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。     

煤矿机器人视觉系统除尘方法研究

为提高煤矿机器人视觉系统在井下高粉尘、高湿度等恶劣工况下的图像采集质量,提出了一种视觉镜头自揭膜和自动清洗综合除尘方法,为视觉系统的视窗自动清洁提供了新思路。采用在视窗表面覆盖透光隔膜的防尘原理,通过巧妙的机械结构设计实现覆膜的自动揭除和镜头视窗的除尘自清洁,充分考虑揭膜装置的防爆设计要求,开展了揭膜除尘系统的虚拟样机设计,系统可根据相机曝光量和图像采集质量自动计算当前镜头的清洁度,判断是否执行揭膜除尘动作。同时考虑在揭膜除尘失效的情况下,辅以煤矿机器人镜头喷淋除尘方法,设计了自动清洗除尘系统的总体架构,机器人通过镜头污染度自动判别算法,确定镜头喷淋清洗策略,通过自主循迹、自动定位等技术,实现喷淋清洗系统与机器人镜头的对接和清洗动作。初步试验研究表明:通过对机器人视觉系统获取的图像进行在线灰度直方图分析,可实时自动判断图像劣化程度,启动视觉系统除尘清洁装置,能够有效提高机器人视觉系统图像拍摄质量,为煤矿机器人井下导航、定位、巡检作业等提供技术保障。     

基于机器视觉识别技术的煤矿带式输送自适应控制系统设计

针对目前井下带式输送机大多配置变频控制器,但许多变频器在运输过程中被设置在固定频率下运行,特别是较长距离、较大功率的带式输送机可能受到各种综合因素的影响,缺乏对整体运行状态的优化控制的问题,文章基于机器视觉识别技术和物联网传感技术,监测监控带式输送系统运输状态,利用具有人工智能功能的内嵌GPU摄像机和基于5G技术的CPE终端智能设备,通过视频识别技术分析,通过CPE智能终端设备控制带式输送的运行速度,优化带式输送机整体的运行状态,逐步实现对带式输送机传送的智能化控制,达到运行高效、节能环保、绿色开采的目的。     

煤矿巡检机器人可变形行走机构设计

针对灾后井下复杂的非结构化环境,结合对煤矿巡检工作的要求,以简化机器人的越障动作与增强机器人对复杂地形的适应能力为目标,设计一种平行四边形连杆机构机器人行走机构。采用Solidworks建立巡检机器人行走机构的三维结构模型,对机器人进行越障能力和倾覆稳定性分析。研究结果表明,该巡检机器人行走机构具有更好的越障性能和稳定性。     

基于机器视觉的煤矿平车场安全智能控制系统

在煤矿生产上平车场的作业中,机车是矿车运行的主要动力,由于操作人员或车辆故障等情况,会发生机车不能按照正常停止位停止,从而将车辆顶入斜井,造成跑车事故。电机车智能顶挂车作业,采用机器视觉技术识别出机车运行位置,设定机车运行报警位置,减速位置,停止位置,在相应的位置控制机车运行,该方法有效的防止电机车事故的发生,提高作业现场的安全性,实验证明该系统运行以来安全性很大的提高。     

煤矿救援机器人结构设计及其越障分析

基于煤矿井下的特殊工作环境,以及煤矿事故发生时对救援机器人的越障能力和抗震性能的要求,提出一种能有效减震和提高越障稳定性的履带式救援机器人。根据RPY组合变换建立坐标系,计算出机器人的质心坐标,分析机器人在跨越台阶、沟槽等相关障碍时的运动特性,得出最大越障能力。     

基于双目视觉技术的煤矿救援机器人研究进展

针对发生煤矿事故后的环境探测和紧急救援任务,研发和使用煤矿救援机器人是提高救援效率和降低救援危险系数的关键途径,而双目视觉技术是煤矿救援机器人获取事故现场信息和实现自主避障及路径规划的前提。首先,基于双目视觉技术的实现流程,介绍了视觉测距的数学原理,归纳了目前摄像机标定领域的代表性方法,包括传统标定方法、主动视觉标定方法和自标定方法。阐述了立体视觉匹配中全局匹配算法、局部匹配算法和亚全局匹配算法的最新研究成果,并比较了3类匹配算法的优缺点。然后,在对近年来煤矿救援机器人研究文献进行分析的基础上,研究了双目视觉技术在煤矿救援机器人中的应用和发展情况。指出双目视觉技术在煤矿救援机器人领域的研究范围主要涵盖立体视觉匹配算法、模式分类与识别、视觉测量与3维重建、组合测量与定位、视觉伺服控制和基于虚拟现实技术的视觉算法仿真等方面。最后,根据煤矿非结构化环境的高动态和强干扰特点,指出煤矿救援机器人现场应用的关键是解决运动模糊和镜头污染、超广角镜头的非线性大幅畸变、弱/零照度条件等技术难题;根据煤矿救援机器人双目视觉的大视场、高精度、自适应感知等要求,提出了包括多自由度测量、多传感器信息融合、基于主动视觉的自适应感知等未来发展建议。     

煤矿环境探测机器人混合动力电源研究

为了使煤矿探测机器人具有更好的越障能力,针对普通动力电池难以提供机器人所需大电流放电的情况,结合动力电池和超级电容的特性,设计了动力电池和超级电容组成的混合电源。通过机器人模型进行运动学仿真得出使机器人爬上不同角度的坡道所需的最大电流,而以普通动力电池和混合电源的电流输出能力分别能使机器人爬上的最大坡度为30°和37°,并通过机器人爬坡试验获得了机器人实际最大爬坡角度,与仿真结果一致。表明混合电源能够提高机器人的越障能力。     

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。     

煤矿井巷环境下机器人视觉图像增强及障碍识别研究

为解决煤矿救援机器人在发生灾害后光线不足、煤尘粉尘严重等造成视觉系统中图像不清晰、画面模糊以致障碍物形状无法识别问题,通过实验模拟煤矿井下光照条件,在光照充足、低照度以及零照度3种不同光照条件下采集机器人视觉图像。采用直方图均衡化方法对图像进行增强处理,使机器人显示的图像更加清晰,通过边缘检测算法以及基于风水岭分割改进的算法对障碍物信息进行提取,最终可以得到机器人前方主障碍物的形状特征信息。     

基于机器视觉的悬臂式掘进机机身位姿检测系统

针对矿井巷道自动掘进的需求,为矿用悬臂式掘进机构建了一套机身位姿实时检测系统。该系统以十字激光器与激光标靶为信息来源,通过对标靶上十字光线成像特征的分析,建立了掘进机机身位姿空间解算模型。该模型利用机身与十字激光面的空间关系,使用空间矩阵变换方法,得到机身相对于巷道的三轴倾角以及在巷道断面上的偏离位移,实现了掘进机机身位姿的自动实时检测。最终,在实验室条件下,搭建了机身位姿自动检测试验平台,模拟掘进机在巷道内的姿态,试验结果表明:测量范围在2~100 m时,系统的角度测量误差在0.5°范围内,位移的检测误差小于20 mm,能够满足巷道施工过程中掘进机机身位姿自动、精确、实时测量的要求。     

基于RS485总线的煤矿井下排水监控系统

针对煤矿井下水情安全问题,利用嵌入系统知识,采用LPC2210微控制器和C/OS-Ⅱ作为下位机主控中心,设计了煤矿井下排水监控系统。地面监控机程序采用VB开发,通过RS485总线和井下中心通信。实践证明,该系统实现了井下泵房的科学管理,提高了生产效率。     

基于机器视觉的矿用输送带在线监测技术

在带式输送机运行过程中,输送带容易出现划伤、撕裂和跑偏等故障。机器视觉技术应用于矿用输送带的在线监测,可以提高故障检测效率和精度,受到了广泛关注。研究了基于机器视觉的矿用输送带监测技术的发展现状;分析了输送带视觉监测系统的构成;详细综述了基于机器视觉的输送带纵向撕裂、跑偏和表面损伤等故障检测技术的研究进展;指出了输送带机器视觉监测技术的发展方向,以供读者参考。     

分层-分布式凿岩机器人控制系统的设计与实现

采用分层-分布式结构,设计了由规划层、协调层和分布式执行层构成的3层-分布式双臂凿岩机器人控制系统,有效地降低了系统的复杂程度,使系统的可维护性、可靠性及可扩展性得到提高。给出了控制系统的基本构成和软、硬件的实现,分析了工作原理及工作过程。     

基于机器视觉的阴极铜表面质量检测系统研究

为了解决了目前人工对于阴极铜表面质量检测存在的问题,实现阴极铜的全自动化检测与筛选。本文将图像处理技术应用于阴极铜表面质量的检测。论文的研究方法如下:首先选择试验需要的硬件和软件,然后通过试验采集照片,通过系统获得数据,最后把实际测量的数据和系统数据对比,分析之后得出结论。表面检测系统的流程设置为:图像预处理、相机标定、立体较正、立体匹配、数据计算。应用的原理和方法是双目视差原理、三角测量法、逐渐像提取法、以及Sobel算子和BM算法。把检测系统计算出相关数据与试验实际测量得出的数据进行对比,发现两种数据差别极小,检测结果一致,验证了检测系统的正确性,说明该系统能够满足实际生产的需求。最终建立一套阴极铜表面质量检测系统,确立了系统的结构设计和位置安装。本系统解决了当前人工筛选存在的问题,实现了阴极铜的全自动化生产。     

基于MATLAB的试验机控制系统动态分析与设计

利用MATLAB仿真工具箱对材料试验机电液控制系统进行了动态分析与设计 ,取得了满意的设计效果     

基于WEB数据库的煤矿机电信息管理平台的设计与实现

用ASP网站设计、SQLserver2 0 0 0数据库软件和VisualBasic可视化软件 ,采用ADO技术开发了机电信息管理平台。以煤矿机电设备信息和输配电数据信息为基底 ,集成设备管理人员信息和使用情况为属性数据构建数据库。集信息存储、打印、更新、管理、查询、分析 ,Internet网上传输功能 ,实现网上的资源共享和网络办公     

国内外全液压钻机节能控制系统发展趋势

全面分析了液压钻机液压系统的构成,论述了进行液压钻机节能研究的目的和意义。分析了非电控制及电子控制节能装置,指出了国外液压钻机各种节能控制系统的优缺点,及该设备节能研究的方向及发展趋势。     

基于B/S和C/S混合模式的煤矿设备管理信息系统的设计

提出了运用B/S和C/S混合模式,对煤矿设备管理信息系统进行设计的概念。介绍了软件框架的搭建与各个功能模块的设计以及数据库的设计。为煤炭企业设备的管理及企业的经济效益的提高提供了重要的技术支撑。     

面向煤矸分拣机器人的煤矸识别定位系统研究

随着煤炭分选行业对智能化干分选煤技术需求和煤矸图像识别方法需求的增长,研究煤矿复杂分选条件下煤矸混合特征图像的识别方法显得愈发重要.依据深度学习、图像识别和无线通信等理论,设计基于卷积神经网络的煤矸识别定位系统.根据煤矿分选过程的复杂条件,分析煤矸表面特征的5种状态类别,构建煤矸数据集.基于迁移学习的改进AlexNet...