煤矿水泵房巡检机器人开发与试验研究

煤矿水泵房作为保障井下安全生产的重要组成,其巡检效率和效果直接决定着煤矿开采活动能否安全、有序推进。为此,基于栅格建图方法,结合传感器预处理数据,介绍粒子滤波器全局定位算法和覆盖栅格建图算法,并根据已确定煤矿水泵房巡检机器人巡检点位置和机器人位姿,通过巡检路径算法和巡检路径及障碍规避算法,规划水泵房巡检机器人全局路径,控制机器人实施路径跟踪及障碍规避。为检验相关算法可行性,构建煤矿水泵房巡检机器人样机硬件平台与监控软件,从基本功能测试、巡检误差分析等角度实施煤矿水泵房巡检机器人测试,进而确认煤矿水泵房巡检机器人运行轨迹与规划路径基本一致,实际位置误差和姿态误差分别控制在10 cm和0.1 rad以内,可满足设计预期。

布尔台煤矿智能机器人的应用研究

随着煤矿智能化建设的不断推进和煤矿机器人技术的发展,智能机器人在煤矿的应用成为实现煤矿井下安全、高效生产目标的重要途径之一。分析了智能机器人在煤矿应用的必要性,介绍了变电所机器人和水泵房机器人等智能机器人在国能神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿(以下简称“布尔台煤矿”)应用的实际情况,详细阐述了井下机器人行走技术、机器人监测监控技术、机器人故障诊断技术等煤矿智能机器人关键技术,最后对具备精准识别技术、具备专家系统和人工智能、具备精准定位技术和稳定无线通讯技术以及具备长续航和自主充电等煤矿智能机器人的发展方向进行了展望。

煤矿井下水泵房巡检机器人系统设计与应用

针对煤矿井下水泵房传统工人巡检存在劳动强度大、巡检耗时较长、成本较高、检测结果不准确等问题,本文对煤矿井下水泵房智能巡检机器人系统进行研究,采用模块化和轻量化设计思想,在分析水泵房巡检内容和要求的基础上,提出了一种履带式水泵房智能巡检机器人系统,实时采集井下水泵房现场被参数信息,代替工人完成井下水泵房的巡检任务。完成了智能巡检机器人硬件系统设计,利用模块化思想编写了控制系统程序,并且编写了巡检轨迹程序,可根据设定的轨迹自主巡检。经在山西某煤矿进行现场调试和试运行表明,井下水泵房智能巡检机器人系统可代替4~6名工人实施巡检,降低了工人劳动强度,巡检周期从单日1次增加到单日3次,巡检效率大大提高,机器人本体移动定位误差≤5 cm,能准确获取设备运行异常特征并报警。