煤矿灾害救援双级式信息探测机器人系统研制 - 地理研究.pdf

　 第４５卷第５期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ５　 　 ２０１７年 ５月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｍａｙ ２０１７　 煤矿灾害救援双级式信息探测机器人系统研制 １ ２ ２ 郑　 兴 ，张高峰 ，王红旗 （１ 北京工业职业技术学院，北京　 １０００４２；２ 河南理工大学，河南 焦作　 ４５４０００） 摘　 要：针对煤矿灾害救援信息探测机器人难以到达井下灾害现场的现状，研制一种新的基于井下避 难硐室的煤矿灾害救援双级式信息探测机器人系统。 当发生煤矿灾害时，该系统一级运载机器人从 避难硐室附近出发，沿煤矿巷道顶板预设的工字钢轨道行驶，直到无法继续前进时释放二级信息探测 机器人进一步对灾害信息进行探测。 该系统基于ＲＳＳＩ 的改进路径损耗模型设计，解决了受限空间的 无线通信不畅和中继设备安放间隔难以确定的问题。 煤矿巷道仿真实验室对该系统测试结果表明， 双级式煤矿信息探测机器人在井下通信顺畅，图像数据传输清晰连续，系统运行稳定。 关键词：煤矿灾害；避难硐室；信息探测机器人；双级式机器人 － － － 中图分类号：ＴＰ２４　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０５ ００５８ ０７ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ ｒｏｂｏｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｎｅ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｒｅｓｃｕｅ ｓｅｃｏｎｄ ｇｒａｄｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ １ ２ ２ Ｚｈｅｎｇ Ｘｉｎｇ ，Ｚｈａｎｇ Ｇａｏｆｅｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｈｏｎｇｑｉ （１Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００４２，Ｃｈｉｎａ；２Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ　 ４５４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏｔｈｅｒｅｓｃｕｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｏｂｏｔ ｏｆ ｔｈｅｍｉｎｅｄｉｓａｓｔｅｒｈａｒｄｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｄｉｓａｓｔｅｒ ｓｉｔｅｉｎｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｅ， ｔｈｅ ｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｄａｎｅｗ ｓｅｃｏｎｄｇｒａｄｅｄｉｓａｓｔｅｒｒｅｓｃｕｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｏｂｏｔ ｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｒｅｆｕｇｅ ｃｈａｍｂｅｒ． Ｗｈｅｎ ａ ｍｉｎｅ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｏｃｃｕｒｒｅｄ，ｔｈｅｆｉｒｓｔ ｇｒａｄｅ ｒｏｂｏｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ａ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｎｅａｒ ｔｈｅ ｒｅｆｕｇｅ ｃｈａｍｂｅｒ － ａｎｄ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｍｏｖｅｄ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ Ｈｔｙｐｅ ｓｔｅｅｌ ｒａｉｌ ｐｒｅ ｓｅｔ ｏｎｔｈｅｒｏｏｆ ｏｆ ｔｈｅｍｉｎｅｒｏａｄｗａｙ． Ｕｎｔｉｌ ｔｈｅｆｉｒｓｔ ｇｒａｄｅｒｏｂｏｔ ｈａｒｄｔｏ ｍｏｖｅｆｏｒｗａｒｄ， ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄｇｒａｄｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｏｂｏｔｗｏｕｌｄｂｅｒｅｌｅａｓｅｄｆｏｒｔｈｅｄｉｓａｓｔｅｒｆｕｒｔｈｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ