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。     

煤矿救援机器人嵌入式实时操作系统设计和分析

针对煤矿救援机器人远程、自动、智能化控制要求高的需求,设计了煤矿救援机器人嵌入式实时操作系统,并对嵌入式实时操作系统内核结构、任务状态、同步事件标志、软件开发结构、配置文件解析器结构进行研究和分析,基于设计的嵌入式实时操作系统实现对煤矿救援机器人远程、自动、智能控制,为煤矿救援机器人嵌入式实时操作系统优化、改造及应用等方面提供技术支持及参考依据。     

小口径深井落井救援机器人设计

针对小口径落井救援技术和设备落后的现状,研究了一种适用于小口径落井救援作业的救援机器人设计方案。该方案对救援机构进行了详细地描述,考虑到机器人井下作业环境空间的局限性,对井下作业救援机构进行了模块化设计,减小了机构的体积,同时对音频、视频、照明和通风等辅助救援系统进行了阐述。利用该落井救援机器人对落井人员进行救助,无需救助人员深入井下,仅在井上操作即可在较短时间内将落井人员救出井外,大大降低了传统救援方法因救助不及时而造成对被救人员的伤害,可节约大量人力、物力,并且缩短了救援时间,是一种针对小口径落井救援较为理想的救援装置。     

煤矿救援机器人防爆创新设计探讨

为了解决采用现行防爆技术给机器人带来的重量大、功率不足等问题,提出了简化相关防爆结构与短时防爆技术2种新的方法以适用于煤矿救援机器人的设计。以CUMT-V型煤矿救援机器人作为实例,给出了具体的防爆设计方案。设计结果显示,采用所提出的方法可以大大减轻机器人的重量,简化机器人结构。然而,虽然所提方法有利于机器人的设计,但只是进行了理论分析,从安全的角度仍需进行严格的试验才能真正应用于煤矿救援机器人。     

煤矿救援机器人行走机构设计与研究

通过分析现有煤矿救援机器人行走机构的特点,结合救援现场非结构复杂地形,提出了一种新型的二自由度中部摆动四履带救援机器人行走机构设计方案,并对该机构进行运动学分析,结果表明:该行走机构有较强的地面适应能力和稳定性。     

基于FAHP的采空区自燃危险性综合评价模型

通过建立多因素多级指标评价体系,采用模糊层次分析法(FAHP)和模糊综合评价模型相结合的方法,对某矿23180工作面的采空区自然发火的危险性进行综合评价,得出其安全状况为"良好",同时也证明了将模糊层次分析法应用于采空区自燃评价的可行性。     

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.     

SMA-电机复合驱动的救援机器人夹持器控制与研究

根据煤矿井下救援机器人末端执行器位置精度控制要求,设计SMA-电机复合驱动的夹持器,提出模糊控制和PID复合控制。首先设计了复合夹持器的结构,对防爆处理进行了研究,然后建立了夹持器的数学模型,设计了模糊控制器,并利用MATLAB建立系统模型和仿真研究。仿真结果表明,模糊PID控制策略应用于SMA-电机复合夹持器具有较好的控制效果,实现了救援机器人末端执行器的精准位置控制。     

新型煤矿救援机器人脚部感知系统研究

为了减少矿井救援人员的劳动强度,提高救援效率,设计了一种新型的可穿戴式煤矿救援机器人,提出了一种基于脚部压力信息的传感系统设计方案。该方法通过脚底4个压力传感器,采集人体在不同步态阶段脚底压力信息。通过Zigbee网络把打包后的压力信息发送到上位机。实验结果表明,该系统基本能够满足新型煤矿救援机器人助力目的。     

基于机井救援的机械手设计

由于机井的井口小且深,消防部队目前也比较缺乏专用的机井救援设备,使得现有救援方法存在诸多缺陷。提出了一种用于机井救援的机械手设计,机械手采用仿生学原理,实现三自由度运动,试验结果表明对井口小且深的机井救援操作灵活,救援快捷,达到预期效果。     

煤矿搜救机器人多路舵机控制系统设计

基于煤矿搜救用6足爬行机器人提出了一种多舵机并联的控制方法,对每个舵机做到单一控制。为了方便辨识舵机角度,在存取舵机角度时提出了一种舵机角度的表示方法。选取AT90S8515和74HC595组成硬件电路,为单片机节省大量I/O口。程序设计上以24路PWM波输出为例,最后给出了仿真结果。     

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。     

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.     

矿井救灾机器人的导航定位研究

介绍了矿井救灾机器人定位导航的目的及意义,结合矿井救灾机器人特殊的工作环境,对当前国内国际可用的移动机器人的定位导航方法进行了研究,对其定位导航技术进行了归类总结,指出了目前矿井救灾机器人导航定位方法研究中的难点及存在的问题,提出了今后矿井救灾机器人导航定位的发展趋势。     

基于嵌入式技术竖井救援系统的设计

在矿山开采中有许多没有及时回填的矿井以及人工开凿或机械挖掘的其他用途井状管道越来越多,每年人员落井事故频繁发生。由于井内空间狭小,氧气不足,普通救援器材难以操作,特提出基于嵌入式技术竖井救援系统的设计,充分运用了嵌入式技术的控制方便、实时性强的特点,通过设计PC井上控制、井上和井下无线通信、井下控制及执行单元模块完成竖井救援的需要,救助人员通过井上操作准确地将落井人员救出,降低救援时间,提高救援的成功率。     

基于物联网的煤矿井下救生系统的设计

为了提高煤矿井下救生系统在突发事件环境下的生存能力,设计了基于物联网的煤矿井下救生系统。通过应用物联网节点的自组织组网、通信和数据处理能力,实现在与外界隔绝的条件下自动进行井下气体监测、生命探测和安全报警等功能。重点研究煤矿井下物联网节点自组织组网和数据处理技术。     

煤矿救援机器人运动控制的研究

在分析一种腿轮式煤矿救援机器人运动原理的基础上,建立了机器人的动力学模型并讨论了目标跟踪控制问题。提出采用线性反馈控制率来进行目标跟踪控制,并证明其指数渐进稳定性,实验结果证明所提出控制方法的有效性。