智能移动机器人超声波测距定位系统的研究

移动机器人技术是机器人研究领域的一个重要分支,为了赋予机器人智能控制和自主导航的能力,解决机器人开发过程存在着成本高、功耗大等问题,研究设计了一套基于超声波传感器的智能移动机器人测距定位系统,同时使机器人具有报警、避障及定位等功能。     

基于位置指纹的井下电磁超声联合精确定位算法

根据井下巷道的空间结构特点,提出一种基于位置指纹的井下电磁波超声波联合精确定位方法。使用训练节点生成位置指纹数据库,移动节点通过超声波测距同时与锚节点进行无线通信,得到位置指纹特征信息,通过位置指纹匹配运算找到与移动节点所在位置最近的参考点的二维坐标,定为移动节点的二维坐标。     

钢管缺陷位置对电磁超声传感器检测结果的影响

由于电磁超声传感器 (EMAT)钢管缺陷检测时 ,缺陷位置会影响检测结果 ,为此 ,设计了EMAT钢管缺陷检测的实验方案。通过理论与实践分析得到EMAT无法实现位于探头的正下方的缺陷的检测。     

锅炉给水流量传感器安装位置的讨论

介绍了锅炉水位自动控制系统的基本方法,对给水系统中水流量传感器位置的安装位置进行了分析,并提出了新的看法。文中介绍的水流量传感器安装的位置,对锅炉给水系统自动控制的设计人员有一定的参考价值和实用意义。     

煤矿井下胶带输送机火灾传感器位置的确定

火灾传感器作为井下带式输送机初期火源信息捕捉的唯一手段,及时、准确的发出警示,对救灾非常有利。通过对诸多因素的分析,提出了一氧化碳传感器安装位置的计算公式,并给出了安装位置的参考范围。     

基于Elman网络的超声测距补偿在煤矿机器人中的应用

分析了井下钻孔机器人避障中超声波传感器的局限性,并提出解决方案.着重指出对超声波进行温、湿度补偿,尝试用Elman反馈神经网络逼近函数.Elman网络隐层采用“tansig”激活函数,输出层用“pureline”激活函数,保证了只要有足够多的隐层神经元个数,网络就可以任意精度逼近任意函数.经实验验证,对超声测距进行温、湿度补偿后,其测量精度提高了两个数量级,大大改善了系统中避障模块的工作效率,提高了钻孔机器人躲避障碍物的能力.     

井下光电测距三角高程最佳测程的确定

矿山井下经纬仪导线基本控制测量目前均采用光电测距导线作为平面控制,而且精度也高于钢尺量边精度,高程控制多采用水准测量,三角高程测量的应用较少。文中将就（ELDI2）光电测距导线测量中三角高程的精度对最佳测程作了详细理论分析。     

贯通工程加测陀螺定向边最佳位置的确定

贯通工程必须有足够的测量精度,加测陀螺定向边可提高贯通精度已成为定论.根据求条件极值的拉格郎日乘数法推论在测量导线中加测陀螺定向边的最佳位置应在导线的等分处,加测的陀螺定向边以一至二条为宜.     

最佳水力冲孔位置的确定

孟津煤矿在近煤岩巷的掘进过程中采用高压水力冲孔技术进行消突。对最佳冲孔位置进行了研究,通过现场实测大量出煤量数据,分析了出煤量与冲孔位置的关系,结果表明冲出煤量并非与钻孔深度成正、反比关系。根据测试结果,确定了最佳冲孔位置,为提高防突效果、缩短消突工期提供了定性依据。     

SRM无位置传感器转子位置检测技术研究

针对矿用蓄电池机车开关磁阻电机(SRM)位置传感器的使用导致控制系统的可靠性降低的问题,提出基于小脑模型神经网络(CMAC)的无位置传感器转子位置检测技术,建立了SRM转子位置检测的CMAC模型,并给出了具体算法和训练步骤。通过对三相6/4极SRM进行MATLAB仿真实验证明,系统具有较好的动态跟随性和较高的精确度,最大检测误差2°,减少了系统的硬件提高了控制的可靠性。     

基于小波变换的机器人超声波测距误差补偿研究

论述了超声波在井下钻孔机器人避障系统中的局限性,讨论了超声波声速随复杂环境的变化给避障系统所带来的误差,提出了基于小波变换的广义自相关渡越时间估计方法。采用小波变换对输入信号进行了白化滤波,实现了在复杂的强干扰环境下实时测量超声传播速度的目的,提高了超声测距的精度。实测结果表明:在5 m测距范围内测距相对误差被控制在1%以内。     

超声波传感器在矿山救援机器人中的应用研究

矿山救援机器人必须通过自身的敏感器件实时地获取其所处环境中的障碍物信息来规划其移动路径,这对敏感器件的测量精度提出很高要求。超声波传感器作为测距的主要敏感器件,在研究超声波测距原理的基础上,分析可能引起测量误差的原因,针对不同原因,分别给出了可行的消除方法,使超声波测距传感器系统整体可以达到很高的精度,能够为矿山救援机器人提供准确和可靠的障碍物信息。     

基于直接检测型超声波传感器UB的测速范围估算

以直接检测型超声波传感器UB为例,用试验的方式测定其响应曲线,根据响应曲线用估算法计算出该超声波传感器在检测范围内某一位置处能测到的物体最大移动速度,从而进一步确定了传感器的应用范围。     

基于多传感器的煤矿探测机器人控制系统研究

针对煤矿探测机器人在煤矿井下事故现场未知环境中的控制需求,研究了基于多传感器的智能控制系统原理与构架方式,提出了煤矿探测机器人3层分布式模块化控制结构,其核心决策规划系统采用多智能体Agent原理进行设计,各个功能Agent按照机器人的行为决策过程递阶分布,各模块间按照反应式的行为准则相互协调配合,完成探测机器人的决策与控制过程。经试验验证,该系统可以使煤矿探测机器人具有处理复杂任务与应对煤矿井下地形环境的能力,实现了机器人的智能控制。     

零位稳定性实验研究

用国产悬挂带、导流丝、逆变器同GAK-l陀螺经纬仪的原配件进行了对比实验研究.通过分析讨论可知,当选择的悬挂带、导流丝和逆变器处于最佳性能,悬挂带处于适宜的受力状态时,陀螺经纬仪的零位将更趋稳定.     

轴向超声波辅助磨削工程陶瓷边界损伤实验研究

针对磨削工程陶瓷时边界处易出现损伤缺陷的问题进行了研究,建立了基于磨削参数的边界损伤预测模型。采用单因素法进行了磨削实验,以边界损伤深度为参考对仿真结果进行验证,结果表明,磨削深度对边界损伤影响较大;主轴转速越低,边界损伤值越大,且随主轴转速升高边界损伤值的变化逐渐趋于平缓。与普通磨削相比,超声波辅助磨削能有效改善被加工材料的边界损伤情况。     

超声珩磨的材料去除机理研究

通过对超声珩磨中的磨削力的分析,建立了超声珩磨的材料去除模型。并且从断裂力学中的格里菲思(Griffith)能量平衡方法出发,探讨了超声珩磨的材料去除机理。     

深井煤矿巷道隔热材料最佳配方实验研究

用正交实验设计及极差分析法 ,确定影响材料性能的主要因素。通过对因素与指标的分析 ,找出因素对性能影响的规律 ,在此基础上找出隔热材料最佳配方     

基于振动信号分析的采煤机摇臂轴承故障诊断研究

针对采煤机摇臂轴承故障频发,严重影响采煤工作面安全生产的现状,进行了基于振动信号分析的采煤机摇臂轴承故障诊断研究。为准确识别采煤机摇臂轴承故障,采用集合经验模态分解方法(EEMD)对原始振动信号进行分解,提取前8个本征模态函数的能量占信号总能量的比例作为故障特征信息,并输入到支持向量机(SVM)进行故障模式识别。试验结果表明,结合集合经验模态分解和支持向量机的故障诊断方法,适用于处理采煤机摇臂轴承产生的非平稳、非线性振动信号,总体故障识别率达到88.33%,可实现轴承故障的准确诊断。