煤矿井下探测机器人控制系统设计.pdf

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1、煤矿井下探测机器人控制系统设计王雄(榆林学院，陕西榆林719000)DesignofControlSystemforExplorationRobotUndergroundCoalMineWANGXiong(YulinUniversity，Yulin719000，China)摘要：通过对控制系统的分析，结合煤矿井下探environmentinformationacquisitionandmotion测机器人控制系统的设计要求，设计了分布式控制contro1．Thenthecommunicationnetworkamong系

2、统，并把整个分布式控制系统分为了视频采集、环themodulesandthereal—timeoperatingsystems境信息采集和运动控制3个模块，随后对模块间的ofcontrollersareintroduced．通讯网络及控制器的实时操作系统进行了研究。Keywords：undergroundcoalmine；exploration关键词：煤矿井下；探测机器人；控制系统robot；controlsystem中图分类号：TP24文献标识码：A0引言文章编号：1001—2257(2014)01—0077—04Ab

3、stract：Throughthestudyofexplorationro—煤矿井下非结构化复杂环境对于探测机器人的hotundergroundcoalminecontrolsystemcorn—智能控制要求非常高，到目前为止，还存在着很多的binedwithitsrequirements，adistributedcontrol技术瓶颈，因此，全自主式煤矿井下探测机器人还没systemisdesigned．Thesystemiscomposedof有得到实质意义上的应用。为此，设计了半自主式threemajormodul

4、es：videoinformationcollection，煤矿井下探测机器人控制系统，该控制系统能够完成视频数据及其他井下环境数据采集，并能根据上收稿日期：2013—07一O5基金项目：榆林学院青年科技基金项目(12YK30)层的指令进行井下移动，完成煤矿井下环境探测，及创新点和结论如下：生)，2012，(10)：36．a．放料处设置光目系统，提高了生产安全性，便I-3]侯柏林．钻孑L攻牙自动上螺丝机设计[J]．机械研究与应用，2013，26(1)：90—92．于整个流水线在自动与半自动间切换。E43骆敏舟，杨秀清，梅

5、涛．机器人手爪的研究现状与进b．采用直通式螺丝送料头，避免了螺丝悬挂带展I-j]．机器人技术与应用，2008，(2)：24—35．来的易偏心、难加工的缺陷。优化设计后提高了螺[5]卢朝洪，梅涛，骆敏舟，等．一种用于机器人手爪的丝人料的通畅度，高效迅捷。PVDF接触力传感器设计[J]．压电与声光，2006，28c．仿真试验逆向证明了气爪的设计满足该方案(3)：311—313．要求，运行可靠、稳定。[6]蔡自兴．面临挑战的智能机器人技术[J]．机器人技术d．采用龙门式下料机械手，取件平滑，位置精与应用，1997，(4)：2—

6、4．准。[7]程广华．自动化装配系统及其应用l-J]．日用电器，2012，(3)：49—54．e．设计触发式风批，降低螺丝槽损坏的概率。[8]张传清，陈恳，赵正大，等．操作机器人控制的多智能体方法研究综述[J]．机械设计与制造，2011，(10)：142参考文献：一】44．I-1-]陈晓强．电器附件产品的螺钉拧紧技术漫谈I-J]．1et用电器，2010，(9)：45—49．作者简介：章磊(198o一)，男，江苏常州人，硕士，讲师，工[23刘轩，崔登乾．方便装螺丝机EJ3．科学大众(中学程师，研究方向为机电技术、机械设计与

7、自动化技术等。《机械与电子)2014(1)·77·人时反映井下情况，为救援提供帮助[1]。：层授制器⋯无线收发器H视频米集器WIFI对一个具体的煤矿井下探测机器人而言，控制信号传输瓦斯传感器体系结构就是机器人信息处理和控制系统的总体结-qCO传感器构，而体系结构控制器就是这种结构的具体物理实cO传感器现。控制体系结构是机器人本体的物理框架，是机环境唐息下层控制器HS传感器木呆偎扶器人智能的逻辑载体，选择和确定合适的体系结构温度传感器是机器人研究中最基础并且非常关键的环节_2]。湿度传感器1控制系统设计要求方向传感器为实现

8、煤矿井下探测机器人的井下移动，完成CAN收发器探测环境等智能型的任务，对所要设计的机器人控CAN总线制系统提出了以下要求：IlCAN收发器lJCAN收发器llCAN收发器IcAN收发器la．较好的实时性。对机器人控制来说，实时性0：@0是一个相当重要的内容，尤其是在煤矿井下探测机．cAN控制器l1cAN控制器11cA