一、相关检测在煤矿通讯中的应用（论文文献综述）
吴明捷[1]（1983）在《相关检测在煤矿通讯中的应用》文中提出本文研究了在煤矿动力电缆载波信道上进行数字通信的可靠性问题.论文测量并分析了某动力线信道的载频特性及对通信的影响,提出PSK相关检测方案,作了原理性实验,指出此方案能够适应动力电缆信道的特点,大大提高通信的可靠性.
曹浩翔[2]（2016）在《煤矿机器人的控制和三维环境识别研究》文中进行了进一步梳理发生煤矿灾难后的矿井环境是一个复杂的非结构化环境,充斥着各种有毒、易爆气体,很容易发生二次灾害,不适于救援人员深入井下开展搜救任务,需要使用机器人代替救援人员进入灾难现场完成井下的环境勘探和辅助营救等任务。针对该问题,本文设计了一款用于井下环境勘探的携带清障机械手的履带式煤矿机器人,首先对完整的机器人系统展开详细的说明,然后针对机器人的井下安全行走控制展开研究,主要研究内容如下:首先,为保证煤矿机器人在煤矿井下良好的行走效果和行走效率,本文对基于比例耦合偏差的多电机协同控制技术展开研究,分析其存在的缺点,然后结合PID优良的性能提出一种改进的基于PID的耦合偏差协同控制算法,并对两种算法进行了仿真和实验,验证了该改进算法的有效性,解决了机器人左右履带受力不均导致的转速波动较大的问题。接着,针对设计的一款防爆新型共用动力多关节清障机械手的凸轮的精确位置控制问题,研究了电机的位置伺服控制技术和凸轮跟踪技术。在位置伺服控制中结合传统PID和模糊PID,使用了一种自适应的复合PID控制方法,实现了电机位置快速又精确的控制。在凸轮跟踪中考虑不同颜色空间在不同场景下的适用性,提出了一种自适应多颜色空间的跟踪方法,并通过实验验证了该算法能够提高凸轮跟踪定位的有效性和鲁棒性。最后,使用Kinect摄像头,结合图优化算法实现三维地图构建。文中从图优化前端和图优化后端两个部分展开研究,从相机的标定、坐标系统的建立、图像滤波处理、图像特征匹配和运动估计、以及全局优化等方面依次展开,实现了全局概念下的三维地图重建。
李雨潭[3]（2018）在《多驱动煤矿救援机器人行走系统与驱动模式自适应控制研究》文中指出煤矿救援机器人可以代替救援人员进入矿难现场进行环境探测和人员搜救,这对提高救援效率,减少救护队员的伤亡具有重要的意义。然而,由于煤矿灾后环境过于复杂,导致煤矿救援机器人的应用还不理想,机器人各方面的技术均有待突破。这其中,行走能力决定了机器人能否顺利行走至灾区,因此,对煤矿救援机器人行走系统相关技术的研究十分重要且紧迫。但由于煤矿救援机器人的特殊性,研究其行走技术的同时还必须兼顾防爆设计,只有同时满足行走和防爆双重要求的行走系统才能真正用于煤矿救援机器人。然而,防爆设计与行走性能是相互影响,互相制约的。如何平衡二者之间的矛盾,使机器人行走系统既具有良好的行走能力,又能满足防爆性能要求是本文研究的重点与难点。为了提出合理的煤矿救援机器人性能设计要求,对煤矿环境特点进行了深入研究。首先,阐述了煤矿救援机器人的工作原理,结合该原理对机器人所面对的灾后环境进行了深入分析,提出了灾后环境的五种特点,并对井下非结构化地形进行了结构化特征提取。其次,针对环境分析结果,提出了机器人八个方面的性能要求,并着重针对与行走系统相关的要求制定了量化指标。最后,对现行防爆方法进行了研究,分析了防爆设计对行走等性能的影响,基于分析结果提出了行走系统的设计原则。为了使行走系统适用于煤矿救援机器人,建立了履带式行走系统性能评价指标。首先,从实际救援需要的角度建立了包括四个一级指标和六个二级指标的煤矿救援机器人行走系统性能评价指标,并根据评价指标特点对常用的综合评价方法进行了分析研究。其次,建立了五种履带式行走系统的不同性能指标的数学模型,用于指标的量化计算以提高评价结果的客观性。最后,基于评价指标和性能指标计算结果,采用网络分析法对五种履带式行走系统进行了评价,最终选择倒梯型履带式行走系统作为多驱动煤矿救援机器人行走系统。为了使行走系统的行走阻力最小,增加机器人续航里程,研究了履带底盘与地面之间的力学行为,并建立了履带底盘参数优化方程。首先,以机器人转向这一最基本的运动行为作为物理模型,建立了包含履带与地面摩擦阻力和履带推土阻力的履带底盘-地面力学模型,基于该力学模型提出了以转向阻力矩最小为目标的履带底盘参数优化方程。其次,对九组典型的煤泥土壤进行了土壤力学试验以得到井下煤泥土壤参数。最后,基于履带底盘优化方程和煤泥土壤参数对多驱动煤矿救援机器人履带底盘宏观参数进行了优化,同时也对履带细节参数进行了设计以防止履带脱落。为了减少防爆设计导致的影响,增加履带底盘的行走性能,对煤矿救援机器人隔爆箱体进行了轻量化设计研究。首先对箱体壁板受均布载荷问题进行了分析,提出了加筋壁板最大应力的简易计算方法,并以此为基础建立了隔爆箱体轻量化设计方程。其次,基于优化方程对多驱动煤矿救援机器人隔爆箱体进行了优化计算,并对结果进行了仿真研究和防爆检测检验。最后,对优化结果进行了深入分析,提出了隔爆箱体多腔体自加强结构和腔体体积一定时的质量最小条件。为了减小地面激励对机器人的冲击,对履带底盘减振悬挂系统进行了设计研究。首先,对现有的履带悬挂系统进行了分析,选取了倾角型被动式悬挂系统作为机器人的悬挂系统。其次,为了使所选悬挂系统具有良好的避振效果,建立了悬挂系统的动力学模型,根据动力学模型对悬挂系统的刚度和阻尼参数进行了优化计算。同时研究了橡胶履带对地面激励的影响,分析了履带的滤波作用,并设计了平滑滤波和高频滤波函数。最后,对最终的履带底盘减振效果进行了仿真分析与试验研究,结果表明履带底盘具有良好的避振效果。为了使行走系统具有良好的动力性能,建立了多驱动单元协同工作系统并提出了多驱动模式下的自适应控制方法。首先,进一步从具体数据和设计理论上研究了防爆设计对于行走系统的影响,并基于研究结果提出了多驱动协同工作模式以满足机器人对速度与扭矩的双重需求。其次,研制了基于重力的滑块式双向离合器用以实现行走系统不同工作模式间的相互转换。再次,为了解决多驱动技术所带来的工作模式切换问题,提出了通过感知各驱动电机电流大小的方法进行路况识别,进而进行驱动模式的自主切换。最后,对基于电流的驱动模式自主切换方法进行了仿真分析、台架试验与样机野外试验,并对试验结果进行了分析。为了检验多驱动煤矿救援机器人尤其是其行走系统性能是否满足应用要求,进行了机器人综合试验研究。首先,依据井下环境特征研制了包括续航、制动和发热综合测试平台在内的七种机器人行走性能测试平台,并在测试平台上对机器人的各单项行走性能进行了测试,并对测试数据进行了分析。其次,在室内和室外测试场地对机器人的综合行走性能进行了初步测试,包括机器人的长距离爬坡能力、涉水能力以及非结构化地形适应能力等。最后,在煤矿井下和矿山演习巷道进行了示范应用。各种测试结果均表明,所研发的煤矿救援机器人尤其是其行走系统性能能够满足应用要求。经过上述研究,多驱动煤矿救援机器人行走系统很好地满足了行走和防爆双重要求,以该多驱动行走系统为基础的煤矿救援机器人取得国家煤矿安全标志证书和防爆合格证书。
李玉萍[4]（2008）在《矿井环境安全监测监控系统实验装置》文中研究表明矿井环境安全监测监控系统实验装置,是根据实际通用的矿井环境监测监控系统抽象的一个标准的模型的实验装置系统。实验装置系统采用的是和大多数矿井环境安全监测监控系统相同的工作模式,是实际的通用的煤矿环境监测监控系统的硬件仿真装置的实现。因此,实验装置可以通过系统的交互界面,真实形象地演示矿井环境中的各种主要安全参数,如井下瓦斯浓度、温度和通风的风机速度等的监测监控的过程,是煤矿安全培训的演示教学仪和重要设备。项目的来源主要是根据实际的需要产生的,课题是自拟的。矿井环境安全监测监控系统实验装置,采用的是由单片机组成下位机和PC机为上位机的集散控制方式（DCS）。系统从硬件的宏观上可分为两部分构成:下位监测分机（或下位机）和上位控制主机（或称上位机）。下位机包括7个功能分站,分别模拟井下7个主要采点,每个分站主要由一台单片机AT89C51完成测控任务。分站可以脱离主站独立工作,也可和主站联合工作,但各分站之间互不通讯。各分站单片机能实时采集模型的各种模拟安全参数并就地显示,同时将采集的数据通过232串口送往主站。主站是模拟地面监测中心的,设有一台主机,使用普通计算机系统承担,它的任务是,一方面负责将各个分站采点的单片机分机所采集到的监测环境的主要参数,显示在主站上设有动态画面的界面上;另一方面,主机又将各个分机的各种数据进行分析处理,同步实时报警,存储和打印。在主机处,也可根据可视画面直调节主机界面上的可控风门参数,或直接从界面输入指定参数,从而调节相应的各分站的对应参数的变化。所以,系统的整体功能主要是,通过主机的主界面的数据显示、曲线实时显示、打印历史数据报表等分功能完成输出各分机所采集的井下模拟参数,可知参数是否在安全范围内,从而可预测是否有事故的发生。论文主要介绍了实验装置系统的硬件和软件设计方法及在系统实现时遇到的问题和解决的办法的研究和讨论。这套实验装置系统的产品目前已经开始生产,并已经投入使用。现正在申请有关部门的推广应用,今后将可以大批量生产。
赵奇[5]（2010）在《煤矿井下人员跟踪定位系统的研究与实现》文中研究表明尽管我国对煤矿安全生产的监管力度日益加强,但由于种种原因我国矿难事故还时有发生。在事故发生之后,准确地获得井下被困人员的位置及相关情况,将成为救援工作成功开展的关键。本文采用具有定位引擎的CC2431芯片,组建ZigBee无线定位网络;同时通过对CAN总线技术的研究,提出了一种延长CAN总线实际传输距离的可行性方案。在此基础上设计了煤矿井下人员跟踪定位系统。该系统分为井下人员跟踪定位子系统和井上监控管理子系统两大部分。本文详细介绍了井下人员跟踪定位子系统的软硬件实现方案,其中包括定位分站、参考节点、移动定位节点和总线中继器以及通信处理器的软硬件设计。此外,本文采用Microsoft Visual Basic和SQL Server 2000开发了井上监控管理软件。本系统不仅可以在发生事故时准确定位人员位置,还可用于日常的管理和考勤,满足了煤矿企业的实际需求,有较高的实用价值。
田丰[6]（2014）在《煤矿探测机器人导航关键技术研究》文中研究说明本文根据煤矿井下尤其是灾后的非结构化的地形环境，结合国内外煤矿探测机器人导航的研究现状，对煤矿探测机器人导航所涉及的方法与技术进行研究。论文对煤矿探测机器人的导航环境进行分析，并以此为依据对煤矿探测机器人的运动装置及控制系统进行分析与设计实现，探讨了机器人定位、导航环境检测及识别方法，并对基于仲裁融合协调策略的导航方法进行了详细研究，得到了对提高煤矿探测机器人导航能力具有借鉴意义的结论。本文首先从煤矿井下正常巷道、工作面内的地形特征、设备布置的分析出发，研究机器人需要克服的煤矿井下环境，对正常生产与灾后的煤矿的工作面及巷道内的环境进行分类与特征提取，将煤矿探测机器人导航环境归纳为四种典型的地形，包括凸台、斜坡、连续阶梯和壕沟，并给出其尺寸范围。为了提高煤矿探测机器人的越障能力，设计一种基于非对称双三角形的履带悬架，并建立相应的理论模型，对其越障特性进行了分析。通过分析表明，该型摇杆式非对称双三角形履带机器人运动装置具有良好地被动地形适应能力与越障性能，可爬上0.32m高的阶梯，爬下0.52m高的阶梯，通过0.5m宽的壕沟。讨论了探测机器人控制系统的组成，并在系统功能分析的基础上对控制系统整体方案进行了设计，通过分析比较确定使用PSoC集成开发平台作为处理器，进一步根据原型机详细设计了控制系统的硬件电路和软件程序，并完成了PCB和实物的制作。并对机器人的越障性能进行试验验证，为导航策略规划提供参数依据。分析了经典卡尔曼滤波、衰减记忆滤波、限定记忆滤波的基本原理和它们的组合使用方式，在此基础之上，提出了带有指数渐消因子的限定记忆卡尔曼滤波方法作为煤矿救灾机器人的多传感器信息融合方法。根据煤矿救灾机器人的自主定位系统的构成，对基于航迹推算的自主定位方法进行了介绍，提出改进后的航迹推算方法，使用带有指数渐消因子的限定记忆卡尔曼滤波方法以逐级滤波的方式融合多传感器信息，实现了对里程计误差的最小化控制。研制了以STC12C5A60S2微控制器为核心的多传感器信息融合的硬件系统，并给出了软件算法流程。计算机仿真结果表明，滤波方法可以稳定地实现0.5m的跟踪精度。在此基础上对机器人的自主定位功能进行试验，验证了所用方法的有效性。然后，通过对几种匹配方法的研究，针对机器人实时性的要求，提出了一种基于最优种子排序的准稠密匹配方法；讨论了利用对极线的单点法获取障碍物三维信息的方法，首先分割障碍物边缘，利用对极线进行加速匹配，逐个求取障碍物各个边缘极大点的匹配点，进而求出各个边缘极大点的摄像机坐标，然后求出障碍物三维信息——高度、宽度和距离；建立了坡度计算的数学模型，并利用RBF方法得到在非正对斜坡情况下对坡度地形进行估算的模型；采用Canny算法对连续阶梯图像边缘进行了检测，应用最小二乘法进行拟合直线处理，给出了阶梯偏移角的测算方法。接着，为了提高煤矿探测机器人对导航环境的理解能力，根据本文设计的CUMT-5型煤矿探测机器人的越障能力，同时利用模糊理论、图像处理技术和神经网络技术等手段，对地形的可通过性的分析和评价方法进行了探讨，提出了对空间位置信息和视觉传感信息融合从地形起伏度、地形开阔度、地形坡度、地形不连续度和连续阶梯影响度五个方面对导航环境可通过性进行评价的方法。在对模糊理论、职能学习和神经网络技术等手段进行融合的基础上，创造性地提出了一种基于仲裁融合协调策略的行为控制导航方法。并进一步基于典型的环境模型对行为控制器进行设计，将融合机制和仲裁机制的优点融入到行为协调策略中，实现了自适应地对各基本行为的协调控制。在此基础上，将地形可通过性评价引入到协调策略中，进一步实现了煤矿探测机器人在复杂非结构环境中的导航。最后，对机器人综合导航进行对比实验，结果表明本章提出的导航方法能够实现复杂非结构化环境下的自主导航，不仅对不同环境具有较好的适应能力和可靠性，而且还具有较高的能量约束能力。
康琛笠[7]（2016）在《新源煤矿井下人员定位考勤管理系统的设计与实现》文中研究指明山西是煤炭资源存储大省,未来将成为世界最大的煤炭能源基地。众所周知,煤炭行业是高危行业,原因是多数煤炭是出自地下采煤;世界各国都非常重视煤矿灾害的预防和安全生产工作。推广与使用了计算机自动控制的矿井安全监控系统及多种安全装备。矿井安全监控系统是煤矿安全生产的重要保证与手段。本文重点为山西沁新能源集团股份有限公司新源煤矿建立了一套井下人员定位跟踪（考勤管理）系统。整个系统的硬件结构是基于物联网技术、射频识别技术（RFID）的、通过现场总线接口连接的三层网络;设备层（感知层）是实现无线数据的接收采集;监控层（网络层）是实现数模双向转换,把信号传输到地面中心站监控主机,[1]计算机对人员信息进行处理、存储、显示;管理层（应用层）是信息管理平台,实现现代化应用管理。通过非接触式无线采集井下人员、大型机电设备的数据状态信息,并将其转换为电信号发送给[2]人员定位监测分站;各井下的（基站）监测分站与地面中心站监控主机采用现场总线协议连接构成一个闭环控制的完整异构网络;通过网络的传输与数据通讯,实现对井下人、车、物实时的不同状态（静止、移动）下的自动识别、远程控制、现代化信息管理。[3]该系统采用集成的本质安全型无线收发模块,设计出人员身份码（人员识别卡）发送器和人员监测分站。为了保证无线数据可靠的传输,设计采用了多种抗干扰措施。计算机数据通讯的实现即PC机与单片机的多机通讯是采用RS-485总线标准;[4]山西新源煤矿的这个系统是选用重庆煤科院的KJ90;其监控软件是用Delphi程序开发的综合数据库管理系统;能很好地适用于煤矿井下人员信息数据采集和人员信息处理。本系统采用的是客户端/服务器模式开发而成的SQL Server 2000数据库;通过绘图软件在系统中绘制出井下巷道图和人员监控系统布置图,实时监测出煤矿安全规程要求时限内的人员数据信息和人员状态情况,并显示、存储于监控主机。实现信息化管理及井下人员的自动识别跟踪定位。[6]文章阐述了煤矿井下人员定位考勤管理系统的功能、特点、构成,以及在现场中的调试应用实施情况;为煤矿生产应用井下人员定位跟踪（考勤）系统管理、及煤矿安全监控技术发展,提供了宝贵的实践经验。最后提出了工业以太网煤矿综合安全监控系统是今后的现代化矿井发展的趋势和方向。本文还提出了系统设计上存在的不足和待改进之处。
蒋春悦[8]（2014）在《煤矿自动化工作面液压支架电液控制系统支架控制器的优化设计》文中进行了进一步梳理本课题的研究内容是山西省科技攻关项目“煤矿无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”（项目编号：20110321005-07）的重要组成部分,也是山西省重大专项项目“全自动国产无人综采工作面技术装备研发”（项目编号：20111101024）的子课题,同时也是国际合作项目“无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”（项目编号：0S2013ZR0493）的主体内容。目前我国大中型煤矿使用的液压支架控制器大多依赖进口,进口控制器存在供货不及时、通讯协议不公开、升级困难,且不具备自动控制和自诊断功能的问题。针对国产液压支架控制器可靠性低、实时性差、抗干扰能力弱,不能满足高产高效综采工作面生产需求等问题。本文自行开发设计了一套具有自主知识产权的集追机拉架、间架控制和数据采集传送分析为一体的液压支架控制器。本课题是在原控制器的基础上对硬件电路、软件流程进行了升级、优化,制定了自动化集中控制策略以及动作自诊断功能,并研制出了新型矿用隔爆型支架控制器,同时进行了现场工业性试验和实际应用。与国内外同类型产品相比,本支架控制器成产成本低廉,产权技术自主化,且增加了集中控制功能和自诊断功能,极大地提高了电液控制的自动化程度和工作稳定性。主要研究内容如下：1、制定了支架控制器硬件设计优化总体方案,设计了支架控制器的双CPU控制结构,包括两部分电路即接口电路和主控电路,接口电路负责架间通讯、人机互动、急停闭锁、红外信号采集等功能。硬件设计按模块分为CPU最小系统电路、模拟12C模式键盘电路、LCD液晶显示电路、急停闭锁电路、架间RS485通讯电路、电源转换电路和红外信号接收电路等。主控电路负责电磁阀驱动、自动化集中控制、模拟量采集、数据存储调用以及动作诊断等功能。此外,针对井下采煤的实际作业情况,设计了全新的人机交互式键盘,全面提升了控制器的功能性和稳定性。2、设计了支架控制器模块化软件结构,编写了接口电路的汇编语言程序,包括主程序以及各功能模块程序,主要包括12C键盘扫描程序、LCD显示程序、急停闭锁中断程序、RS485通讯程序、SPI通讯程序等。编写了主控电路C语言应用程序,主要包括模拟量采集检测程序、集中控制程序等。优化了控制器的程序结构,并配合硬件电路拓展和完善了相应功能。3、在实验室搭建了液压支架电液控制系统试验台,完成了软硬件各项功能测试,并在晋煤金鼎公司液压支架装配车间对支架控制器进行了多次现场综合调试,配合采煤机等设备成功完成了地面模拟自动化采煤作业流程。于2012年12月在重庆煤科院取得了支架控制器煤安认证,使控制器具备了下井资质。并于2013年10月～2014年1月在晋煤集团古书院矿152304工作面进行了井下成产试验,完成了整条工作面的开采工作,得到矿方的认可。调试结果及实际运行效果表明,本课题开发的液压支架控制器设计结构合理、动作灵敏可靠、操作方便快捷、通讯稳定高效,具有较高的实际应用价值。
李伟建[9]（2011）在《煤矿救援机器人姿态检测与控制研究》文中研究说明针对本课题组自主研发的六履带式煤矿救援机器人在复杂环境下的姿态检测与控制问题,提出了煤矿救援机器人在非平整地面上运行的位姿分析、检测与控制方法,进行了系统的软硬件研发。根据煤矿救援机器人的运动机构特点和姿态变化,建立齐次坐标系下煤矿救援机器人在非结构化环境中的运动学、动力学模型,得出运动学和动力学方程。推导出煤矿救援机器人躯体与摆臂姿态之间的运动学正解和逆解,得出摆臂的姿态变化与躯体姿态之间的运动学关系。应用拉格朗日方程建立起摆臂旋转关节的动力学方程,得出摆臂旋转关节处的转矩与摆臂转角之间的关系。针对煤矿救援机器人在复杂地形条件下的失稳姿态,根据转矩平衡原理确定了其姿态稳定性范围。根据位姿分析的需求,采用模块化思想开发了煤矿救援机器人姿态检测与控制系统的硬件和软件。硬件部分包括姿态检测模块和姿态控制模块。姿态检测模块采用电子罗盘对机器人躯体进行姿态数据采集,采用电流与转矩的反馈对摆臂进行姿态检测。姿态控制模块以ATmega8单片机为控制核心,进行驱动电机控制,电流采集以及RS-232通信接口电路设计等。软件部分包括上位机软件和下位机软件,上位机运用VC++编写数据处理程序,下位机采用专门针对AVR单片机设计的C语言编译器ICCAVR进行开发。为抑制磁场干扰,采用椭圆假设法对电子罗盘所采集的姿态数据进行补偿。为消除电流信号采样过程中的噪声,采用去极值均值算法进行滤波。在所搭建的软硬件系统基础上,采用模糊控制策略对煤矿救援机器人进行了一系列的实验,实验分析结果表明,本文所开发的系统具有较高的检测精度和运行稳定性,能够满足煤矿救援机器人姿态检测控制的需求。
李猛钢[10]（2017）在《煤矿救援机器人导航系统研究》文中研究说明煤炭资源是我国的主要能源之一,但煤炭开采是一个高危行业。提高煤矿事故救援效率和保证救援过程的安全非常关键。煤矿救援机器人可以代替救援人员深入矿井探测灾害现场情况,对于提高救援效率和保证救援人员安全具有重大意义。导航功能可以使机器人构建灾后破坏的先验地图,为救援工作提供重要参考,同时协助机器人进行路径规划及自主或遥控避障,提高救援效率。导航系统的研发对于提高煤矿救援机器人的自主性能和智能化,提升救援效率和实用性具有重要意义。本文以CUMT4煤矿救援机器人为平台,构建适合煤矿环境应用的导航系统。针对煤矿救援机器人的需求,对导航系统进行了总体设计。将硬件系统分为控制系统、通信系统、感知系统、供电系统、动力和驱动系统五个部分,分别对每部分使用的硬件进行选型,对电路连接方式进行设计。在对比现有机器人常用软件系统的基础上,分析了 ROS机器人操作系统的特点。基于ROS将软件系统分为环境感知系统、坐标变换系统、底盘驱动系统、SLAM系统、路径规划系统、人机交互系统六个部分,对各部分实现的功能进行总体设计。针对煤矿救援机器人同时定位和地图构建问题,展开对各类SLAM算法的研究,设计和选择适合煤矿环境应用的SLAM算法。对SLAM技术的技术难点进行分析,利用概率模型和优化模型对SLAM问题进行描述,基于此模型介绍在线SLAM和完全SLAM算法的数学原理。在以上模型分析的基础上,研究了基于贝叶斯递归方法的扩展卡尔曼滤波器的EKF-SLAM、基于粒子滤波器的蒙特卡洛定位、Gmapping算法。对EKF-SLAM过程进行仿真,仿真结果表明通过观测模型的校正对运动模型预测具有明显的校正作用。蒙特卡洛定位仿真试验表明在地图已知的情况下,以运动方程作为建议分布可以获得良好的定位效果。利用PLICP扫描匹配的原理,针对CUMT4里程计信息不精确的问题,以Gmapping算法为基础,使用PLICP定位获得的位姿假设代替里程计模型构建的建议分布函数,构成PLICP-FastSLAM,对于煤矿里程计失效的环境具有更好的适应性。分析了Hector-SLAM扫描匹配算法的原理,与PLICP-FastSLAM算法进行对比。分析了基于图优化的Cartographer-SLAM算法,对后端的图优化方法进行了研究。为了比较 PLICP-FastSLAM,Hector-SLAM,Cartographer-SLAM 算法的实用性,在室内的楼道环境进行试验。首先验证了 PLICP算法的定位效果。比较了三种算法各自的建图精度。对结果进行分析,比较了各个算法的实现过程和优缺点。试验结果表明,PLICP-FastSLAM利用改进重采样过程的粒子滤波器,利用扫描匹配的结果定位,降低粒子数,极大提高了建图的效率和精度,对于室内环境具有良好的适应性。Hector-SLAM扫描匹配效率高,地图精度较高。但对于机器人旋转加速度过大的场合适应性较差,而且强烈依赖于高扫描频率的激光传感器。Cartographer-SLAM算法由于是基于图优化的算法,同时采用稀疏位姿调整,受环境噪声影响小,得到的地图一致性最高。三种算法在室内环境均可获得质量较好的地图。针对煤矿救援机器人的路径规划问题,研究了基于A*的全局路径规划算法和基于DWA的局部路径规划算法。分析比较了 A*算法、BFS算法、Dijkstra算法各自的特点,在此基础上对A*算法的实现过程进行分析。A*算法利用同时计算到目标点和出发点距离之和的评价函数,实现最短路径和最快速度的结合。DWA算法通过对机器人速度、加速度以及障碍物距离的限制条件,利用动态窗口缩小速度采样空间。为了将A*算法和DWA算法结合使用于CUMT4导航系统中,基于ROS的路径规划系统架构,分析了导航栈使用的代价地图、路径规划算法、定位信息、传感器信息及坐标转换关系等内容。在此基础上利用Cartographer-SLAM生成的室内地图进行仿真试验。结果表明基于ROS的路径规划系统具计算速度快、路径短且平滑等优点,可以满足煤矿救援机器人导航使用。针对煤矿救援机器人导航系统的具体实现问题,对CUMT4型机器人的导航系统软硬件进行了详细设计。对机器人使用的激光雷达、深度相机、AHRS、里程计等底层驱动节点进行了设计和安装。利用STM32作为控制核心,对底层控制器的硬件进行设计,并介绍了软件的实现过程。通过将导航系统使用的各个子系统相结合,实现了导航功能。为了验证CUMT4导航系统的有效性,在模拟矿井进行了现场试验。首先对比研究了 PLICP-FastSLAM、Hector-SLAM 以及 Cartographer-SLAM 算法各自在现场试验中的使用,重点分析三种算法的构图精度和计算压力。结果表明Cartographer-SLAM鲁棒性最好,构图精度和一致性最高,同时计算压力最小。然后利用Cartographer-SLAM构建的地图进行自主和半自主导航试验,结果表明CUMT4导航系统具有较好的导航效果,可以基本满足煤矿环境下的应用需要。
二、相关检测在煤矿通讯中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、相关检测在煤矿通讯中的应用（论文提纲范文）
（2）煤矿机器人的控制和三维环境识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究的目的和意义 |
| 1.2 煤矿救援机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 多电机同步控制研究现状 |
| 1.3.1 多电机同步的控制方式 |
| 1.3.2 多电机同步的控制算法 |
| 1.4 三维地图构建研究现状 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 1.6 论文结构安排 |
| 第2章 煤矿机器人软硬件设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 煤矿机器人硬件设计 |
| 2.2.1 煤矿机器人硬件系统架构 |
| 2.2.2 远程控制终端和通讯中继 |
| 2.2.3 远端煤矿机器人本体 |
| 2.3 煤矿机器人软件设计 |
| 2.3.1 煤矿机器人软件总体架构 |
| 2.3.2 上位机软件设计 |
| 2.3.3 下位机软件设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 煤矿机器人驱动控制技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无刷直流电机的开环和闭环仿真 |
| 3.2.1 无刷直流电机开环控制系统的仿真 |
| 3.2.2 无刷直流电机闭环控制系统的仿真 |
| 3.3 双电机同步控制的仿真 |
| 3.4 机器人行走控制系统的软件设计 |
| 3.4.1 机器人行走控制系统主程序设计 |
| 3.4.2 实时速度采集 |
| 3.4.3 速度补偿的实现 |
| 3.4.4 速度PI闭环控制 |
| 3.5 机器人的行走控制实验 |
| 3.5.1单台电机的转速控制实验 |
| 3.5.2 机器人的行走试验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 防爆机械手系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关节切换电机的位置伺服控制 |
| 4.2.1 机械手驱动方式分析 |
| 4.2.2 电机的位置伺服系统设计 |
| 4.2.3 直流无刷电机的位置跟踪实验 |
| 4.3 凸轮跟踪的技术实现 |
| 4.3.1 基于颜色的物体跟踪 |
| 4.3.3 改进的基于多颜色空间下的物体跟踪 |
| 4.3.4 物体颜色跟踪实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三维地图构建的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维地图构建的软硬件系统 |
| 5.2.1 软件系统设计 |
| 5.2.2 硬件系统设计 |
| 5.3 图优化前端 |
| 5.3.1 相机的标定和坐标系统 |
| 5.3.2 图像预处理 |
| 5.3.3 图像的运动估计 |
| 5.4 图优化后端 |
| 5.5 三维构建实验 |
| 5.6 总结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（3）多驱动煤矿救援机器人行走系统与驱动模式自适应控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景、意义及来源 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.3 煤矿救援机器人的关键技术问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 煤矿环境特点与救援机器人性能要求研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 煤矿环境特点分析 |
| 2.3 机器人性能要求 |
| 2.4 防爆性能要求的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤矿救援机器人履带式行走系统性能评价研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 性能评价指标构建与评价方法研究 |
| 3.3 常用履带式行走系统性能数学建模 |
| 3.4 常用履带式行走系统性能评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 履带底盘与地面间的力学行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 履带底盘-地面力学模型建立 |
| 4.3 履带底盘参数优化设计研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤矿救援机器人防爆箱体轻量化设计方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隔爆箱体轻量化设计方法研究 |
| 5.3 隔爆箱体自加强结构设计方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 履带底盘减振悬挂系统研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 悬挂系统动力学建模与参数优化 |
| 6.3 履带作用下底盘避振特性研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 多驱动动力系统及其自适应控制方法研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多驱动动力系统研究 |
| 7.3 自适应控制方法研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 多驱动煤矿救援机器人行走性能综合试验研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 机器人行走性能试验 |
| 8.3 机器人现场示范应用 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 总结与展望 |
| 9.1 总结 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）矿井环境安全监测监控系统实验装置（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 项目的背景、意义和来源 |
| 1.2 本项目相关情况的介绍 |
| 1.3 课题主要研发内容及章节安排 |
| 1.4 本人主要工作 |
| 第二章 煤矿生产概况及环境监测监控简介 |
| 2.1 煤矿典型的工艺流程 |
| 2.2 煤矿监测监控系统概述 |
| 第三章 煤矿井下安全监测监控实验装置系统的需求分析 |
| 3.1 设定井下生产环境布局图 |
| 3.2 实验装置系统的总体需求 |
| 3.3 实验装置系统总体方案 |
| 3.3.1 实验装置系统分站结构及功能 |
| 3.3.2 实验装置系统主站功能 |
| 3.4 实验装置系统的功能需求 |
| 3.4.1 分站的功能 |
| 3.4.2 主站的功能 |
| 3.5 实验装置系统参数的设定 |
| 3.6 本节小结 |
| 第四章 实验装置系统的硬件设计 |
| 4.1 实验装置系统总体电路框图 |
| 4.2 AT89C51 主控制板 |
| 4.3 用8255 作为片外I/O 口的扩展 |
| 4.3.1 AT89C51 单片机的片外总线结构 |
| 4.3.2 AT89C51 单片机的扩展能力 |
| 4.3.3 用8255 作为实验装置系统AT89C51 片外I/O 口的扩展 |
| 4.3.3.1 接口芯片8255 各口的功能分配 |
| 4.3.3.2 实验装置系统的接口芯片8255A 各口的功能分配情况 |
| 4.3.3.3 单片机AT89C51 与接口芯片8255 的主要接口 |
| 4.4 模拟/数字（A/ D）转换器在系统中应用 |
| 4.4.1 A/ D 转换器0809 在AT89C51 中的作用 |
| 4.4.2 A/D 转换器0809 与AT89C51 的接口电路 |
| 4.5 模拟信号采集模块 |
| 4.6 LED 数码显示屏 |
| 4.6.1 7 段LED 显示器简介 |
| 4.6.2 实验装置系统显示器的设计 |
| 第五章 实验装置系统多机通讯过程 |
| 5.1 串行通讯基础概述 |
| 5.2 实验装置系统通讯的设计 |
| 5.2.1 系统采用RS—232C 总线的异步通讯方式 |
| 5.2.2 单片机AT89C51 的串行接口 |
| 5.2.2.1 AT89C51 单片机串行口的构成 |
| 5.2.2.2 串行口的工作方式 |
| 5.2.3 系统分站AT89C51 单片机与主站IBM-PC 机的通讯 |
| 5.2.4 实验装置系统多机通讯软件设计 |
| 5.2.4.1 多机通讯协议 |
| 5.2.4.2 多机通讯软件设计 |
| 5.3 PC 机与AT89C51 系列单片机多机通讯的控制问题 |
| 5.4 实验装置系统下位机安全参数有效值范围处理方法 |
| 第六章 实验装置系统的调试和试运行 |
| 6.1 实验装置系统开发过程的步骤 |
| 6.2 实验装置系统的安装、调试 |
| 6.2.1 分站单机调试 |
| 6.2.2 单个分站和主机联机调试 |
| 6.2.3 多分站和主机联机调试 |
| 6.3 实验装置系统的试运行 |
| 6.4 实验装置系统的产品 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）煤矿井下人员跟踪定位系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 国内外发展状况及其发展趋势 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2. 煤矿井下人员跟踪定位系统的整体方案设计 |
| 2.1 系统的总体设计 |
| 2.1.1 系统的功能需要 |
| 2.1.2 系统的总体结构及工作原理 |
| 2.1.3 系统的预期技术指标 |
| 2.2 基于CAN 总线的井下通讯方案设计 |
| 2.2.1 CAN 总线简介 |
| 2.2.2 CAN 总线的最大传输距离问题 |
| 2.2.3 延长CAN 总线节点实际传输距离的可行性方案 |
| 2.2.4 基于CAN 总线的井下通讯方案设计 |
| 2.3 基于ZigBee 的井下人员跟踪定位方案设计 |
| 2.3.1 ZigBee 技术简介 |
| 2.3.2 ZigBee 技术的特点 |
| 2.3.3 ZigBee 技术与其他无线通讯技术的比较 |
| 2.3.4 无线定位技术的选择 |
| 3 煤矿井下人员跟踪定位系统的硬件设计 |
| 3.1 ZigBee 无线模块 |
| 3.1.1 ZigBee 芯片的选择 |
| 3.1.2 CC2431 无线模块 |
| 3.1.3 CC2430 无线模块 |
| 3.2 移动定位节点硬件设计 |
| 3.2.1 移动定位节点的要求分析 |
| 3.2.2 看门狗电路和报警电路 |
| 3.2.3 电池的选择 |
| 3.3 参考节点硬件设计 |
| 3.4 定位分站硬件设计 |
| 3.4.1 LPC2109--ARM7 的最小系统 |
| 3.4.2 定位分站CAN 通讯模块设计 |
| 3.4.3 定位分站报警电路设计 |
| 3.4.4 定位分站功耗测试试验 |
| 3.5 CAN 通讯中继器硬件设计 |
| 3.6 通讯处理器硬件设计 |
| 4 煤矿井下人员跟踪定位系统的软件设计 |
| 4.1 定位分站软件设计 |
| 4.2 移动定位节点软件设计 |
| 4.3 参考节点软件设计 |
| 5 监控系统软件的设计与系统调试 |
| 5.1 监控管理系统软件 |
| 5.2 监控管理系统的登陆界面与主监控界面 |
| 5.3 报警预警功能 |
| 5.4 查询功能 |
| 5.5 考勤功能 |
| 5.6 系统设置 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 总线中继器和定位分站底板 |
| 附录B 通信处理器 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）煤矿探测机器人导航关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 目录 |
| Contents |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 煤矿探测机器人导航环境分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 正常生产情况下煤矿导航环境分析 |
| 2.3 灾后煤矿导航环境分析 |
| 2.4 煤矿探测机器人导航环境的特征提取及简化 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于导航环境的煤矿探测机器人系统分析与设计实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人运动装置结构设计及运动特性分析 |
| 3.3 机器人控制系统分析与设计实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 煤矿探测机器人自主定位方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自主定位系统的构成 |
| 4.3 基于多传感器信息融合的航迹推算 |
| 4.4 仿真及实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤矿探测机器人导航环境检测及识别方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双目视觉系统分析 |
| 5.3 障碍物三维信息的获取 |
| 5.4 坡度检测与识别 |
| 5.5 连续阶梯的检测与识别 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.基于仲裁融合协调策略的煤矿探测机器人导航研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 煤矿探测机器人导航环境的可通过性评价 |
| 6.3 基于仲裁融合协调策略的机器人导航研究 |
| 6.4 实验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）新源煤矿井下人员定位考勤管理系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 矿井安全监控系统国内外的现状与发展概况 |
| 1.3 矿井安全监控系统发展趋势 |
| 1.4 矿井人员监测的技术研究 |
| 1.5 本文所完成的主要工作 |
| 1.6 实际应用中的技术先进性与创新点 |
| 1.7 本文的结构和组织 |
| 第2章 煤矿监控系统现状与需求分析 |
| 2.1 煤矿简介 |
| 2.2 井下安全监控系统现状 |
| 2.3 井下人员定位系统需求分析 |
| 2.3.1 煤矿安全生产的需求 |
| 2.3.2 煤矿信息化管理的需求 |
| 2.3.3 煤矿抢险救灾工作的需求 |
| 2.4 数据库设计需求分析 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 系统总体设计 |
| 3.1 设计思路与设计原则 |
| 3.2 系统的基本构成及组件的功能 |
| 3.2.1 射频识别(RFID)技术 |
| 3.2.2 系统的网络结构 |
| 3.2.3 系统的组成及功能 |
| 3.3 系统工作原理 |
| 3.4 网络结构设计 |
| 3.4.1 现场总线概述 |
| 3.4.2 网络拓扑结构的实现方法 |
| 3.5 系统的通信模式与方式的选择 |
| 3.5.1 中心站与监控主机之间的通信模式 |
| 3.5.2 中心站与井下各分站之间的通信模式 |
| 3.6 网络的存取控制方式的选择 |
| 3.7 系统设计方案 |
| 3.8 主要技术指标 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 系统监控软件 |
| 4.1 开发方法和开发工具 |
| 4.1.1 管理信息系统的开发方法概述 |
| 4.1.2 系统的设计开发工具 |
| 4.2 中心站软件的设计与实现 |
| 4.2.1 监控软件总体设计 |
| 4.2.2 部分关键功能的实现方法和界面设计 |
| 4.3 系统数据库设计 |
| 4.3.1 总体设计思路 |
| 4.3.2 系统数据库的建立 |
| 4.4 WEB中端软件的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 井下人员定位系统的调试实施与应用 |
| 5.1 系统的硬件设备网络搭建与实施 |
| 5.1.1 选型系统的硬件设备 |
| 5.1.2 井下检测站设备配置 |
| 5.1.3 传输线缆 |
| 5.2 系统软件的调试与应用 |
| 5.2.1 软件安装 |
| 5.2.2 煤矿井下人员定位考勤管理系统的调试与应用 |
| 5.3 矿井拓扑图的生成 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）煤矿自动化工作面液压支架电液控制系统支架控制器的优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 煤炭开采行业现状 |
| 1.1.1 综采工作面现状 |
| 1.1.2 自动化综采工作面现状 |
| 1.1.3 液压支架现状 |
| 1.2 液压支架电液控制系统的发展与现状 |
| 1.2.1 国外的发展和研究现状 |
| 1.2.2 国内的发展和研究现状 |
| 1.3 研发液压支架电液控制系统的意义 |
| 1.4 本文的研究目标及主要研究内容 |
| 第二章 液压支架控制器的总体方案 |
| 2.1 液压支架控制器的总体方案设计 |
| 2.2 液压支架控制器的控制方式确定 |
| 2.3 液压支架控制器功能设计 |
| 2.3.1 单动作控制功能 |
| 2.3.2 成组动作控制功能 |
| 2.3.3 急停与闭锁功能 |
| 2.3.4 数据信息存储与调用功能 |
| 2.3.5 红外信号接收功能 |
| 2.3.6 模拟量信号采集功能 |
| 2.3.7 自诊断功能 |
| 2.3.8 集控功能 |
| 2.4 液压支架控制器技术指标制定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 液压支架控制器的硬件设计 |
| 3.1 支架控制器硬件总体结构 |
| 3.2 CPU选型 |
| 3.2.1 控制器CPU的选型 |
| 3.2.2 CPU的交叉开关配置 |
| 3.3 接口电路设计 |
| 3.3.1 供电电路 |
| 3.3.2 键盘电路 |
| 3.3.3 显示电路 |
| 3.3.4 红外信号接收电路 |
| 3.3.5 急停闭锁电路 |
| 3.3.6 支架通讯电路 |
| 3.3.7 外部数据存储及调用电路 |
| 3.3.8 电源监测及复位电路 |
| 3.4 主控电路设计 |
| 3.4.1 驱动电路 |
| 3.4.2 信号采集电路 |
| 3.4.3 自诊断电路 |
| 3.5 衬板电路部分 |
| 3.6 硬件电路的布局 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 液压支架控制器的软件设计 |
| 4.1 软件开发环境 |
| 4.2 支架控制器软件总体结构设计 |
| 4.3 各模块功能程序设计 |
| 4.3.1 接口电路主程序 |
| 4.3.2 键盘扫描子程序 |
| 4.3.3 综合判断子程序 |
| 4.3.4 界面复位子程序 |
| 4.3.5 动作执行子程序 |
| 4.3.6 急停闭锁子程序 |
| 4.3.7 通讯模块子程序 |
| 4.3.8 参数调用子程序 |
| 4.3.9 主控电路主程序 |
| 4.3.10 信号采集及处理子程序 |
| 4.3.11 自诊断功能子程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 液压支架自动化集中控制方案设计 |
| 5.1 基于支架控制器的液压支架自动化集中控制策略 |
| 5.2 基于支架控制器的液压支架自动化集中控制方法 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 液压支架控制器抗干扰设计 |
| 6.1 支架控制器抗干扰设计 |
| 6.1.1 支架控制器抗干扰硬件设计 |
| 6.1.2 支架控制器抗干扰软件设计 |
| 6.2 支架控制器抗EMC干扰试验 |
| 6.2.1 EMC试验设备 |
| 6.2.2 EMC试验过程及结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 液压支架控制器试验和应用 |
| 7.1 实验室功能测试 |
| 7.1.1 就地控制功能测试 |
| 7.1.2 远程控制功能测试 |
| 7.1.3 自动化集控功能模拟测试 |
| 7.2 地面工业性试验 |
| 7.2.1 就地控制模式地面试验 |
| 7.2.2 集中控制模式地面试验 |
| 7.3 重庆煤科院性能检测试验 |
| 7.3.1 支架控制器性能测试 |
| 7.3.2 支架控制器功能测试 |
| 7.4 井下应用试验 |
| 7.4.1 支架控制器的井下安装 |
| 7.4.2 支架控制器的井下测试 |
| 7.4.3 支架控制器的井下运行 |
| 7.4.4 支架控制器的维护与修理 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）煤矿救援机器人姿态检测与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 煤矿救援机器人研究概况 |
| 1.2.2 煤矿救援机器人的姿态检测控制研究现状 |
| 1.3 本课题的研究意义和研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 煤矿救援机器人总体结构与姿态变化原理 |
| 2.1 煤矿救援机器人的总体结构 |
| 2.2 救援机器人姿态变化调整 |
| 2.2.1 摆臂的姿态变化 |
| 2.2.2 姿态调整 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 救援机器人的姿态运动学和动力学分析 |
| 3.1 运动姿态的齐次表示 |
| 3.1.1 齐次坐标 |
| 3.1.2 平移齐次坐标 |
| 3.1.3 旋转齐次坐标变换 |
| 3.1.4 用RPY 组合变换表示运动姿态 |
| 3.2 机器人运动学模型分析 |
| 3.2.1 建立坐标系 |
| 3.2.2 运动学正解 |
| 3.2.3 运动学逆解 |
| 3.3 摆臂与躯体之间的关系 |
| 3.4 摆臂结构的动力学分析 |
| 3.5 姿态稳定性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 煤矿救援机器人姿态检测控制系统 |
| 4.1 煤矿救援机器人姿态检测控制系统总体设计 |
| 4.1.1 上位机选择 |
| 4.1.2 RS-232 数据传输模块 |
| 4.1.3 下位机选择 |
| 4.1.4 驱动电机的选择 |
| 4.2 控制系统硬件设计 |
| 4.2.1 主控电路 |
| 4.2.2 调速控制 |
| 4.2.3 摆臂位置控制 |
| 4.2.4 通信接口电路 |
| 4.2.5 系统电源设计 |
| 4.3 检测系统硬件设计 |
| 4.3.1 躯体位姿检测 |
| 4.3.2 位置/速度检测 |
| 4.3.3 电流检测 |
| 4.3.4 过载保护 |
| 4.4 硬件抗干扰设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 检测控制系统软件设计 |
| 5.1 系统软件总体方案 |
| 5.2 下位机软件设计 |
| 5.2.1 异步串行通信 |
| 5.2.2 主驱动模块设计 |
| 5.2.3 摆臂驱动模块设计 |
| 5.2.4 ADC 采样模块 |
| 5.3 上位机软件设计 |
| 5.3.1 串行通信的实现 |
| 5.3.2 姿态数据处理 |
| 5.4 模糊控制 |
| 5.4.1 输入输出变量定义 |
| 5.4.2 模糊规则表的确定 |
| 5.4.3 反模糊化 |
| 5.5 软件抗干扰设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 系统实验与结果分析 |
| 6.1 姿态数据分析 |
| 6.2 电流反馈数据分析 |
| 6.3 爬坡越障实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）煤矿救援机器人导航系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、意义及来源 |
| 1.2 煤矿救援机器人国内外研究现状 |
| 1.3 移动机器人导航系统研究现状 |
| 1.4 本课题研究内容及安排 |
| 2 煤矿救援机器人导航系统总体设计 |
| 2.1 煤矿救援机器人导航系统需求分析 |
| 2.2 导航系统硬件框架设计 |
| 2.3 导航系统软件框架设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤矿救援机器人同步定位与地图构建算法研究 |
| 3.1 煤矿救援机器人SLAM关键问题 |
| 3.2 煤矿救援机器人系统模型 |
| 3.3 基于EKF的SLAM算法研究 |
| 3.4 基于RBPF的SLAM算法研究 |
| 3.5 基于扫描匹配的SLAM算法研究 |
| 3.6 基于图优化的SLAM算法研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 煤矿救援机器人路径规划算法研究 |
| 4.1 A~*全局路径规划算法研究 |
| 4.2 DWA局部路径规划算法研究 |
| 4.3 基于ROS的机器人路径规划系统构建与仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤矿救援机器人导航系统软硬件设计 |
| 5.1 导航系统驱动节点设计 |
| 5.2 底层控制器设计 |
| 5.3 导航系统功能实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 煤矿救援机器人导航系统功能试验研究 |
| 6.1 试验环境与方法 |
| 6.2 煤矿环境SLAM算法对比试验 |
| 6.3 煤矿环境导航试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、相关检测在煤矿通讯中的应用（论文参考文献）
- [1]相关检测在煤矿通讯中的应用[J]. 吴明捷. 阜新矿业学院学报, 1983(04)
- [2]煤矿机器人的控制和三维环境识别研究[D]. 曹浩翔. 北京理工大学, 2016(03)
- [3]多驱动煤矿救援机器人行走系统与驱动模式自适应控制研究[D]. 李雨潭. 中国矿业大学, 2018(01)
- [4]矿井环境安全监测监控系统实验装置[D]. 李玉萍. 电子科技大学, 2008(04)
- [5]煤矿井下人员跟踪定位系统的研究与实现[D]. 赵奇. 辽宁工程技术大学, 2010(06)
- [6]煤矿探测机器人导航关键技术研究[D]. 田丰. 中国矿业大学, 2014(04)
- [7]新源煤矿井下人员定位考勤管理系统的设计与实现[D]. 康琛笠. 吉林大学, 2016(09)
- [8]煤矿自动化工作面液压支架电液控制系统支架控制器的优化设计[D]. 蒋春悦. 太原理工大学, 2014(02)
- [9]煤矿救援机器人姿态检测与控制研究[D]. 李伟建. 西安科技大学, 2011(01)
- [10]煤矿救援机器人导航系统研究[D]. 李猛钢. 中国矿业大学, 2017(02)