煤矿消防灭火机器人系统设计
陈骋1
陈秀田2
朱明亮1
1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁抚顺 113122;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁抚顺 1131222.华晋焦煤有限责任公司,山西 吕梁 033000
摘要：消防灭火机器人是煤矿井下防灭火治理及灾后救援的重要装备,但目前针对煤矿井下复杂地形的机器人定位、路径规划、火灾险情识别及精准灭火等方面的研究较少.针对该问题,提出了一种煤矿消防灭火机器人系统设计方案.结合超宽带(UWB)、激光雷达技术,采用迭代最近点(ICP)算法实现机器人定位初始化;结合惯性测量装置和里程计数据,采用自适应蒙特卡洛定位(AMCL)算法实现机器人实时定位,实测定位精度达5～10 cm;通过加入寻找新目标点的容忍距离参数对A*算法进行优化,并采用优化A*算法实现机器人路径规划,测试结果表明,采用优化A*算法进行路径规划用时短,规划的路径合理;通过先验知识生成着火点特征图片库,采用模板匹配方法识别险情目标,测试结果表明,机器人对动态多着火点的虚警率在10％以内,识别率达90％,满足应用要求;采用速度、位置双闭环的串级控制器实现云台俯仰轴和偏航轴角度控制,并通过云台控制将消防弹投射至险情目标,为煤矿精准灭火提供技术支持.
关键词：煤矿防灭火消防灭火机器人精准灭火实时定位UWB路径规划目标识别云台控制
分类号：TD753(矿山安全与劳动保护)
论文发表日期：2022-04-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 142-146 )
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