馬宏偉教授:智能采煤機器人關(guān)鍵技術(shù)
luoboai
創(chuàng)新點
(1)提出了研發(fā)智能采煤機器人必須破解的“智能感知、位姿控制、速度控制、截割軌跡規(guī)劃與跟蹤控制、位-姿-速協(xié)同控制”五大關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新思路,并給出了解決方案。
(2)針對智能感知問題,構(gòu)建了智能采煤機器人狀態(tài)感知子系統(tǒng)、位姿感知子系統(tǒng)、環(huán)境感知子系統(tǒng),實現(xiàn)了智能采煤機器人運行狀態(tài)、位姿數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)的全面智能感知,確保智能采煤機器人安全穩(wěn)定可靠運行。
(3)針對位姿控制問題,建立了智能采煤機器人位姿控制系統(tǒng)架構(gòu),提出了智能PID位姿控制思路,給出了改進遺傳算法PID位姿控制方法,實現(xiàn)了智能采煤機器人位姿的精準控制。
(4)針對速度自適應(yīng)控制問題,提出了融合“力-電”異構(gòu)數(shù)據(jù)的截割載荷測量思路,給出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的截割載荷測量方法,實現(xiàn)了截割載荷的實時精確測量;提出牽引與截割速度自適應(yīng)控制思路,給出了人工智能算法牽引與截割速度決策方法和滑模自抗擾控制的牽引與截割速度控制方法,實現(xiàn)了牽引與截割速度的精準自適應(yīng)控制。
(5)針對截割軌跡規(guī)劃與跟蹤控制問題,提出了截割軌跡精準規(guī)劃思路,給出了融合地質(zhì)數(shù)據(jù)和歷史截割數(shù)據(jù)的截割軌跡規(guī)劃模型,提升了截割軌跡規(guī)劃精度;提出了截割軌跡精準跟蹤控制思路,給出了智能插補算法的截割軌跡跟蹤控制方法,實現(xiàn)了截割軌跡的精準跟蹤控制。
(6)針對“位-姿-速”協(xié)同控制問題,提出了“位-姿-速”協(xié)同控制參數(shù)智能優(yōu)化思路,給出了基于多系統(tǒng)互約束的改進粒子群“位-姿-速”協(xié)同控制參數(shù)優(yōu)化方法,實現(xiàn)了智能采煤機器人安全、精準、穩(wěn)定、高效截割。








