多真体系统理论及粒群优化算法在煤矿救灾机器人中的应用探讨

为了提高煤矿救灾机器人的工作效率,在分析了国内外煤矿救灾及其机器人的研究现状的基础上,结合多真体系统理论及粒群优化算法的相关概念,设计了一个基于多真体系统理论和粒群优化的煤矿救灾机器人工作的算法。     

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。     

基于AHP法的煤矿救灾机器人综合性能评价体系研究

针对煤矿救灾机器人研究内容广泛,性能指标错综复杂的特点,通过对其综合性能的分析和研究,把评价体系归结为4个准则13个指标,基于层次分析法建立了煤矿救灾机器人的层次结构,构造出判断矩阵,并进行了一致性检验,确定了13个重要指标的权值,验证了层次分析法在煤矿救灾机器人综合性能评价中的可行性。     

矿井救灾机器人

该文介绍了近年来我国煤矿生产中发生的安全事故和造成的人员伤亡情况,简要分析了煤矿救灾机器人的相关技术,并指出了未来矿井救灾机器人的发展前景和需要进一步解决的技术问题。这对于未来矿井救灾机器人更有效的应用于煤矿救灾有着重大的意义。     

煤矿救灾机器人的基本安全性能要求

随着煤矿安全生产工作的逐步深入,研究开发煤矿井下救灾机器人,为煤矿抢险救灾提供直接支持,最大限度减少灾害事故给国家和人民生命财产造成的损失,显得越来越迫切和重要。但煤矿灾区环境往往是一种高温、高湿、浓雾,具有强爆炸危险性,随时可能发生冒顶片帮、物体垮落的恶劣环境,这对煤矿救灾机器人的安全性能提出很高要求,安全性能不高或缺失极可能引发次生灾害事故。本文研究了煤矿救灾机器人在电气、信号、温升等防爆安全,安全保护与防护,电源安全等方面应具备的基本安全性能要求,探讨了实现途径,以推进煤矿救灾机器人的研究开发和实用。     

煤矿救灾机器人超声波和惯性导航技术

针对煤矿救灾机器人导航系统的导航精度低的问题,结合煤矿井下非结构化环境的特点,提出一种适于煤矿井下灾后环境的超声波导航和惯性传感器的导航方法,并利用粒子滤波技术进行算法设计。结果表明,基于超声波和惯性传感器融合的导航性能满足煤矿救灾机器人的导航需求,算法的收敛速度很快,提高了煤矿救灾机器人的导航性能和应急抢险能力。     

煤矿救灾机器人发展历程分析及展望

通过对美国、新西兰、俄罗斯矿难救援中使用的煤矿救灾机器人案例进行调查和分析,并对中国矿业大学和中信重工开诚智能装备有限公司的机器人进行了简要介绍,对煤矿救灾机器人的整个发展过程中出现的问题进行了总结。通过实际案例结合市场需求、法规政策及标准化、技术提升3个维度的分析,分解问题并找出具体解决问题的办法,最后提出了煤矿救灾机器人未来的一些展望。     

煤矿救灾机器人的惯性/视觉组合导航方法研究

针对机器人在煤矿灾后进行环境探测及救援中的应用,研究了切平面捷联惯导方案、视觉导航方案、惯性/视觉组合导航方案,使救灾机器人能够实现定位和导航功能,进而完成矿井信息的采集及遇险矿工的搜寻。并且,视觉/惯性组合导航系统还能使煤矿救灾机器人的导航精度有很大的提高。     

煤矿救灾机器人检测与控制系统设计

煤矿救灾机器人可以代替救灾人员进入较为危险的区域实施救援,对事故现场的信息进行传输。结合无线传感技术对煤矿救灾机器人检测与控制系统进行设计,使其进行有效的救援活动,为我国煤矿工业的发展提供一定的动力。     

仿生蚂蚁煤矿救灾机器人的单腿运动学分析

主要分析了仿生蚂蚁煤矿救灾机器人匀速爬行时的运动情况,未考虑加速度。同时分析了仿生蚂蚁煤矿救灾机器人SLER-1运动时的的单腿运动情况,采用D-H法,对机器人单腿的正、逆运动学进行了分析,并进行了实例验证。     

煤矿救灾机器人隔爆壳体的设计与加工

用于煤矿井下灾后环境探测与救援工作的煤矿机器人必须进行防爆设计,在分析国内外煤矿机器人及其防爆设计现状的基础上,介绍了用于灾后煤矿井下环境探测的履带式煤矿救灾机器人的结构,重点探讨隔爆壳体的设计与加工,可为煤矿机器人的防爆设计提供参考。     

煤矿移动机器人双机合作运动测试和分析

针对煤矿井下的恶劣环境,自主研发了移动式煤矿移动机器人,机器人采用无线遥控和超声波自主避障相结合的控制模式,可以代替作业人员进入井下巷道执行任务、环境探测和灾后遇险人员的搜救。在已模块化机器人的基础上,对2个机器人进行球铰连接,通过软件调试,对机器人的跑偏进行修正,并通过实验完成了运动控制策略的优选。为多机器人合作的运动控制策略提供参考。     

煤矿应急救援组织结构模式研究

针对目前煤矿应急救援组织缺少设计方法的情况,分析了煤矿应急救援组织特征,确立了煤矿应急救援组织设计方法。依据设计方法,对救援任务分解,进行任务-资源规划,将煤矿应急救援的各微观主体分为4个实体,建立煤矿应急救援组织结构模式,并将组织结构模型抽象为网络,通过对效率、效率比的计算来获得应急救援组织的效率。最后,通过实例进行了验证,结果表明,此应急救援组织模式具有良好的适应性。     

煤矿井下探测机器人远程控制系统

随着机器人技术的迅猛发展,在生产安全形势较为严峻的煤矿领域引入机器人进行井下探测成为一大研究热点。首先对煤矿井下探测机器人进行简单介绍,在此基础上分别从系统结构、软硬件设计以及系统功能等方面对煤矿井下探测机器人远程控制系统进行阐述。     

煤矿机器人智能安全充电系统设计

煤矿机器人工作在井下危险气体环境下,特别是对于井下移动式巡检机器人,其动力系统的能源供给方式主要以锂电池供电为主,目前《煤矿安全规程》对锂电池的井下使用有着严格的限制条件,其充电必须要求在专用的充电硐室中进行。为提高煤矿机器人的续航能力和实用性,研究一种煤矿机器人智能安全充电系统,提出煤矿机器人专用充电硐室构想,设计煤矿机器人井下智能岔轨及硐室内充电技术,系统由煤矿机器人、煤矿机器人移动轨道、煤矿机器人转向用智能岔轨以及硐室内充电桩组成,通过井下巡检机器人专用充电硐室和智能岔轨技术的设计,可实现巡检类机器人井下在轨充电,有利于煤矿机器人井下不间断智能巡检作业。     

三起煤矿事故的成功救援和思考

经过20年国家煤监体制从上至下的建立健全,煤矿事故救援水平不断提升。尤其是在2019年11-12月发生在黑龙江、山东和四川3起煤矿事故的成功救援,再次书写了煤矿事故救援史上的奇迹。这些事故救援的成功案例非常振奋人心,为此,本刊编辑部对奋战在救援一线的国家煤矿安监局有关同志进行了专访。他们从我国的制度优势、事故现场科学研判和多措并举科学施救三方面归纳总结了事故成功救援的原因,并从煤矿通讯系统、现场救援信号、矿山救援专业化程度、救援装备、煤矿安全设施建设、事故救援培训机制建立等方面提出了诸多改进建议,对我国煤矿事故救援水平的不断提升具有重要的指导意义。     

关于三相泡沫在采空区火灾救助中的应用分析

火灾是制约我国煤矿安全生产的一个重要因素。为更好地对煤矿火灾实施救助,中国矿业大学通风防灭火研究所开发出了三相泡沫防灭火材料。因此,确定采空区火灾救助时合理的喷浆量,对煤矿火灾的救助和减少救火开支具有实际的意义。本文通过对采空区火灾进行合理的假设后,利用数学分析方法对三相泡沫的最优喷浆量进行了合理的设计。