综采工作面自动巡检机器人系统设计 论文

为解决综采工作面巡视作业空间狭小、设备间配合动作复杂、作业环境恶劣导致的人工巡检困难，巡检人员安全无法保障的问题，设计了一种占用空间小，适应三大设备相互动作，可以实现自动化巡检，集视频监控、数据融合、数据上传、温度异常报警等功能为一体的综采工作面巡检机器人系统。自动巡检机器人系统包括自动巡检系统、机器人本体、电气控制系统、通信网络系统和集控室集控系统。其自动巡检系统采用吊缆机构与悬轨支撑机构相结合的方式实现了综采工作面液压支架拉架动作后机器人巡检路径轨道的自适应；机器人本体上装载的可见光相机和红外热成像仪采集的工作面作业数据可通过通信网络系统实现与控制主机间的双向信息交互，采集的作业数据通过集控室集控系统实现可见光和红外数据的实时融合，为进一步通过智能分析算法实现更高级识别奠定基础；集控室系统可以对采集数据进行可视化处理，对巡检机器人工作状态进行实时智能控制，并在综采设备工作异常时报警。自动巡检机器人在中煤张家口煤矿机械有限责任公司综采工作面实验室进行了试验性研究，研究结果表明：在综采工作面的狭小设备空间中，液压支架经常性会进行拉架操作，现有的固定轨道的巡检机器人无法进行巡检，自适应轨道设计是解决该问题的有效手段。