统。根据环境感知功能和W型摇臂式履带行走机构的控制要求,开发高性价比的主、从控制系统,利用主控制器植入的嵌入式Linux内核,高效处理从控制器监测的语音、视频、距离和障碍等信号,协调控制Wi-Fi通信、救援机器人行进、自动避障和标记障碍位置、定位和辨识受困矿工位置等,有助于对事故矿井开展科学救援工作、提高施救效率与成功率。     

煤矿救援机器人无线通信系统及布放装置研究

针对井下救援时探测机器人与地面指挥中心之间通信无法快速建立的问题,提出了一种全新的自组网、高效率应急救援通信系统以及其组网方式.系统可以利用机器人运载系统,将通信中继设备放入井下关键位置,完成组网功能.对煤矿救援机器人无线通信系统及其搭建方式的研究,对实现井下远距离救援及应急通信都有很重要的价值.     

煤矿救援机器人的通信系统设计

为了保证煤矿救援机器人通信性能的可靠性,根据ISO/OSI层次模型设计了通信系统,该系统包括机身通信系统和上下位机通信系统。针对物理层,介绍了快速建立井下有线光纤网络和以Zigbee技术为基础的Ad Hoc无线网络的方式;针对数据链路层,根据高级数据链路控制(HDLC)协议设计了上下位机的stop-wait-ARQ串口通信协议,保证了数据传输的正确性,也进一步提高了通信系统的可靠性;使用MSComm控件设计了上位机和下位机通信软件,在应用层实现了串口通信协议。通过矿井现场试验验证了该系统的可靠性和数据传输的正确性。     

基于PC104的煤矿救灾机器人控制系统

结合煤矿救灾机器人的应用环境,设计了一种基于PC104的控制系统。根据系统需要完成的任务特点,确定了硬件构架和软件体系。详细分析了系统的导航与避障算法,提出了融合陀螺仪、加速度计、电子罗盘和履带轴编码器等传感信息的航位推测法和基于行为的机器人半自主控制策略。通过模拟矿井试验,验证了控制系统的合理性。     

煤矿救援机器人系统运载车的设计与研究

煤矿救援机器人系统运载车设计是一个涉及多门学科的交叉研究领域。概述了煤矿救援机器人系统运载车设计中的关键技术要点,从运载车的车体设计、结构设计、关键部件设计、移动路径设计等方面探讨了煤矿救援机器人系统运载车的设计及应用开发前景。     

多节履带式煤矿井下搜索机器人设计

面向煤矿井下事故后非结构化的极端环境,提出了一种多节履带式搜索机器人,先于抢险人员进入井下,探测环境和被困人员情况,并将信息传回控制中心,辅助煤矿救援。通过对机器人工作环境进行分析,建立了井下搜索机器人履带-地面模型,提出了能在复杂非结构环境下灵活越障的机器人整体构型,设计了具有高机动性的行走机构和关节模块,采用机器人仿真软件Webots进行了仿真,为建立实用化的系统工程样机并完成工程试的验验证提供依据。     

煤矿救援机器人语音交互单元设计

为了实现煤矿灾害救援过程中指挥中心与伤员或者现场救灾人员的语音交互,设计了煤矿救援机器人的语音交互单元,并通过实验证明了方案的可行性、实用性。该单元主要由光纤传输装置、语音控制电路、语音存储与录放电路和音频放大电路组成。     

基于Mesh网络的煤矿救灾通讯技术

提出了一种基于无线Mesh网络技术的煤矿救援通讯指挥技术,介绍了煤矿救灾无线通讯系统总体设计,深入研究了煤矿井下无线Mesh网络通讯技术,设计了煤矿应急救援通讯无线传输节点,并对新型救灾通信技术进行了现场应用方案设计。     

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。     

煤矿救灾机器人应用探讨

为了使机器人在煤矿救灾中更好地发挥作用,在阐述国内外煤矿救灾机器人研究进展的基础上,结合某矿瓦斯煤尘爆炸事故及救援情况,对煤矿救灾机器人的应用策略进行了探讨,并阐述了煤矿救灾对救灾机器人的要求。     

基于AHP法的煤矿救灾机器人综合性能评价体系研究

针对煤矿救灾机器人研究内容广泛,性能指标错综复杂的特点,通过对其综合性能的分析和研究,把评价体系归结为4个准则13个指标,基于层次分析法建立了煤矿救灾机器人的层次结构,构造出判断矩阵,并进行了一致性检验,确定了13个重要指标的权值,验证了层次分析法在煤矿救灾机器人综合性能评价中的可行性。     

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。