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中国矿业大学井架缺陷巡检机器人中国矿业大学小组成员：指导教师：科研平台：起止年限：国创中期答辩1•项目背景和目的2•项目创新点及特色3•项目完成情况4•项目阶段性成果5•进展过程中存在的困难和问题6•项目下一步研究计划7•已使用经费明细汇报提纲中国矿业大学国创中期答辩中国矿业大学1项目背景和目的第三次全国煤田预测结果显示：截至1992年底，我国埋藏在2000m以浅的煤炭预测资源量共有45521亿吨。其中，预测可靠级为19138亿吨。按资源埋藏深度统计则为：＜1000m的18440亿吨，1000-2000m的27081亿吨。在提升系统运行过程中，提升容器偏载冲击、地壳变化以及采区变动等因素的影响，会对井架产生破坏，使得井架中的各个杆件产生变形，各构件的连接处产生松动甚至断裂等情况。这将影响矿井生产的生产效率甚至会造成重大安全事故。◎项目背景◎研究目的设计在井架上能自由爬行且能按照预先设定的最佳路径运动又集视频图像采集与实时传输与一体的机器人。并且集信号接收、转换、分析、控制的计算机终端软件和测试平台国创中期答辩中国矿业大学2项目创新点及特色前后各双舵机控制的夹紧方案三步进电机驱动的攀爬方案数字化的数据采集与高速的传输直观的人机界面显示与良好的人机交互无人值守自主工作，避免人为检修的危险国创中期答辩中国矿业大学3项目完成情况三维模型制作样机三维模型制作井架三维模型制作图像传输模块制作实物模型制作样机实物模型制作井架实物模型制作电机控制模块制作电路制作样机与井架的动画模拟制作舵机控制模块制作国创中期答辩中国矿业大学3.1样机与井架的动画模拟3.2样机与井架实物图图1：小车三维模型图2：井架模型图3：小车前部车身图4：小车后部车身图5：小车与井架整体国创中期答辩3.3电机与舵机中国矿业大学3.4图传模块图6：驱动器LN290图7：步进电机图8：舵机LD-270图9：齿轮、螺母、螺杆传动示意图图10：图传发射与接收模块国创中期答辩中国矿业大学4阶段性成果实现对整体机构的三维动画模拟完成机器人小车的实物制作完成对机器人小车运动程序的设计和调试完成实验台的搭建完成小车伸缩前进部分的实验国创中期答辩中国矿业大学5进展中存在的困难和问题机器人小车碰到障碍时需要反馈或自行通过障碍以我们目前学习的程序控制知识，要完成对小车三电机与舵机的控制使其实现精确的转弯存在一定难度改用导向轮后，小车转弯时实现导向轮与轨道的分离与嵌和存在一定难度由于大二学年与大三上半学年课业负担较重，我们所能利用来做项目的课外时间比较少国创中期答辩中国矿业大学6项目下一步研究计划1.机器人越障功能的机械设计和程序设计。2.机器人小车转弯功能的机械设计：主要设计实现前导向轮转弯时与导轨分离，转向后导向轮与导轨嵌合的机械结构。3.机器人小车转弯功能的程序编写和调试：目前已经完成对小车直线伸缩前进的程序编写和制作，下一阶段还需要完成控制小车转弯的程序编写与调试。转弯时后部夹紧轮夹紧，前部夹紧轮松开，改变三个电机转速，实现前部车身转向。转向后，前部夹紧轮夹紧，后部夹紧轮松开，改变三个电机转速，实现后部车身转向。4.论文的撰写：完成对所设计的机器人小车的论文撰写工作。5.专利的申请：将所设计制作的机器人小车申请国家实用新型专利。国创中期答辩中国矿业大学7已使用经费明细0500100015002000250030003500小车制作图传设备工具购买电子元器件学习软硬件井架模型制作经费使用图类目详细使用情况国创中期答辩中国矿业大学谢谢各位老师国创中期答辩