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煤矿综采工作面轨道式巡检机器人控制系统设计与研究

191

作者

牛艳奇陈泰龙柴建峰樊钊瑞牛剑峰李占平
单位

中国矿业大学（北京）机械与电气工程学院中国矿业大学（北京）智慧矿山与机器人研究院煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室北京建筑大学机电与车辆工程学院浙江上创智能科技有限公司上海分公司
摘要

以煤矿综采工作面轨道式巡检机器人为研究对象，对其控制系统进行设计与研究，以实现工作面的自动找直与无人化巡检，并验证了提出的基于PID控制理论对巡检机器人进行平稳控制的可行性。同时提出巡检机器人控制系统总体设计方案，下位机以STM32作为主控制器，基于C++以Keil为开发环境，对温度、湿度、图像和姿态等信息进行采集，使用锂电池为各模块供电，采用ESP8266无线模块构建了上、下位机之间无线通信网络。上位机基于Qt开发软件，实现实时数据与图像显示、机器人运动控制和历史数据查询等功能，并对巡检机器人远程监控。通过控制模块系统调试和现场试验，系统基本满足性能指标要求，为下一步工程实际应用提供有力技术支撑。
关键词

煤矿综采工作面巡检机器人控制系统
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目（52174154）；
文章目录

0前言
1 巡检机器人运动控制原理分析
2 巡检机器人控制系统设计
2.1 控制系统总体方案设计
2.2 控制系统硬件设计
(1）电机驱动系统设计
(2）通信系统设计
2.3 控制系统软件设计
(1）上位机用户界面设计
①实时监控主界面
②数据查询界面
(2）下位机控制软件设计
3 巡检机器人现场试验
3.1 试验前的准备工作
(1）试验环境搭建
(2）样机制作
3.2 样机性能测试
4结语
DOI

10.13436/j.mkjx.202408002
引用格式

[1]牛艳奇,陈泰龙,柴建峰,等.煤矿综采工作面轨道式巡检机器人控制系统设计与研究[J].煤矿机械,2024,45(08):5-8.

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