智能带式输送机巡检机器人在煤矿的应用 被引量：43

1

作者 邵珠娟 邓晓刚 +2 位作者 程豪杰 杜才溢 张玉江 《中国煤炭》 2020年第6期35-39,共5页

为了解决传统矿山安全巡检工作中人力物力消耗高、效率低、无法直观管理等问题,针对煤矿井下作业空间狭小、有害气体多、湿度大、光照复杂等环境特点,提出了用智能带式输送机巡检机器人替代井下人员的应用要求;阐述了智能带式输送机巡... 为了解决传统矿山安全巡检工作中人力物力消耗高、效率低、无法直观管理等问题,针对煤矿井下作业空间狭小、有害气体多、湿度大、光照复杂等环境特点,提出了用智能带式输送机巡检机器人替代井下人员的应用要求;阐述了智能带式输送机巡检机器人的系统结构组成;详细介绍了智能带式输送机巡检机器人的驱动系统、图像采集系统、语音对讲及应急广播系统、环境检测系统、智能防撞与避障系统及其应用参数。通过现场工业性试验情况表明,智能带式输送机巡检机器人实现了“自动化减人”的目标,降低了成本,提高了自动化程度和故障处理效率,具有良好的经济技术效益。 展开更多

关键词 煤矿机器人 智能巡检 带式输送机巡检机器人 自动化减人

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煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究 被引量：34

2

作者 方崇全 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期263-270,共8页

针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊... 针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明:巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平稳运行;在充电站端的电动机额定功率2.2 kW情况下,机器人本体端的发电机能稳定输出功率800 W;基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别方法具有应用可行性。煤矿带式输送机巡检机器人关键技术的突破,将加速带式输送机巡检机器人的推广应用,有力促进智能化矿井建设。 展开更多

关键词 煤矿 带式输送机 巡检机器人 行走机构 井下充电 音频分析 视频分析

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矿用带式输送机巡检机器人驱动系统设计 被引量：25

3

作者 梁占泽 《工矿自动化》 北大核心 2021年第4期108-112,共5页

目前矿用带式输送机巡检机器人的研究主要针对带式输送机巡检机器人故障识别与诊断等方面,忽视了巡检机器人运动问题。煤矿井下巷道设备较多,作业空间狭小且地形复杂,巡检机器人运动时会遇到爬坡、煤泥障碍等极端路面情况。鉴于矿用带... 目前矿用带式输送机巡检机器人的研究主要针对带式输送机巡检机器人故障识别与诊断等方面,忽视了巡检机器人运动问题。煤矿井下巷道设备较多,作业空间狭小且地形复杂,巡检机器人运动时会遇到爬坡、煤泥障碍等极端路面情况。鉴于矿用带式输送机巡检距离较长、巡检目标相对单一且巡检路线固定,采用轨道式传动作为巡检机器人的行走方式。但该方式在轨道面附着煤泥的情况下驱动轮会卡死,且面对坡度较大的轨道时可能发生打滑现象,因此设计了一种四轮支撑、两轮驱动的轨道式驱动系统,巡检机器人依靠驱动轮与轨道之间的摩擦向前运动,支撑轮承载巡检机器人的质量并起到辅助行走的作用。对巡检机器人驱动系统主要零件传动轴和摆臂进行了有限元仿真分析,得到传动轴和摆臂的极限应力分别为83.2,65.8 MPa,远低于材料的屈服强度,保证了巡检机器人的可靠性。对巡检机器人驱动系统的爬坡和煤泥越障性能进行了试验,结果表明,巡检机器人在25°斜坡轨道上仍可完成加速运动,且在上下坡过程中运行平稳,在煤泥障碍轨道上运行没有发生打滑和卡死现象。 展开更多

关键词 带式输送机 巡检机器人 驱动系统 轨道式传动 爬坡 煤泥越障

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长距离复杂工况带式输送机巡检机器人系统 被引量：33

4

作者 李鑫 寇子明 +1 位作者 梁富伟 畅卫国 《煤炭工程》 北大核心 2021年第11期169-174,共6页

为解决煤矿带式输送机人工巡检过程中存在的劳动强度大、危险系数高、巡检效率低、巡检效果因人而异等弊端,提出以巡检机器人代替人工对带式输送机进行巡检,从而降低巡检人员劳动强度和作业风险。研究带式输送机故障识别与诊断技术,从... 为解决煤矿带式输送机人工巡检过程中存在的劳动强度大、危险系数高、巡检效率低、巡检效果因人而异等弊端,提出以巡检机器人代替人工对带式输送机进行巡检,从而降低巡检人员劳动强度和作业风险。研究带式输送机故障识别与诊断技术,从而提高巡检机器人巡检效率和效果。研发了一种带式输送机巡检机器人系统,可以实现对煤矿井下带式输送机及其运行环境的全方位动态巡检和故障识别,降低事故率。详细介绍了该系统的组成、原理和功能。通过典型实例,总结分析了巡检机器人巡检效果。应用结果表明,该巡检机器人系统适合长距离、复杂工况下的带式输送机巡检,对实现煤矿智能化建设有重要意义。 展开更多

关键词 复杂工况 带式输送机 实时巡检机器人 故障识别与诊断

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智能带式输送机巡检机器人的研究与应用 被引量：17

5

作者 赵仁渔 朱波 +1 位作者 张小松 李海潇 《中国煤炭》 2020年第10期40-43,共4页

主煤流运输系统设备的日常巡检是安全生产的重要环节,针对采用人工巡检或固定摄像头定点监视等传统监控方式存在的巡检人员劳动强度大、全面巡检难度大、环境条件差、隐患型问题难发现、巡检效率低下等问题,研发制造了智能带式输送机巡... 主煤流运输系统设备的日常巡检是安全生产的重要环节,针对采用人工巡检或固定摄像头定点监视等传统监控方式存在的巡检人员劳动强度大、全面巡检难度大、环境条件差、隐患型问题难发现、巡检效率低下等问题,研发制造了智能带式输送机巡检机器人以代替人工巡检,并介绍了智能带式输送机巡检机器人项目的研制背景和实施意义;详细阐述了该项目的整体设计与系统设计。通过实际应用表明,智能带式输送机巡检机器人能够实现日常的实际巡检需求,并能提高巡检效果,从根本上减轻了现场巡检人员劳动强度,降低了巡检人员劳动风险,确保主煤流运输系统设备安全可靠运行。 展开更多

关键词 智能带式输送机 巡检机器人 主煤流运输系统 隐患排查

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井下带式输送机智能巡检机器人结构的设计 被引量：4

6

作者 孙晓霞 王劲翔 高澳 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第1期54-60,共7页

为解决带式输送机采用传统人工检测故障效率低等问题,针对问题设计出一种适用于井下输送机故障自动巡检机器人系统,区别于其他带式输送机巡检机器人。该巡检机器人可以实现大坡度和大转弯半径的运动,首先利用ADAMS分析现在主流的巡检机... 为解决带式输送机采用传统人工检测故障效率低等问题,针对问题设计出一种适用于井下输送机故障自动巡检机器人系统,区别于其他带式输送机巡检机器人。该巡检机器人可以实现大坡度和大转弯半径的运动,首先利用ADAMS分析现在主流的巡检机器人模型,分析其优劣性;利用SOLIDWORKS软件建立巡检机器人的三维模型,提出了摩擦驱动与齿轮齿条驱动的两用机器人模型;再利用ANSYS软件对轨道和机架进行了有限元分析,仿真结果表明巡检轨道与机器人本体的应力小于许用应力,能够平稳地检测输送机的故障;最后再利用ADAMS软件对巡检机器人进行动力学分析,得出巡检机器人可以进行无障碍的水平和爬坡运动。 展开更多

关键词 带式输送机 巡检机器人 轨道式传动 有限元仿真 动力学仿真

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煤矿主运大巷轮式巡检机器人摇臂式行走机构设计与试验研究 被引量：2

7

作者 杨瑞 鲍久圣 +5 位作者 鲍周洋 阴妍 张磊 潘国宇 杨姣 葛世荣 《工矿自动化》 北大核心 2025年第1期126-137,共12页

目前主运大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式,无法巡检位置较低或被遮挡的设备,难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构,与轨道式巡检机器人配合使用,以满足全方位巡... 目前主运大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式,无法巡检位置较低或被遮挡的设备,难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构,与轨道式巡检机器人配合使用,以满足全方位巡检需求。确定了轮式巡检机器人的系统结构,重点对其行走系统进行了分析,分别建立了履带式、轮履式、摇臂式3种行走机构的量化模型,利用德尔菲法与网络分析法对行走机构性能进行了综合分析,结果表明:基于摇臂式行走机构的机器人移动底盘在井下巷道环境内的行走适应性最佳。对摇臂式行走机构中的关键部件倒V型连杆进行静态性能分析,结果表明:倒V型连杆满足煤矿井下常见的坡道满载、紧急转弯、紧急制动3种工况下的强度与刚度需求。面向煤矿井下主运大巷地形特点及运输装备环境,开展模拟巷道内的机器人巡检试验,结果表明:摇臂式轮式巡检机器人在坡道、台阶、沟道的行走测试中均表现出良好的环境适应性,能够满足对煤矿井下巷道及其内部主要设备的巡检需求。 展开更多

关键词 主运大巷 轮式巡检机器人 巷道巡检 摇臂式行走机构 履带式行走机构 轮履式行走机构 倒V型连杆

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基于功能分析的带式输送机自动巡检机器人设计 被引量：12

8

作者 孟娜娜 钟鹏程 +3 位作者 雷超 江帆 杨龙 李柱江 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期227-235,共9页

带式输送机具有长距离连续运输等优点,成为运输煤炭等矿山物料的重要设备。在长时间连续运行过程中,带式输送机关键部件的性能退化会引发输送带打滑、跑偏和断带等故障,迫切需要对其工作状态进行实时监测。针对传统带式输送机自动巡检... 带式输送机具有长距离连续运输等优点,成为运输煤炭等矿山物料的重要设备。在长时间连续运行过程中,带式输送机关键部件的性能退化会引发输送带打滑、跑偏和断带等故障,迫切需要对其工作状态进行实时监测。针对传统带式输送机自动巡检系统上下坡驱动打滑、平稳性差等问题,设计了一种基于轨道摩擦和齿轮齿条啮合混合驱动的自动巡检机器人。基于功能分析,设计了巡检机器人的总体方案,提出了水平运动时采用行走轮和轨道的摩擦式驱动和上下坡运动时采用齿轮齿条啮合驱动的两阶段驱动方式,增加了巡检机器人的爬坡能力,避免了传统巡检装置存在的上下坡打滑的不足。考虑到带式输送机恶劣的巡检工况,详细设计了巡检机器人的驱动系统和行走系统等机械结构,并采用Creo软件建立了巡检机器人的三维模型。针对巡检机器人的控制系统实现的功能,完成了巡检机器人的控制系统硬件选型和控制系统程序的流程图设计,并计算出巡检机器人的续航时间。采用ANSYS软件对底板和托架进行了有限元分析,完成了底板轻量化设计并对底板和托架的强度进行了校核分析。采用ADAMS软件对巡检机器人的运动过程进行了仿真分析,运动学仿真结果表明:巡检机器人能够顺利实现水平运动和上下坡运动的无干涉平稳切换。 展开更多

关键词 带式输送机 巡检机器人 混合驱动 控制系统 有限元分析 运动学仿真

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带式输送机故障巡检机器人系统设计 被引量：37

9

作者 张涛 吴高镇 《工矿自动化》 北大核心 2018年第10期72-76,共5页

针对现有带式输送机故障检测方法劳动强度大、可靠性较差等问题,提出了一种带式输送机故障巡检机器人系统设计方案。首先分析了带式输送机常见的输送带和托辊故障类型及其原因,包括输送带横向断裂、纵向撕裂、打滑、跑偏及堆煤,托辊磨... 针对现有带式输送机故障检测方法劳动强度大、可靠性较差等问题,提出了一种带式输送机故障巡检机器人系统设计方案。首先分析了带式输送机常见的输送带和托辊故障类型及其原因,包括输送带横向断裂、纵向撕裂、打滑、跑偏及堆煤,托辊磨损和转动卡死等;然后针对不同故障类型,选定了系统传感器,包括激光雷达、单目相机、烟雾传感器、声音传感器和温度传感器,并提出了相应的故障检测算法;最后给出了系统上位机和下位机软件流程。 展开更多

关键词 带式输送机 故障检测 巡检机器人 托辊故障 输送带断裂 输送带打滑 输送带跑偏 堆煤

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带式输送机钢丝绳牵引智能巡检机器人 被引量：10

10

作者 贾宇涛 《工矿自动化》 北大核心 2021年第S01期67-68,71,共3页

传统的煤矿带式输送机巡检通常采用人工巡检和固定摄像头定点监视的方式,人工巡检效率低且巡检质量无法保障,而且井下恶劣环境对人身安全造成威胁,固定摄像头定点监视范围有限,并且需要布置大量摄像头,安装布线多、维护任务艰巨,效率非... 传统的煤矿带式输送机巡检通常采用人工巡检和固定摄像头定点监视的方式,人工巡检效率低且巡检质量无法保障,而且井下恶劣环境对人身安全造成威胁,固定摄像头定点监视范围有限,并且需要布置大量摄像头,安装布线多、维护任务艰巨,效率非常低。为了解决以上问题,针对带式输送机巡检引入了钢丝绳牵引智能巡检机器人,采用多种传感器采集数据,通过无线通信方式将采集的数据传输至上位机系统进行分析并报警,实现带式输送机运行状况全面监测,为煤矿带式输送机无人值守奠定了基础,达到减人增效的目的。 展开更多

关键词 带式输送机 巡检机器人 钢丝绳牵引 远程监控 无人值守

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基于热红外图像的带式输送机托辊故障检测研究 被引量：15

11

作者 郭砚秋 苗长云 刘意 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第10期52-60,共9页

针对目前带式输送机巡检机器人搭载红外采集设备移动受限,存在不能实时进行数据采集、数据处理并上传至监控终端,无法完成远程故障检测,续航能力不足等问题,提出了一种基于热红外图像的带式输送机托辊故障检测方法。带式输送机巡检机器... 针对目前带式输送机巡检机器人搭载红外采集设备移动受限,存在不能实时进行数据采集、数据处理并上传至监控终端,无法完成远程故障检测,续航能力不足等问题,提出了一种基于热红外图像的带式输送机托辊故障检测方法。带式输送机巡检机器人搭载托辊故障检测器及红外热像仪,红外热像仪将采集的托辊热红外图像序列与温度数据传输给托辊故障检测器进行托辊故障检测,检测结果由托辊故障检测器内置的WH-L101无线传输模块发送给上位机。提出了一种带式输送机托辊故障检测算法:利用YOLOv5s目标检测算法提取托辊热红外图像的感兴趣区域(ROI),采用维纳滤波和自适应中值滤波算法对ROI图像进行滤波,利用自适应直方图均衡化和图像锐化算法对滤波后的ROI图像进行增强,采用基于形态学的Otsu图像分割算法对增强后的ROI图像进行图像分割,得到待检测的托辊图像,利用Harris角点检测算法提取托辊图像特征,获得托辊位置信息,提取相应位置的温度信息,并采用基于相对温差法的托辊故障检测算法判定托辊故障。实验结果表明:①YOLOv5s网络模型提取托辊ROI的目标检测结果平均准确率为99.12%。②提出的托辊故障检测算法对托辊故障(无故障、轴承锈蚀、托辊卡转、筒体磨穿)检测的平均准确率为97.625%,帧率为16帧/s。③将检测结果通过无线传输模块传送至上位机,可显示故障类型及关键区域温度,并进行报警。 展开更多

关键词 带式输送机 托辊故障检测 热红外图像 YOLOv5s网络模型 带式输送机巡检机器人

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基于带式输送机的智能巡检研究 被引量：4

12

作者 胡金良 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期85-90,共6页

为解决准能集团哈尔乌素选煤厂M14和M33这2种长距离输煤皮带运输机因设备质量、人为因素等出现故障而影响煤矿作业顺利进行的问题,分析带式输送机智能巡检现状,明确带式输送机智能巡检的需求;对巡检机器人进行选型、系统管理分析、特色... 为解决准能集团哈尔乌素选煤厂M14和M33这2种长距离输煤皮带运输机因设备质量、人为因素等出现故障而影响煤矿作业顺利进行的问题,分析带式输送机智能巡检现状,明确带式输送机智能巡检的需求;对巡检机器人进行选型、系统管理分析、特色功能设计,明确巡检机器人的主要巡检内容。结果表明:实时监控界面显示,巡检机器人可提供实时的高清和红外视频信息,包括微气象信息、巡检任务、巡检结果等信息。巡检计划界面图显示,巡检机器人可编辑巡检任务、制定巡检计划和下发常规巡检任务。巡检报表界面显示,巡检机器人可提供设备统计地图、设备缺陷、统计数据、任务日历等信息。 展开更多

关键词 皮带机 带式输送机 智能 巡检机器人 巡检系统 实时监控

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基于激光雷达的井下带式输送机边缘提取方法 被引量：1

13

作者 黄晨烜 常健 王雷 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第9期115-123,共9页

带式输送机是煤矿井下非结构化胶带巷中巡检机器人的巡检对象之一,且其边缘提取可使机器人获取自身相对检测目标的空间位姿,为执行巡检任务提供环境信息支持。目前井下大多采用基于视觉的边缘提取技术,难以有效克服照度低、粉尘大、水... 带式输送机是煤矿井下非结构化胶带巷中巡检机器人的巡检对象之一,且其边缘提取可使机器人获取自身相对检测目标的空间位姿,为执行巡检任务提供环境信息支持。目前井下大多采用基于视觉的边缘提取技术,难以有效克服照度低、粉尘大、水雾浓等问题。针对该问题,采用防爆16线激光雷达作为巡检机器人传感器获取巷道点云,以降低环境对提取结果的影响。对获取的原始稀疏点云进行统计离群值移除和直通滤波预处理,以去除噪声和无用点云,采用随机样本一致算法分割带式输送机点云平面,基于投影-四叉树方法提取带式输送机边缘点云。rviz+Gazebo联合仿真结果表明:在机器人不同运动工况下,带式输送机边缘提取的准确率不低于96.33%;雷达遮蔽率低于30%时准确率不低于79.23%。实验室测试结果表明:带式输送机表面水层分布比例为100%且厚度饱和条件下,边缘提取准确率不低于88%,整体优于基于经纬的极值检索法、基于KDTree/OcTree的曲率阈值法、基于KDTree/OcTree的临近点夹角阈值法,且平均计算耗时仅为36 ms,满足井下实时巡检需求。 展开更多

关键词 非结构化巷道 胶带巷 巡检机器人 带式输送机 激光雷达 稀疏点云 边缘提取

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双履带式巡检机器人翻越圆管能力分析 被引量：12

14

作者 邹树梁 刘昌福 +1 位作者 王湘江 张德 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第1期270-273,共4页

对双履带式巡检机器人翻越圆管障碍过程进行了运动规划,考虑机器人越障过程中的几何约束、滑移稳定性条件和倾翻稳定性条件,对机器人翻越圆管障碍的各个阶段进行越障能力的理论分析,为双履带式巡检机器人翻越圆管能力提供理论分析依据;... 对双履带式巡检机器人翻越圆管障碍过程进行了运动规划,考虑机器人越障过程中的几何约束、滑移稳定性条件和倾翻稳定性条件,对机器人翻越圆管障碍的各个阶段进行越障能力的理论分析,为双履带式巡检机器人翻越圆管能力提供理论分析依据;设计了一台双履带式巡检机器人样机,选取直径D=60mm钢制圆管为障碍,对越障模型进行数值仿真分析和实验研究,得到了各阶段的最大高度值,并确定了机器人能成功翻越圆管障碍的最大高度值。 展开更多

关键词 双履带式巡检机器人 圆管障碍 运动规划 几何约束 稳定性条件 翻越圆管能力

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轨道式输送带巡检机器人设计与应用研究 被引量：4

15

作者 刘利明 贺振华 +1 位作者 柳骁 李浩 《煤炭工程》 北大核心 2020年第S02期6-10,共5页

带式输送机在井下运行环境非常恶劣,使用中常会出现故障,如果未能及早发现故障,则会造成运输事故。现阶段对轨道式输送带巡检采用的人工巡检和远程监控方法,不同程度地存在工作量大、成本高等弊端。为解决上述问题文章通过把轨道式输送... 带式输送机在井下运行环境非常恶劣,使用中常会出现故障,如果未能及早发现故障,则会造成运输事故。现阶段对轨道式输送带巡检采用的人工巡检和远程监控方法,不同程度地存在工作量大、成本高等弊端。为解决上述问题文章通过把轨道式输送机巡检机器人为研究对象,查阅现有研究成果,通过分析轨道式输送机巡检机器人系统的设计方案,进行系统化梳理,全面分析各个系统的设计且完成了系统的调试安装,并使用巡检机器人完成了测温、声音及M31机头固定测温和输送机煤量及跑偏大数据采集及预警模型测试。 展开更多

关键词 轨道式输送机巡检机器人 方案设计 系统设计 安装调试 大数据采集

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综采工作面巡检机器人柔性轨道设计与运动学仿真 被引量：7

16

作者 张旭辉 杜永刚 +1 位作者 霍鑫健 王川伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期240-246,共7页

煤矿井下综采工作面空间狭小、设备动作频繁,位置关系复杂等问题,导致常规巡检机器人难以直接在工作面运行,自动化监测难度大。根据工况需求,结合环境及设备群动作特点,提出工作面巡检轨道设计要求,采用模块化设计、仿真模拟和样机试验... 煤矿井下综采工作面空间狭小、设备动作频繁,位置关系复杂等问题,导致常规巡检机器人难以直接在工作面运行,自动化监测难度大。根据工况需求,结合环境及设备群动作特点,提出工作面巡检轨道设计要求,采用模块化设计、仿真模拟和样机试验的方法,设计一种新型跨座式巡检机器人柔性轨道,实现在工作面环境的安装调节及当安装设备发生动作变形时轨道自身的自适应补偿。首先设计了巡检机器人柔性轨道的机械结构并确定安装运行方式。其次,以轨道跨接在刮板输送机线缆槽一侧为例,分析刮板输送机在平直、弯曲和起伏3种工况下的弯曲和俯仰变形量,并对柔性轨道进行运动学仿真。在3种工况下,该轨道可随工作面设备完成水平弯曲0~5.4°、竖直倾斜0~6°、伸缩变形0~120 mm,满足实际工况要求。巡检机器人通过柔性轨道时,其主运动方向始终保持匀速直线运动,水平或竖直方向在柔性过度段存在波动,波动幅值均在安全允许范围内。最后搭建柔性轨道物理样机及工作面试验平台,对工作面巡检机器人柔性轨道进行性能验证。结果表明:新型跨座式巡检机器人柔性轨道结构设计合理,可以适应工作面巡检的不同工况,对实现煤矿井下综采工作面机器人巡检具有重要意义。 展开更多

关键词 综采工作面 柔性轨道 巡检机器人 刮板输送机 运动学仿真

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基于ADAMS宏命令的薄煤层工作面巡检机器人建模与仿真 被引量：7

17

作者 商德勇 杨壘 杜少庆 《机床与液压》 北大核心 2017年第15期20-22,38,共4页

为了实现履带式巡检机器人虚拟仿真和实际运动情况相符合,在ADAMS软件中用宏指令建立了各条履带的仿真模型,并对履带块间的衬套力、接触力及求解器等参数进行了合理设置,对巡检机器人越障过程进行了虚拟仿真,得到了电机驱动力矩变化规律... 为了实现履带式巡检机器人虚拟仿真和实际运动情况相符合,在ADAMS软件中用宏指令建立了各条履带的仿真模型,并对履带块间的衬套力、接触力及求解器等参数进行了合理设置,对巡检机器人越障过程进行了虚拟仿真,得到了电机驱动力矩变化规律,最后对巡检机器人试验样机进行了越障性能试验,所设计的巡检机器人越障性能指标达到了设计要求。 展开更多

关键词 履带式 巡检机器人 宏指令 建模与仿真

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用于皮带机巡检的欠驱动机械臂位置控制研究 被引量：1

18

作者 吕磊 寇子明 李军霞 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期292-296,共5页

针对目前带式输送机巡检机器人无法实现全方位无死角检测,提出一种少电池、重量轻、长续航的巡检策略,采用中间关节为欠驱动的水平面三连杆机械臂,实现带式输送机特定位置的定点全方位深度检测。首先采用齐次坐标变换法和拉格朗日法分... 针对目前带式输送机巡检机器人无法实现全方位无死角检测,提出一种少电池、重量轻、长续航的巡检策略,采用中间关节为欠驱动的水平面三连杆机械臂,实现带式输送机特定位置的定点全方位深度检测。首先采用齐次坐标变换法和拉格朗日法分别对系统进行运动学和动力学建模,根据期望位置求出三根连杆的期望角度;其次对两根驱动连杆进行两阶段轨迹规划,利用粒子群算法找到两根驱动杆的较优中间位置,之后将轨迹光滑的拼接起来;接着设计滑模控制器对预期轨迹进行跟踪,使系统从起始位置到达期望位置;最后通过仿真实验进行验证。研究结果表明:与期望位置坐标比较,x轴方向相对误差为0.04%,y轴方向绝对误差为0.03%,误差较小,满足定点巡检要求。 展开更多

关键词 带式输送机巡检 平面欠驱动机械臂 轨迹规划 滑模控制 轨迹跟踪

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煤矿运输巷道无轨巡检机器人应用研究 被引量：22

19

作者 姜海 张冬林 +3 位作者 刘志坚 姜鹏 张振平 郑利本 《煤炭工程》 北大核心 2020年第10期165-169,共5页

煤矿井下带式输送机向着高带速、长运距、大运量方向发展,巡检距离长和带式输送机高速化增加了带式输送机沿线巡检人员的劳动强度和安全风险。文章针对煤矿井下运输巷道的布置条件,设计了一套在带式输送机巷道人行侧适用的自动化无轨巡... 煤矿井下带式输送机向着高带速、长运距、大运量方向发展,巡检距离长和带式输送机高速化增加了带式输送机沿线巡检人员的劳动强度和安全风险。文章针对煤矿井下运输巷道的布置条件,设计了一套在带式输送机巷道人行侧适用的自动化无轨巡检机器人。通过搭载视觉识别系统对路径特征提取和识别,实现巡检机器人的自主行走、遇人停车、往返;通过搭载信息采集系统,可实现对红外热成像、视频、音频、气体浓度、噪声等信号的信息采集、发送、危险工况报警等功能,为带式输送机运行状态监测提供数据支持。通过井下现场试验,验证整套系统的有效性,为实现井下运输巷道无人化巡检打下基础。 展开更多

关键词 带式输送机 无轨 巡检机器人 无人化巡检

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面向超容电缆沟巡检的机器人的设计与分析 被引量：5

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作者 刘国伟 宋屹峰 +1 位作者 吕鹏 朱正国 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第A01期143-146,共4页

针对电缆沟电力设备不便于人工巡检的问题,阐述了一种能够适应电缆沟恶劣巡检作业环境的移动机器人,并详细介绍了该机器人机构组成及其功能特点。通过对该机器人进行转向性能和越障过程分析,得到了机器人的原地转向性能、越障关键位姿... 针对电缆沟电力设备不便于人工巡检的问题,阐述了一种能够适应电缆沟恶劣巡检作业环境的移动机器人,并详细介绍了该机器人机构组成及其功能特点。通过对该机器人进行转向性能和越障过程分析,得到了机器人的原地转向性能、越障关键位姿动力学模型以及质心位置对机器人最大越障高度的影响规律。该机器人能够很好的代替人完成电缆沟日常巡检作业工作,满足电力生产的实际需求。 展开更多

关键词 电缆沟 巡检机器人 履带式行走机构 转向性能 越障性能

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