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基于最优轨迹跟踪的地下铲运机无人驾驶技术 被引量：18
1
作者 李建国 战凯 +2 位作者 石峰 郭鑫 李恒通 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期323-328,共6页
结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,... 结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,通过实时控制并调整铲运机前后铰接角的大小实现位置和航向角偏差不断趋向于零,以达到较好的跟踪最优路径轨迹目的。结合实际应用对算法进行了仿真测试,在模拟巷道环境下,利用2 m3铲运机验证了该无人驾驶技术,模拟实际环境下的实验结果证明,基于最优轨迹跟踪的方法可实现铲运机的无人驾驶。 展开更多
关键词 铲运机 无人驾驶 最优轨迹 跟踪
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基于虚拟样机的铲运机工作装置仿真及优化 被引量：13
2
作者 何邕 贾美薇 +4 位作者 李萍奎 甘立恒 何文波 丁国富 程立章 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期702-706,共5页
针对铲运机工作装置传统设计方法的不足,提出在虚拟样机意义下的工作装置优化设计方法。根据铲运机工作装置的设计要求,建立了正转六杆工作装置的数字化样机模型和数学模型。采用虚拟样机技术对工作装置进行运动学和动力学仿真分析,针... 针对铲运机工作装置传统设计方法的不足,提出在虚拟样机意义下的工作装置优化设计方法。根据铲运机工作装置的设计要求,建立了正转六杆工作装置的数字化样机模型和数学模型。采用虚拟样机技术对工作装置进行运动学和动力学仿真分析,针对仿真结果中存在的问题,采用智能优化算法进行优化设计,获得铲运机工作装置智能原型设计系统。对某型铲运机工作装置实施仿真优化,不仅实现了铲斗自动放平功能,铲斗平移性提高了90.13%,举升油缸的传力比提高了28.47%。 展开更多
关键词 虚拟样机 仿真优化 工作装置 智能设计 铲运机
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国外井下铲运机的现状与发展趋势 被引量：7
3
作者 高梦熊 《矿山机械》 北大核心 1997年第9期10-12,共3页
关键词 铲运机 发展趋势 柴油铲运机
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盘区机械化上向水平分层充填法在哈图金矿的应用研究 被引量：11
4
作者 顾生春 董群柱 +2 位作者 王海文 孔令喜 肖晓文 《采矿技术》 2018年第4期4-7,共4页
针对哈图金矿现有上向水平分层充填法开采过程中存在的生产效率低、作业面多、作业人员多、安全管理和生产调度难度大等一系列问题,进行了采矿技改研究。通过引入铲运机出矿,采取盘区式开采,采场生产能力由40~60t/d提高至100t/d,回采周... 针对哈图金矿现有上向水平分层充填法开采过程中存在的生产效率低、作业面多、作业人员多、安全管理和生产调度难度大等一系列问题,进行了采矿技改研究。通过引入铲运机出矿,采取盘区式开采,采场生产能力由40~60t/d提高至100t/d,回采周期进一步缩短,采场作业人员大幅减少,回采安全性得到明显改善。该试验成果显著,已在矿山全面推广应用,将矿山的同时作业采场数减少一半至15个,作业安全性提高一倍,企业生产和安全管理的紧张局面得到有效缓解。 展开更多
关键词 破碎急倾斜矿体 盘区机械化 上向水平分层充填法 铲运机
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无人操纵铲运机井下导航研究 被引量：10
5
作者 郭鑫 战凯 +2 位作者 顾洪枢 石峰 迟洪鹏 《有色金属》 CSCD 北大核心 2009年第4期143-147,共5页
研究地下无人操纵铲运机井下导航系统,包括整体的导航方案选定,控制部分硬件的搭建,铲运机转向液压控制部分的设计以及导航算法的研究和验证。利用PROE和ADAMS对某型号铲运机进行三维多体力学建模,针对转向系统,通过MAT-LAB/S imu link... 研究地下无人操纵铲运机井下导航系统,包括整体的导航方案选定,控制部分硬件的搭建,铲运机转向液压控制部分的设计以及导航算法的研究和验证。利用PROE和ADAMS对某型号铲运机进行三维多体力学建模,针对转向系统,通过MAT-LAB/S imu link联合仿真对转向算法进行验证,确定最佳算法。 展开更多
关键词 采矿工程 铲运机 导航 定位 轨迹追踪 ADAMS SIMULINK
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地下矿山铲运机无人驾驶技术发展及应用 被引量：10
6
作者 杨洋 《现代矿业》 CAS 2018年第10期73-77,共5页
铲运机从有人驾驶迈向无人驾驶是地下矿山装备自动化发展必由之路。通过调研国内外铲运机无人驾驶技术的发展现状,分析其技术难点,并结合我国矿山发展的现状,对地下矿山铲运机无人驾驶技术进行了初步探索。以某矿山实际应用情况介绍了... 铲运机从有人驾驶迈向无人驾驶是地下矿山装备自动化发展必由之路。通过调研国内外铲运机无人驾驶技术的发展现状,分析其技术难点,并结合我国矿山发展的现状,对地下矿山铲运机无人驾驶技术进行了初步探索。以某矿山实际应用情况介绍了铲运机无人驾驶系统的功能和技术要求,生产实践也表明,无人设备可提高生产效率,减少人力成本及安全隐患,具有广泛的市场前景。未来借助国内以人工智能及大数据技术为代表的信息化技术发展浪潮,我国无人驾驶地下铲运机及其他无人设备存在弯道超车的可能性,在实现自动化的基础上,进一步实现地下矿山智能采矿。 展开更多
关键词 地下矿山 铲运机 无人驾驶 智能化
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铲运机制动系统用蓄能器充压阀剖析 被引量：8
7
作者 苏先建 《矿山机械》 北大核心 2001年第6期26-27,共2页
详细分析了蓄能器充压阀的结构原理，探讨了其主要参数的设计计算要点，同时分析讨论了发热问题，提出了避免发热的措施。
关键词 铲运机 制动系统 蓄能器充压阀 压力下限 充液流量 充压状态 单向阀 压力上限
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基于WiFi及无线遥控技术远程控制井下铲运机 被引量：10
8
作者 张奎杰 李宝顺 《现代电子技术》 2013年第3期37-39,共3页
在地下施工环境恶劣,工作人员无法到达的情况下需要对机械进行遥控操作。利用WiFi无线通信跟无线电遥控技术对铲运机机进行无人驾驶遥控操作技术进行了相关的研究,在原有液压线路的基础上做了线路修改使其满足遥控要求。基于WiFi通过Ad ... 在地下施工环境恶劣,工作人员无法到达的情况下需要对机械进行遥控操作。利用WiFi无线通信跟无线电遥控技术对铲运机机进行无人驾驶遥控操作技术进行了相关的研究,在原有液压线路的基础上做了线路修改使其满足遥控要求。基于WiFi通过Ad Hoc方式直接建立点对点通信链路、地下无线网络,可以很好的实现自动化无人远程操作。 展开更多
关键词 铲运机 WIFI 无线遥控 液压 点对点通信 远程操作
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基于改进混合A*算法的地下无人铲运机智能路径规划 被引量：5
9
作者 杜青炎 任助理 马宏超 《有色金属（矿山部分）》 2023年第2期1-12,共12页
矿山无人铲运机自主定位导航是井下采矿装备智能化程度评价的重要指标,其中路径规划是铲运机自主行走的重要组成部分。而目前井下铲运机的规划路径多以巷道中心线为基础或难以执行,本文提出了一种适用于地下矿采场无人铲运机的混合A*算... 矿山无人铲运机自主定位导航是井下采矿装备智能化程度评价的重要指标,其中路径规划是铲运机自主行走的重要组成部分。而目前井下铲运机的规划路径多以巷道中心线为基础或难以执行,本文提出了一种适用于地下矿采场无人铲运机的混合A*算法进行出矿点到卸矿点的全局路径规划。首先分析了井下铲运机的运动模型,确定其路径规划参考点及车辆本身的数学结构关系,简化路径规划问题复杂度;其次针对铲运机作为非完整约束机器人,从栅格地图中当前点到目标点启发式函数构建以及子节点扩展方法两个方面设计了混合A*算法进行全局路径规划方法;最终采用地下矿采场中常见的五种巷道交岔口场景进行了路径规划试验分析,证明了以Dubins曲线、Reeds-Shepp曲线以及A*算法的启发式函数值中最大值作为该节点启发式函数的值进行混合A*算法搜索更新较为合理,能得到可以行驶的优化路径。为进一步推进井下铲运机无人化提供了理论基础,保证了规划路径的可执行性。 展开更多
关键词 地下矿山 无人驾驶 铲运机 定位导航 A*算法 路径规划
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地下铲运机六杆工作机构优化设计研究 被引量：5
10
作者 胡铁华 马成林 +1 位作者 曹金海 张晓梅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期11-15,共5页
以地下铲运机六杆工作机构为研究对象，建立了以大臂油缸在举升过程平均出力、大臂油缸出力方差及转斗油缸出力为目标函数，以满足工作性能要求、机构的结构要求及几何要求为约束函数的优化设计数学模型；应用混合罚函数方法编制了适合... 以地下铲运机六杆工作机构为研究对象，建立了以大臂油缸在举升过程平均出力、大臂油缸出力方差及转斗油缸出力为目标函数，以满足工作性能要求、机构的结构要求及几何要求为约束函数的优化设计数学模型；应用混合罚函数方法编制了适合六杆机构优化设计的计算程序；对ＷＪＤ１．５ｍ３的电动铲运机工作机构进行了优化计算，得到了较为理想的结果。 展开更多
关键词 优化设计 铲运机 地下开采 六杆工作机构
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基于虚拟样机的铲运机工作装置受力分析 被引量：9
11
作者 饶俊良 黄兴元 《矿山机械》 北大核心 2010年第3期41-43,共3页
分析了铲运机工作装置的受力情况,并基于虚拟样机运用SolidWorks软件建立其力学模型。通过COSMOS Motion对其进行受力仿真,得到并分析了油缸所受反力曲线以及工作装置各铰接点的受力曲线,给出了铲运机工作装置的受力特性变化规律,为下... 分析了铲运机工作装置的受力情况,并基于虚拟样机运用SolidWorks软件建立其力学模型。通过COSMOS Motion对其进行受力仿真,得到并分析了油缸所受反力曲线以及工作装置各铰接点的受力曲线,给出了铲运机工作装置的受力特性变化规律,为下一步进行工作装置有限元分析提供了依据。 展开更多
关键词 铲运机 工作装置 虚拟样机 受力分析
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电动铲运机无损智能化改造及应用实践 被引量：4
12
作者 甄文昊 张元生 +3 位作者 吕潇 王宝生 张元清 朱铭 《有色金属（矿山部分）》 2023年第2期13-18,共6页
为了解决矿山采空区矿石回收利用及在恶劣环境下消除作业人员直接接触危险危害隐患等,远程遥控采矿技术应运而生,开展其相关研究和工程应用对于促进我国地下金属矿山安全、经济、高效开采意义重大。通过对山特维克LH514E电动铲运机进行... 为了解决矿山采空区矿石回收利用及在恶劣环境下消除作业人员直接接触危险危害隐患等,远程遥控采矿技术应运而生,开展其相关研究和工程应用对于促进我国地下金属矿山安全、经济、高效开采意义重大。通过对山特维克LH514E电动铲运机进行无损化改造,在未破坏原车线路的同时,实现了远程遥控行走和出矿,可随时切换遥控远程和本地手动控制,达到本质安全,现场工程应用效果良好,出矿效率达到人工出矿的85%,智能化改造后装备利用率提高30%以上,同时对其他型号铲运机无损改造提供了借鉴意义。 展开更多
关键词 铲运机 远程遥控 智能化 无损改造 应用实践
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开采沉陷区不同复垦技术下复垦土壤压实的空间变化 被引量：7
13
作者 陈星彤 胡振琪 张学礼 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2005年第6期74-77,共4页
土壤的压实往往造成土壤结构的破坏和土壤的退化.试验对开采沉陷区采用不同复垦技术的复垦土壤进行土壤压实的测定,分析结果表明,在垂直方向上土壤的压实呈现一定的变化规律.泥浆泵复垦的田块在土壤深度5～10 cm处,平均压实度最大,在30... 土壤的压实往往造成土壤结构的破坏和土壤的退化.试验对开采沉陷区采用不同复垦技术的复垦土壤进行土壤压实的测定,分析结果表明,在垂直方向上土壤的压实呈现一定的变化规律.泥浆泵复垦的田块在土壤深度5～10 cm处,平均压实度最大,在30 cm处,压实度最小,是由于含水的饱和状态泥浆难以排泄水分引起.铲运机复垦的田块和未复垦的田块,压实度随着深度的增加,压实度逐渐增加.总体上,铲运机复垦田块的平均压实度最大,其次为未复垦田块,泥浆泵复垦田块最小,通过横向对比,铲运机与未复垦田决的变化类似,压实度均呈一定范围的剧烈波动,而泥浆泵复垦田块压实度变化平缓,这与泥浆有一定的流动性有关.因此,泥浆泵复垦对土壤的破坏影响更为严重,技术存在一定的缺陷,有待进一步改进. 展开更多
关键词 复垦土壤 泥浆泵 铲运机 压实 空间变化
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我国加入WTO后矿山机械的发展趋势 被引量：8
14
作者 金中 潘庆丰 《煤矿机械》 北大核心 2002年第9期1-2,共2页
通过对国内外矿山机械发展现状的分析 ,用比较的方法总结了矿山机械的应用与开发的相关问题。我国加入WTO以后 ,矿山机械行业将面临新的挑战 ,如何加快研究与开发并确立发展的主要方向 。
关键词 矿山机械 WTO 发展现状 中国 铲运机 机制
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矿山设备遥控技术的发展 被引量：4
15
作者 D.汤姆森 V.阿特肯 《世界采矿快报》 1998年第11期42-46,共5页
鉴于自动化是一个长远目标，本文按逻辑发展顺序介绍了无线遥控技术的进展。遥控使操作人员实时直接控制设备，文中介绍了三个层次的遥控系统，即视距遥控、扩展的视距遥控和全程铲运机遥控。车辆控制区域网络中的控制和传感子系统提高... 鉴于自动化是一个长远目标，本文按逻辑发展顺序介绍了无线遥控技术的进展。遥控使操作人员实时直接控制设备，文中介绍了三个层次的遥控系统，即视距遥控、扩展的视距遥控和全程铲运机遥控。车辆控制区域网络中的控制和传感子系统提高了三种遥控系统的能力，为将来技术成熟时采用更高程度的自动化控制奠定了基础，该方法加快了当前采矿自动化技术发展的步伐。 展开更多
关键词 自动化 铲运机 无线电控制 矿山设备 遥控
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基于NMPC的地下无人铲运机反应式导航系统 被引量：7
16
作者 罗维东 马宝全 +4 位作者 孟宇 刘立 顾青 白国星 甘鑫 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1536-1546,共11页
针对地下无人铲运机反应式导航存在的转向与回正滞后、对宽度变化的弯道适应性较差等问题,提出了基于非线性模型预测控制(NMPC)的反应式导航系统,其中设计了基于NMPC算法的反应式导航运动控制器,并针对NMPC控制器所需要的局部参考路径,... 针对地下无人铲运机反应式导航存在的转向与回正滞后、对宽度变化的弯道适应性较差等问题,提出了基于非线性模型预测控制(NMPC)的反应式导航系统,其中设计了基于NMPC算法的反应式导航运动控制器,并针对NMPC控制器所需要的局部参考路径,提出了一种分段式局部路径决策策略与之相匹配。NMPC控制器的设计包括采用欧拉法推导地下铰接式铲运机的非线性预测模型,然后设立基于铲运机约束条件的优化目标函数进行最优控制序列求解。分段式局部路径决策策略则是将地下巷道拟合分为多种典型作业环境并分别在不同环境下提出相应的决策策略,在铲运机行驶中根据预测时域内的巷道环境信息实时调整局部参考路径,然后将局部参考路径信息提供给NMPC控制器并进行跟踪。通过仿真实验设置不同仿真环境对本文提出的反应式导航系统进行验证并与基于线性时变模型预测控制(LTV-MPC)的反应式导航系统进行对比,仿真效果表明,本文提出的地下无人铲运机反应式导航系统能够在较窄的巷道内实现自主导航,并且能够适应宽度变化的巷道,在多种仿真巷道环境中铲运机与巷道壁的距离最小值为0.73 m,且航向误差能够在5 s内由0.89 rad收敛至稳定状态,稳态误差趋向于0.001 rad,铰接角输出较为平顺,提高了地下巷道弯道处参考路径的安全通过性和铲运机对宽度变化的巷道的适应性。 展开更多
关键词 铲运机 反应式导航 非线性模型预测控制 分段式策略
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铰接式井下铲运机的结构特征(上) 被引量：4
17
作者 吴柏青 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 1993年第3期53-57,共5页
本文着重论述了铰接式井下铲运机的中央铰接点、传动系统、后桥悬挂、工作机构、制动系统以及柴油机尾气净化装置的结构特征;并结合当前国内外最新有关资料和井下使用条件,较系统、全面地进行综合评述。其内容较新颖而广泛,对教学、科... 本文着重论述了铰接式井下铲运机的中央铰接点、传动系统、后桥悬挂、工作机构、制动系统以及柴油机尾气净化装置的结构特征;并结合当前国内外最新有关资料和井下使用条件,较系统、全面地进行综合评述。其内容较新颖而广泛,对教学、科研和使用铲运机的工程技术人员均有一定参考价值。 展开更多
关键词 铰接式 铲运机 传动系统 结构特征
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基于电测法铲运机后车体结构强度分析 被引量：7
18
作者 何春霞 郑帅 张洛明 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第7期226-231,共6页
车体是铲运机的承载基体,既承担各部分总成的质量,又承受各种力和力矩,对整车性能的好坏其重要作用。14吨混合动力铲运机由同等承载的柴油铲运机改造而成,主要对后车体内传动系统和承载系统进行改造,对新结构形式下车架强度进行分析。... 车体是铲运机的承载基体,既承担各部分总成的质量,又承受各种力和力矩,对整车性能的好坏其重要作用。14吨混合动力铲运机由同等承载的柴油铲运机改造而成,主要对后车体内传动系统和承载系统进行改造,对新结构形式下车架强度进行分析。在对铲运机典型工作循环分析的基础上,结合铲运机中央铰接处的结构特点,对混合动力铲运机整车进行受力分析,建立铲运机后车体有限元分析分析模型,对其结构强度进行分析。采用电测法对车体结构的插入、联合铲装过程进行应变测试,获得此过程应力变化情况,选取关键位置与有限元分析结果进行对比分析。结果表明:改造后车架强度满足要求;铲运机在后轮离开地面时,后车体出现应力最大值点,设计中需加以重点分析;有限元分析与试验测试结果的一致性,证明分析结果的可靠性,可以作为实际设计的参考依据。 展开更多
关键词 混合动力 铲运机 后车体 有限元分析 电测法
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浅谈地下无轨设备使用问题及加强设备基础管理途径 被引量：6
19
作者 周继勤 《矿山机械》 北大核心 2004年第9期62-63,共2页
我公司从20世纪80年代初引进国外先进采矿设备技术，从一开始单独使用德国GHH公司LF-4.1铲运机出矿，发展到各种斗容铲运机、地下矿用汽车、凿岩台车、装药车、撬毛车、锚杆台车及其他辅助车辆成龙配套联合作业。目前全公司4个地下矿山... 我公司从20世纪80年代初引进国外先进采矿设备技术，从一开始单独使用德国GHH公司LF-4.1铲运机出矿，发展到各种斗容铲运机、地下矿用汽车、凿岩台车、装药车、撬毛车、锚杆台车及其他辅助车辆成龙配套联合作业。目前全公司4个地下矿山采矿掘进主要工艺均使用无轨设备，无轨设备总量已达到200多台套。 展开更多
关键词 地下无轨设备 采矿设备 基础管理 铲运机 地下矿用汽车
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铲运机蓄能液压制动系统动态特性仿真研究 被引量：3
20
作者 杨忠炯 何清华 《矿山机械》 北大核心 2004年第8期26-29,共4页
利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,以EIMC0O922型铲运机蓄能制动系统为例,计算并仿真了铲运机蓄能制动系统的动态特性。
关键词 制动系统 铲运机 地下矿山 设计
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