基于ADAMS的井下测风机器人运动仿真分析

煤矿开采过程中需要对巷道中的气体环境进行检测,保证井下工作人员的安全。井下测风机器人能够代替人工实现对井下通风系统中的各项参数进行实时监控。对井下测风机器人进行三维建模,将模型导入到ADAMS中,分析测风机器人在轨道上的稳定性与可靠性,为井下机器人的开发使用提供理论基础。     

矿用轨道巡检机器人辐射电磁干扰研究

矿用防爆兼本安型轨道巡检机器人可监测矿山环境、处理实时数据并发出警报,从而加强矿山安全。然而,轨道巡检机器人的电磁兼容性影响电气元件的寿命和系统的可靠性。通过仿真测量轨道巡检机器人内部电磁干扰性能,提出减少电磁干扰的方法。通过在FEKO平台上搭建3D模型,得到机器人辐射电磁干扰的近远场结果。研究结果表明,强电磁干扰区域主要分布于本安腔、电池和电动机驱动系统,因此可通过在该区域加装屏蔽网抑制电磁干扰。     

轨道式巡检机器人系统设计与应用

详细介绍了轨道式巡检机器人系统的硬件组成,讨论了巡检机器人数据采集系统的功能与结构,介绍了控制系统的软件设计方法。叙述了一种巡检机器人用充电器闭锁装置,它可以对井下机器人进行充电,延长工作时间。该机器人系统可以取代人工检测、能及时发现故障,为带式输送机和其他设备的安全运行提供了可靠的保障。     

井下轨道式通风检测机器人研究与设计

通风系统是煤矿井下重要的生命保障屏障,井下的空气中含有爆炸性及对人体有害的气体,传统做法是人工主动检测,这就导致了监测数据的不稳定和不精准。研究了一种煤矿井下通风检测机器人,对其结构进行设计,并且采用九点测风的方法对机器人的路径及行走速度进行了计算实现,保证了机器人能够在巷道中对巷道中的风速、温度、气体含量等参数进行收集,为通风系统的高效安全运行提供基础保障。     

柔性轨道式环境巡检机器人设计原理与试验

针对煤矿井下特种巡检机器人运动受限于三维环境重建和非结构环境运动轨迹规划等关键技术问题,设计了一种固定柔性轨道式悬挂巡检机器人平台。采用模块化思想设计出防爆多轮悬挂式巡检机器人本体结构;通过理论计算分析多行走轮与多驱动轮情况下机器人在柔性轨道上的驱动能力,建立多轮牵引力数学模型,并根据多轮牵引力数学模型获取水平柔性轨道与给定爬坡角轨道下机器人的具体驱动能力参数,根据所获取的驱动能力参数观察多行走轮与多驱动轮下牵引力的存在形式,最终选择双轮双驱的机器人行走方式。对异侧驱动模块安装方式进行仿真试验,对同侧异轴及异侧异轴驱动模块安装方式进行实物试验。结果表明：采用双轮双驱的行走方式可保证巡检机器人良好的水平行走能力及爬坡能力,其中质量20 kg机器人的坡度角可达25°;异侧异轴驱动模块安装机器人绕运动方向的最大摆角绝对值为2°,同侧异轴驱动模块安装机器人绕运动方向的最大摆角绝对值为5.82°,双轮双驱中驱动模块异侧安装可降低机器人机身的摆动,但是异侧异轴及异侧同轴安装方式并不能消除机身摆动。该机器人在满足基本巡检功能外可提高非结构井下环境的适应性,可增强井下布控的灵活性,降低轨道铺设及回收投...     

多点移动式测风装置及关键技术

介绍了多点移动式测风装置工作原理,多点移动、精确定位、平均风速计算等关键技术;测风装置由电动机作为动力,丝杆作为传动装置,控制风速传感器在水平和竖直2个方向精确运动,通过编程控制风量测试位置和测试时间,降低了人工测风工作量,提高了风量测试的准确性;在王坡煤矿进行了现场试验,试验结果表明与人工测风相比准确率平均为96.31%。     

矿井测压测风技术的研究与应用

针对目前矿井在测风过程中存在测量过程影响因素较多、测量结果误差大的现象,高庄煤矿利用压力与速度的关系,通过井下现场的实践,研究制定了通过测压来计算风量的一套可行的计算方法,通过测压测风法,可以更准确地计算出巷道的风量。     

多点移动式测风装置及关键技术北大核心

介绍了多点移动式测风装置工作原理,多点移动、精确定位、平均风速计算等关键技术;测风装置由电动机作为动力,丝杆作为传动装置,控制风速传感器在水平和竖直2个方向精确运动,通过编程控制风量测试位置和测试时间,降低了人工测风工作量,提高了风量测试的准确性;在王坡煤矿进行了现场试验,试验结果表明与人工测风相比准确率平均为96.31%。     

基于多轮驱动同步控制系统的矿用巡检机器人设计

针对煤矿巡检机器人多轮驱动同步控制的需求,提出一种基于CANopen通信协议的四电机同步控制方法。根据巡检机器人控制系统的设计指标,选用ECi52直流伺服电机以及EPOS4驱动器,设计了以ARM Cortex-A8处理器为核心的机器人同步控制系统软、硬件模块。系统控制程序基于Linux操作系统,利用多线程并发执行技术,通过有名管道和消息队列进行线程间的数据通信,保证了控制的可靠性与实时性。现场应用表明：系统软件运行可靠,基于CANopen通信协议的四电机同步控制系统实现了巡检机器人的同步控制,满足设计要求。     

履带式煤矿救灾机器人系统效率模型分析

对履带式煤矿救灾机器人的能量传递过程进行了理论分析,得到了各环节的效率公式,尤其对行走机构的效率进行了详细的分析,并据此建立了机器人系统综合效率的模型。通过对模型的分析发现,可以通过对放电电流的控制优化来提高机器人能量使用效率。进一步仿真得到履带式机器人系统效率和电流、电池容量的关系,结论可以为建立机器人能耗模型、提高机器人系统效率提供理论依据。     

煤矿救灾机器人环境探测多参数传感器设计

介绍一种应用于煤矿救灾机器人的多参数测量传感器模块。该传感器集测量瓦斯、O2、CO浓度和温湿度于一体,可根据温湿度对气体浓度输出进行补偿。硬件电路以AT89LV51单片机为核心,采用X5045看门狗芯片,使系统更加稳定可靠。传感器模块带有RS232接口,与机器人的PC104工控机实时通信更加方便。     

煤矿轨道式带式输送机巡检机器人系统设计

针对带式输送机故障检测不及时、巡检人员劳动强度大等问题,设计了一套轨道式带式输送机巡检机器人系统。在自动巡航模式下,该系统不仅能对巷道中的环境数据实时采集存储,还能智能识别异常情况,并生成报警日志,真正实现无人值守作业,为带式输送机的安全生产提供了可靠的保障。     

矿用手持便携式风速智能测量仪的设计研究

针对当前煤矿通风机风速采集检测设备普遍体积大、重量大、数据在线传输、无法独立便携工作的现象,研制了一种适合于手持便携式的风速智能测量仪。该测量仪基于模块化的设计思想,采用分布式结构设计,下位机以单片机为控制核心,可实现数据采集、显示、存储等功能,可手持独立操作;同时通过通讯口的设计,实现该测量仪与PC机的数据传输通信。该便携式风速智能测量系统具有体积小、独立供电、操作便携、数据传输方便等特点,适合于工况现场复杂的风速测量场合。     

煤矿水仓清理机器人研究与设计

根据煤矿水仓工况提出一种可自由规划行走路线的清理机器人,并对其结构及液压系统进行设计。机器人及其配套系统可完成水仓清理、筛分、脱水、运输等配套工作,具有一定的实用价值。     

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。     

井下探险救援机器人的设计

概述了研制井下探险救援机器人的必要性,详细论述了井下探险救援机器人设计的理论依据,探讨了其结构形式,设计了四轮驱动装置,以设计实例分析了其控制系统的组成,并介绍了所研制的井下探险救援机器人。     

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。     

煤矿矿井移动机器人的设计与研究

介绍了移动机器人的功能和工作任务,对移动机器人进行了系统设计,包括移动、视觉结构和路径规划具体算法,总结了机器人的各部分组成以及其功能。     

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。