激光雷达的AGV机器人系统设计与研究

针对自动导引车(automatic guided vehicle,AGV)机器人缺乏智能化和通用性的问题,在机器人操作系统(robot operating system,ROS)平台开发一款基于激光雷达构建地图和自主导航的履带型AGV样机.首先,采用履带式行走系统增强AGV的通过性,并配置单线激光雷达以降低系统成本.在此基础上,尝试使用Cartographer和Gmapping这两种主流的即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法构建场景地图,并配合路径规划算法实现路径规划和自主导航.试验结果表明,样机所配置的硬件和算法能良好兼容,从而保证AGV机器人能在随机路径的运输任务下,快速有效的构建地图和实现在线导航.

新一代“井下注水调配机器人”问世具有自动监测、信息存储等功能

【本刊讯】7月中旬,中国石油测井公司自主研发的、被称为“井下注水调配机器人”的新一代智能化自动连续测控注水系统顺利完成地面调试、寿命测试、流量标定、电缆配接、温度压力试验和试验水井检测等全套测试,各项技术性能指标均达到或超过设计要求,在井下工作寿命可达三年以上,数据传输效率是原来的10倍.

井下闭环钻井系统的研究与开发

根据现代钻井工程技术的发展规律，综述了井下闭环钻井系统的可行方案、主要特征及技术发展背景，给出了井下闭环钻井系统的分类和适用范围。同时从钻达能力、经济效益两个角度论述了发展井下闭环系统的必要性。分析认为，以地质导向为特点的旋转式井下闭环钻井系统将成为未来井下闭环钻井系统的发展模式。

中国石油新一代井下注水调配机器人问世

7月20日，中国石油测井有限公司发布消息称，新一代智能化自动连续测控注水系统——“井下注水调配机器人”研制成功。新一代智能化自动连续测控注水系统，在井下工作寿命可达3年以上，数据传输效率是原来的10倍。

Φ311垂直钻井系统原理及应用

传统的高陡地层钻井防斜纠斜方法无法经济、高效地解决在大倾角、陡构造、断层、地应力异常等地层的防斜打快问题。通过对垂直钻井系统的结构、工作原理及现场应用等情况分析,认为311垂直钻井系统是一种集机电液一体化的井下智能自动垂直钻井系统。应用结果表明,该系统各项指标均达到设计要求,满足了高陡易斜难钻地层防斜打快的技术要求。

自动化与智能化钻井技术应用综述

智能化钻井技术是在自动化钻井技术的基础上发展起来的,自动化和智能化钻井技术既相互关联,又有各自的特点。在分析自动化和智能化钻井技术所采用的新技术的同时,详细介绍了地面自动化钻井技术和井下自动化钻井技术各个子系统工作流程和所包含的基本内容,所起的作用,阐述了钻台机器人、钻井可视化,人工智能、在线建模和虚拟现实在智能化钻井技术中的应用。通过对比分析得出,自动化装备在未来的钻井技术发展中是智能化钻井技术的执行机构,而智能化具有自我学习能力,是整个钻井技术的大脑,侧重于分析决策。

旋转导向钻井与随钻测井技术

旋转自动导向闭环钻井技术是20世纪末期发展起来的一项尖端自动化钻井技术，是利用旋转式导向工具直接引导钻头沿着设计的轨道钻井，在钻井过程中可以避免钻柱由于重力的作用而躺在井壁上滑动，从而使井眼得到很好的清洗。它代表了当今世界钻井技术发展的最高水平，并使得世界钻井技术发生了一次质的飞跃。闭环自动导向钻井系统包括由井下偏置导向工具、MWD/FEWD/LWD等先进的测量仪器及井下自动控制系统形成的井下旋转自动导向系统、地面监控系统，以及将井下闭环自动导向系统和地面监控系统联系在一起以形成全井闭环控制的双向通讯技术。

未来技术前瞻——钻井自动化、智能化

钻井自动化包括地面自动化和井下自动化,前者主要指钻机自动化,后者主要指井下自动钻井系统,两个最重大的标志是自动化钻机和旋转导向钻井系统。挪威机器人钻井系统公司正与美国国家航空航天局合作研发无人钻机——机器人钻井系统,

若干智能钻井装备发展现状及应用前景分析——以四川盆地页岩气开发为例

四川盆地深层页岩气地质条件复杂、钻井工程难度大,而智能钻井技术及装备的研发方兴未艾,有望在深层页岩气钻井提速增效方面做出贡献。文章对智能钻井装备及工具进行了系统调研,分析了其在页岩气钻井中的重要作用,并对未来攻关方向提出了建议:智能钻井技术构架应融合“群智慧”策略,实现整个平台钻井的智能化,以适应页岩气井工厂化开发需要;加强自动化与人工智能的结合,逐步实现钻机智能化,重视智能钻机小型化、轻量化研究,以满足四川山区钻机需求;研究智能钻杆通用接口及协议,并配套研发不同功能的智能外接设备,组成“智能钻柱系统”,以满足页岩气钻井多元化需求;加快智能钻头数据技术研发,提高钻头井下数据处理能力,开发钻头破岩参数的自适应调节功能,以实现多个复杂层位“一趟钻”;加强高性能处理器、抗高温高压电子及液压器件等研究,提高旋转导向系统稳定性和自适应能力,提升深层页岩气地质导向能力;加快钻井参数智能闭环控制研究,实现连续油管机器人钻井,以提高深层页岩气超长水平段机械延伸极限及钻井效率。

复杂环境下路径规划算法

在仓储物流领域中,自动导向搬运车系统(AGVS)具有可靠性程度高、机动灵活等特点,但其工作环境复杂度的增加也提升了路径规划的难度。针对复杂环境下AGVS路径规划的低效且易冲突问题,文中提出了一种基于分层分布式框架的改进AGVS路径规划算法。首先,为提高算法在路径规划过程中的搜索效率,对传统A*算法的评价函数进行改进,并将双向Floyd算法与改进A*算法融合,以增加路径平滑度,最终得到AGVS全局最优路径;然后,建立AGVS运动学模型,将全局最优路径中关键节点作为临时目标点,通过调整机器人初始位姿、优化评价函数,在各临时目标点间使用DWA算法完成AGVS局部路径规划;最后,引入AGVS协同规划策略,通过对AGVS分配任务优先级实现AGVS间运动的统一调度,降低移动机器人之间发生冲突的概率,以提高AGVS路径规划算法的鲁棒性。Matlab仿真实验结果表明:提出的改进算法在简单环境和复杂环境下均可以生成AGVS无碰撞路径,在复杂环境下,文中改进算法规划的AGVS路径长度相比传统A*算法缩短2.26%;AGVS运动过程中,机器人线速度和角速度始终保持在0.6~1.2m/s和-0.4~0.4rad/s区域内,符合机器人运动学特性。

漏泄电缆在地下矿山无人驾驶电机车中的应用研究

我国的无人采矿技术研究尚处于起步阶段,采矿自动化设备及矿山生产管理控制系统的研制和开发也远没有形成规模,而面对高效安全的无人驾驶、机器人作业等国际流行的新技术潮流,就更加难以具备市场竞争力。因此,＂无人矿山、数字化矿山＂已经成为矿业科技工作者和矿山管理工作者的美好憧憬。目前无线网络技术已经相当成熟、应用日趋广泛。