煤矿水仓清理机器人的设计

为快速高效地清理煤矿水仓仓底的煤渣及淤泥等杂物,基于煤矿水仓清理系统设计方案,设计了一种水仓清理机器人。介绍了该机器人的主要结构、各部分的工作原理,并具体设计了各部分。借助该机器人及相关配套系统,可完成水仓的清理、筛分以及脱水等工作,有助于进一步提高水仓清理效率。     

电解铝溜槽清理机器人系统设计及应用

为解决电解铝烟气净化工艺中氧化铝粉输送存在砂石等杂质,在溜槽内易形成结痂片,影响生产效率和产品质量的问题,开发了溜槽清理机器人系统。设计了永磁吸附多轮式小车本体、清理模块、监控模块、降温模块、辅助模块,搭建了基于工控触摸一体机、PLC、嵌入式硬件STM32为上下位机的远程控制系统,编写了控制系统软件,研制了工程样机并在现场进行了试验验证。试验结果表明：溜槽清理机器人在受限空间下结构尺寸可调,能够在80℃高温、高粉尘、强磁场环境下进行溜槽内杂质推铲聚堆、吹扫清理作业;可实时监测溜槽内部件及机器人作业状态等,适应溜槽清理的复杂工况;机器人清理覆盖率达到了95%以上,相较人工可节省约30%的时间,工作稳定可靠,降低了人工作业劳动强度和高温作业风险,提高了电解铝原料的输送效率。     

井下水煤泥自动分离设备的应用

介绍了井下水煤泥自动分离设备并分析了其应用效果。井下水煤泥自动分离设备的应用实现了水仓清理淤泥机械化,不仅降低了工人劳动强度,节省了劳动成本,而且提高了水资源利用率。     

基于模块化控制的配电终端智能调试机器人控制系统

提出了基于模块化控制设计一种配电终端智能调试机器人控制系统。首先,采用通信模块与数据采集模块获得智能调试机器人的数据信息,通过传感器等设备将数据传输给主控制模块;然后,汇总相关数据信息,并在主控模块下达指令对配电终端智能调试机器人进行控制;最后,通过模块化使机器人控制系统实现动态避障与最短路径规划。实验结果表明,该系统实际调试配电终端时能够平滑稳定的控制机械手完成调试工作,同时具有良好的避障效果,配电终端调试效率高。     

基于FPGA的智能服务机器人图像预处理模块设计

为了实现智能服务机器人视觉构件的可重用与可置换,减少研发中大量低水平重复工作,根据机器人模块化体系结构的设计思想,构建了一种基于FPGA的智能服务机器人图像预处理模块,根据硬件功能划分,设计了电源单元、图像采集单元、CAN通讯等单元.程序上采用了时下较为灵活的Verilog HDL语言进行设计,实现了图像采集模块、内存读写控制模块、CAN通讯模块等可移植的程序;在此平台上实现了改进的中值滤波算法和基于深度流水线的模板卷积算法.实验对比了不同滤波算法的效果,提供了选择图像预处理算法的依据.     

煤矿水仓自动排水装置应用

由于煤矿井下水仓排水设备自动化水平低,在排水过程中需专人全天候值守,劳动作业强度大,巡检精度低,安全系数低,对此塔山煤矿管路队通过技术研究,在井下水仓安装了一套自动排水控制装置。该装置实现了水仓排水无人值守的目的,提高了水仓排水自动化水平,取得了显著应用成效。     

基于北斗导航系统智能清障救援机器人设计

针对道路智能清障的问题,设计了基于北斗导航系统的智能救援清障机器人,采用STM32F103ZET6作为主控芯片,通过超声波传感器、红外遥控器及北斗模块,机器人利用高精度机械爪,实现了筛选功能、快速定位和智能清障等多种功能。机器人通过北斗导航精确定位、高效视频信息输送效率和物联网技术下的实时网联地图来为救援人员提供前往在灾区的最佳路线,提高救援效率;通过筛选系统与高精度机械爪配合进行交通道路清障作业,完成道路清障工作,为道路清扫机器设计奠定了基础。     

智能物联机器人系统的研究

随着科技技术的发展,机器人与物联网都属于新兴产业,将机器人技术与物联网技术相结合,是当前IT技术的发展趋势,相继出现了智慧地球、智能电网、智能家居等前沿科技的产品诞生;本文设计了智能物联机器人系统,以物联网技术与机器人综合技术为依托,结合各类传感器技术,开发一套具有实时追踪、感知、监控功能的物联网机器人系统,系统给出了相关软硬件制作架构和流程,提供一种具有智能通讯、语音对话的家庭服务机器人,并实现了其自动充电的功能,改变了机器人不可服务家庭的应用观点;实现了两大技术的结合,通过研究和分析,研制一套服务于家庭的物联机器人系统,实现和拓展了行业应用.     

基于单片机的楼道清洁机器人控制系统设计

设计一种基于单片机的楼道清洁机器人控制系统,该系统由STM32F103VET单片机、光电传感器模块、电机驱动模块和电子罗盘模块等部分组成。光电传感器采集地面和楼梯信息;单片机分析信息并控制电机驱动模块,驱动直流电机实现机器人动作;电子罗盘调整机器人方向,方便机器人转弯。实验证明,该系统可实现楼道清洁机器人的智能路径识别、避障、上下楼及清扫功能,性能稳定可靠,可以很好地适用于人们枯燥繁重的楼梯清洁工作。     

多智能体模型在多机器人网络遥操作中的应用

通过Internet网络操作远端的机器人可以扩展人类的控制能力,但系统的复杂性和不确定性使如何更好地表现其良好性能成为目前的热点问题。通过对多机器人网络遥操作系统控制模式分析,阐明了以智能体技术为支撑,实现操作者智能与机器人局部自主能力的结合,完成多操作者多机器人Internet网络遥操作任务。在对多智能体技术概述基础上,重点分析智能体之间的联结特点,建立具有公共属性的智能体模块化层次结构,给出各模块的功能描述。在此基础上,实现基于多层分布式黑板模型和智能体节点的多机器人网络遥操作系统体系结构。最后设计一组辅助医学操作试验,通过测试实时避碰智能体的工作状态和效率验证了多智能体结构框架下多机器人网络遥操作的可行性和有效性。     

基于Arduino的水面智能垃圾清理与水样采集机器人

该文设计了一款基于Arduino的水面智能垃圾清理与水样采集机器人。该机器人是集垃圾清理、水样采集及船体控制系统于一体的新型智能船。智能船的控制系统能够实现船体和船上设施的远距离自主操作,船体状态的监控和打捞装置(仿生机械臂)的控制以及水样的实地采集。该船有自主和半自主2种模式,能够自动识别水面垃圾并按照既定轨迹进行避障行驶。整个控制系统设计分硬件和软件2部分。为了提高系统的可控性,使用LABVIEW软件设计了人机交互界面,从而实现船体发动机温度检测、船体漏水报警和系统工作模式设置。样机经过调试,表明机器人能够完成远距离高精准的垃圾清理任务,整个控制系统拥有较高的工作效率和稳定性。     

低压采区供电监控技术的研究

现代煤矿供电系统中包含高压供电区域和低压采区供电两部分,高压供电区域成功地实现了智能监控,而低压采区设备性能不统一,大多数不具备智能性.为了实现全矿井自动化需求,设计了一套高可靠性低压智能供电监控系统,完成对低压设备信息采集.通过串行通讯标准RS - 485传输到监控分站,利用井上监控软件对井下低压供电设备的监测监控.     

Lightweight monitoring and control system for coal mine safety using REST style

The complex environment of a coal mine requires the underground environment, devices and miners to be constantly monitored to ensure safe coal production. However, existing coal mines do not meet these coverage requirements because blind spots occur when using a wired network. In this paper, we develop a Web-based, lightweight remote monitoring and control platform using a wireless sensor network (WSN) with the REST style to collect temperature, humidity and methane concentration data in a coal mine using sensor nodes. This platform also collects information on personnel positions inside the mine. We implement a RESTful application programming interface (API) that provides access to underground sensors and instruments through the Web such that underground coal mine physical devices can be easily interfaced to remote monitoring and control applications. We also implement three different scenarios for Web-based, lightweight remote monitoring and control of coal mine safety and measure and analyze the system performance. Finally, we present the conclusions from this study and discuss future work.     

传感器技术在智能移动(保洁)机器人装置中的应用

提出了红外传感器、光敏电阻器、里程计以及ZigBee无线通讯模块在所研究的智能移动(保洁)机器人装置中的应用,实现了该保洁机器人具有可遥控、可自由行走、可路径规划、可自动充电、防跌落、防碰撞、能自救等功能.传感器技术的快速发展与应用必将加快保洁机器人走进千家万户,推动其品质与性价比的大幅提高.对保洁机器人中传感器技术应用研究有极其重要意义.     

智能瓦斯传感器系统的设计

针对煤矿井下环境复杂、参数难以准确测量的问题,将模糊理论与神经网络技术相结合应用到检测领域,构造了煤矿安全监测智能瓦斯传感器系统。基于RBF神经网络重点研究了智能瓦斯传感器系统隶属函数网络样本及模糊推理网络样本的生成和训练,并对智能瓦斯传感器的硬件结构进行了设计。模糊神经网络技术为智能瓦斯传感器设计提供了强有力的技术支持,使该系统能对井下复杂参数进行准确的检测,并将传统数值测量系统的数值输出转变为语言描述输出。实验仿真结果表明,该方法行之有效,为煤矿安全监测提供了一种新的思路。     

水液压技术在煤矿支护装备中的应用及其研究进展

水液压技术相对于油压具有安全环保、节约资源、使用方便等诸多优点,是当前国际上流体传动与控制领域研究的热点方向之一,但水液压元件存在的气蚀、磨损、腐蚀及泄漏等共性问题,严重制约了水液压技术的进一步发展。乳化液水液压技术采用高水基的乳化液为工作介质,同时兼顾矿物油介质和纯水介质的优点,在煤矿井下得到应用广泛。介绍了乳化液水液压技术在煤矿支护装备中的应用,分析了其存在的污染、润滑和磨损等问题,并重点阐述了煤矿支护装备中核心部件煤矿水压三用阀阀芯微造型的相关研究进展,最后对煤矿水液压技术的发展趋势进行了总结和展望。     

综采自动化监控系统设计与实现

针对目前国内煤矿井下综采控制系统存在的控制量少、通信速率低,稳定性差等问题,以煤矿井下综采工作面工艺流程为研究对象,以实现负载逻辑控制、环境参数监测与故障处理为目的,研究设计一套通用于煤矿井下综采工作面的监控系统,实现了对刮板运输机、破碎机、转载机等负载的多种控制模式以及沿线闭锁控制功能.实际运行表明该控制系统性能优良、可靠性高、稳定性好,在综采工作面发挥了重要作用.     

CAN总线技术在煤矿安全监控系统中的应用

为了有效提高煤矿安全监控水平,设计了一种智能煤矿安全生产视频监控系统。该系统是集光纤通信、CAN通信、虚拟串口、视频编解码、字幕叠加存储等技术于一体的工业监控系统。详细介绍了系统的总体结构和工作原理,重点探讨了视频采集技术的具体实现方法。整个系统高效可靠,提高了煤矿企业的监管力度和安全生产水准。     

多信息识别技术在矿井烟雾监测中的应用研究

煤矿火灾早期烟雾监测是矿井火灾早期预警的重要手段。针对采用离子型、光电型、气敏型单一检测原理的矿用烟雾传感器易出现误报警问题,该文提出充分提取矿井烟雾的特征信息,采用多信息识别技术,结合自适应数据融合和逻辑判断方法,实现矿井烟雾智能检测识别。通过实际测试验证,基于多信息识别技术的矿井烟雾检测方法,能有效抑制煤矿环境中的典型干扰因素,识别准确率达到100%。     

矿用防爆车辆智能稳速制动液压系统设计

针对矿用防爆车辆在实际运行过程中制动频次高、制动力不足、车辆失速危险性高的安全隐患,从满足矿用车辆制动能量大、制动频次高,系统要求安全可靠、操作维护简单方便的工况出发,基于车速智能检测和自适应电液协调制动技术,设计了一套矿用车辆智能稳速联合制动电液系统,详细阐述了智能稳速联合制动电液系统的设计、选型,探讨了电液系统智能检测及协调控制的技术问题,实现了矿用车辆行驶速度的自适应智能控制,有效避免了车辆失速的发生,提高了矿用车辆驾驶员生命安全保障,降低车辆故障率,提升了煤矿生产效率。