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题名煤矿井下巷道行驶车辆车前障碍物检测方法研究
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作者
闫明伟
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机构
国能榆林能源有限责任公司、青龙寺煤矿分公司
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出处
《矿业安全与环保》
CAS
北大核心
2024年第1期168-174,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(52004207)
陕西省自然科学基金项目(2022JM-314)。
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文摘
为了解决巷道内运输车辆在行驶过程中对障碍物的检测易受到光照条件影响的问题,提出了一种基于图像增强的障碍物检测方法。该方法先利用VOC数据集格式制作井下车辆行驶过程中的障碍物数据集,然后利用MSR(Multi Scale Retinex)算法对井下采集到的低照度图像进行增强;通过改进CenterNet网络,设计了ResNetBN-18轻量级网络,再基于改进后的CenterNet目标检测算法训练数据集,最后实现对井下运输车辆车前障碍物的准确检测。实验结果表明,改进后的检测模型保持了原网络的高实时性,检测精度比原网络提高了10.1%,帧率提高了6.7%。
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关键词
井下运输车辆
低照度
障碍物检测
CenterNet网络
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Keywords
underground transport vehicle
low-illumination
detection of obstacle
CenterNet network
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分类号
TD634
[矿业工程—矿山机电]
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于空间模型预测控制的矿井车辆避障控制器的研究
被引量：5
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作者
贾运红
马浩楠
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机构
煤炭科学研究总院
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S02期775-783,共9页
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基金
山西省重点研发计划资助项目(201603D121030,201803D121128)
山西省应用基础研究资助项目(201801D121189)。
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文摘
针对矿井车辆在巷道实时避障过程中参考轨迹的平滑性问题以及在轨迹跟踪过程中转向角突然变化对矿井车辆结构和转向部件造成损伤问题,设计了1种改进的基于空间模型预测控制(SMPC)算法的矿井车辆避障控制器。该设计结合模型预测控制原理和曲线坐标系,将笛卡尔坐标系下的基于时间t的车辆运动学模型转换成曲线坐标系下基于空间s的偏差模型,采用泰勒线性化处理和欧拉法离散,推导出矿井车辆偏差模型的预测方程;在轨迹跟踪部分建立目标函数优化车辆转向曲率的一阶、二阶导数和横向位移偏差值,在轨迹重规划部分建立目标函数优化横向偏差值及其一阶、二阶导数,并结合障碍物信息和巷道边界信息设置边界函数;将目标函数转换为二次规划问题求解最优控制序列。模拟井下巷道环境搭建仿真平台,对本文提出的矿井车辆避障控制器进行实时仿真验证。结果表明,改进后的控制器在轨迹跟踪方面能够保证车辆与参考轨迹之间的横向位移偏差控制在0.2 m以内,航向角偏差控制在0.09 rad以内;与传统的MPC控制算法相比,改进后的控制器具有更加优秀的精确性和平稳性;在实时避障方面,控制器控制性能会受到道路曲率的影响,但无论是在单个障碍物还是连续多个障碍物情况下,车辆都能够避开障碍物,获得平滑的转向输入和平滑、精确的行驶轨迹。
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关键词
井下无人运输车辆
模型预测控制
轨迹规划
轨迹跟踪
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Keywords
unmanned underground transport vehicle
model predictive control
trajectory planning
trajectory tracking
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TD52
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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题名矿用无轨地下运人车座舱人因工效分析与优化设计
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作者
窦金花
战凯
朱涛
潘社卫
郭鑫
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机构
北京科技大学机械工程学院
矿冶科技集团有限公司
北京安期生技术有限公司
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出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2023年第4期202-208,共7页
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基金
教育部产学合作协同育人新工科、新医科、新农科、新文科建设项目(202102100001)
北京科技大学2021年度本科教育教学改革面上项目(JG2021M19)。
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文摘
人因设计是影响矿用无轨地下运人车(矿用无轨人车)座舱安全性、舒适性的重要影响因素。矿山复杂作业环境以及作业空间限制,对矿用无轨人车座舱设计提出挑战。为有效提升矿用无轨人车的安全性和舒适性,采用Jack人机工效虚拟仿真软件对行业领域内应用较多的某款矿用无轨人车驾驶舱及乘客座舱进行虚拟仿真分析,提取影响驾乘人员可视域、可达域和舒适性的座舱设计元素,并开展实践研究,优化驾驶舱和乘客座舱的布局和设施,并对优化设计方案进行试验验证。结果表明,优化设计方案有效提升了驾驶员的可视域、可达域及舒适性,在一定程度上提升了乘客座舱的舒适性。
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关键词
矿用无轨地下运人车
座舱设计
人因工效
JACK
虚拟仿真
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Keywords
Mine trackless underground transport vehicle
Cabin design
Ergonomics
Jack
Virtual simulation
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分类号
TD525
[矿业工程—矿山机电]
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