基于有限状态机的煤矿辅助运输转载自动化控制研究

为实现辅助运输过程中转载容器装载和转载工作的少人化、智能化,提出一种采用煤矿辅助运输转载机器人实现容器自动化转载的控制方案。概述煤矿辅助运输转载机器人组成及工作原理,分析机器人转载过程,确定了辅助运输转载自动化需要对单轨吊车、转载机械臂、平板车、锁具的工作时序进行控制,在MATLAB中建立系统状态机,将单轨吊车、转载机械臂、平板车、锁具作为子系统,系统状态机根据用户指令结合当前各子系统的状态,协同控制各个子系统的工作时间和顺序,保证了煤矿辅助运输转载的安全进行;最后在ROS中建立辅助运输转载仿真环境,通过系统状态机控制机械臂进行多次抓取实验,实验结果表明转载容器在20次不同位置抓取实验中,抓取成功率均在80%以上。

基于优化Fast-SLAM的煤矿水泵房巡检机器人研究

针对目前煤矿水泵房无GPS环境下巡检机器人的自主定位、抗干扰能力弱、不能很好的帮机器人完成日常巡检任务等问题,研究基于Fast-SLAM的同步定位与建图方法。首先建立SLAM的概率模型,采用最小线性二乘对里程计进行标定和融合轮式里程计、IMU的方式对传感器数据进行预处理,获得比单一轮式里程计更为精确的位姿信息,减小相对定位中的非系统误差。然后再利用机器人的坐标变换关系将外部传感器获得的环境信息和机器人的运动信息转换为世界坐标系下,基于粒子滤波算法对proposal分布进行优化以获得机器人的精确位姿估计。最后通过覆盖栅格建图建立全局环境地图。经MATLAB仿真和实验结果分析表明,在经过传感器预处理和算法优化后的Gmapping算法满足机器人实时定位的需要,且具有较高的建图精度,可以有效应用于煤矿水泵房机器人自动巡检中。

BZl500／5无砟轨道轨枕吊装布设装置的研制

我国的高速铁路及客运专线广泛采用无砟轨道技术，本研究旨在研制出满足无砟轨道施工技术要求的装备。结合施工工艺及流程的特点与要求，探讨了轨枕铺设的主要技术参数、部件组成、结构特点、解决的关键技术难点，采用并设计了一次抓钩五根轨枕、双向滑移定位、360°回转、自行脱钩等，整机功能完善、安全可靠、操作简便、适应性强。BZl500／5轨枕吊装布设装置在武广客运专线的无砟轨道施工中投入使用，发挥了重要的作用，填补了国内这方面的空白，并获国家实用型发明专利。

煤矿井下水仓清理机器人系统设计与应用

为解决人工清理煤矿水仓时存在的工作强度大、危险系数高、工作效率低等问题,提出了以水仓清理机器人取代人工对水仓进行清理,从而降低清仓工人的工作强度与风险的思路。研发一种水仓清理机器人系统,该系统集煤泥自主挖掘、脱水与运输于一体,实现煤矿井下水仓煤泥及时高效清理,文章详细介绍该系统组成、原理及功能,并通过使用案列分析水仓清理机器人的清仓效果。应用结果表明,该水仓清理机器人系统适合煤矿井下水仓煤泥的清理工作,对实现煤矿智能化建设具有重要意义。