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公开(公告)号：CN119445037B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202510031480.6
申请日：2025-01-09
Applicant: 西安科技大学
Inventor： 毛清华 , 司马俊雷 , 马宏伟 , 王双明 , 王潘腾 , 秦颂 , 种世懋 , 王川伟 , 薛旭升 , 王鹏 , 刘鹏 , 田海波 , 陈彦璋 , 崔闻达 , 成佳帅 , 喻祖坤 , 郭逸风 , 苏浩
IPC: G06T19/00 , G06T17/20 , G06T15/00 , G06N3/0442 , G06N3/045 , G06N3/084 , G06N5/01 , G16Y10/20 , G16Y20/00 , G16Y40/10 , G16Y40/30 , B25J9/16 , G08B25/10 , G08B25/08
Abstract: 本发明属于煤矿安全监测技术领域，涉及面间煤柱掘采支护一体化装备数字孪生高效虚实同步方法。包括：步骤一、装备数字孪生体三维模型轻量化；步骤二、建立装备数字孪生体运动行为模型；步骤三、建立装备轨迹预测模型：基于Self‑Attention‑LSTM的掘支装备孪生体位姿预测；步骤四、建立虚拟空间装备驱动与修正模型，基于二次样条插值法的位姿修正和基于状态同步的数字孪生平台动态更新方法；步骤五、关联以上模型建立数字孪生掘支装备虚实同步交互。方法结合压缩孪生三维模型数据和轨迹预测模型缩小数字孪生系统所需驱动数据量，更高效地驱动虚拟空间装备的运动，在传感数据获取困难以及数据通讯受限情况下也能稳定工作，具有更高的可靠性和实用性。
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公开(公告)号：CN119760966A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411695470.4
申请日：2024-11-25
Applicant: 西安科技大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , B25J19/00 , G06F111/04 , G06F111/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种煤矿巷道三自由度临时支护机器人运动学及性能分析方法，属于图像处理技术领域，包括：确定机器人的框架组成成分，基于螺旋理论和修正的Grubler‑Kutzbach公式计算并验证机器人的自由度；基于封闭环方法建立逆运动学方程，建立雅可比矩阵并进行奇异性分析，判断机器人的结构是否存在奇异类型，基于奇异类型分析机器人机构的可行性；建立仿真模型，验证机器人的自由度和逆运动学方程的正确性；获取机器人的结构约束条件以及结构参数，基于结构约束条件获取机器人的工作空间体积，基于工作空间体积对结构参数进行调整，使得机器人的工作空间体积达到目标阈值。通过本发明，提升了煤矿巷道临时支护的可靠性和准确性。
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公开(公告)号：CN115562275B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202211242128.X
申请日：2022-10-11
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于MLRNN‑PID算法的煤矿履带式掘进机智能导航控制方法，用于抑制履带式掘进机出现位置偏移、姿态畸形等偏离预定轨迹的现象。该方法包括：建立全宽横轴式掘进机位姿数学模型，获取掘进机机身位姿调整参数；建立基于粒子群算法的掘进机纠偏路径优化模型，确定目标函数和约束条件；利用粒子群算法设置优化变量，以掘进机最短行进总距离为目标规划出一条最优纠偏路径；设计基于MLRNN‑PID控制器的结构；用布谷搜索算法优化MLRNN‑PID控制器增益；用基于序列学习的最小二乘算法对MLRNN‑PID控制器增益进行在线自适应调整。本发明的方法能够有效控制履带式掘进机按照规划路径达到预定位置，提高系统的控制精度和响应速度，实现掘进装备定向导航，完成巷道掘进。
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公开(公告)号：CN118704972A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410602546.8
申请日：2024-05-15
Applicant: 西安科技大学
IPC: E21D9/10 , E21D23/00 , E21D20/00 , G06F30/13 , G06F30/20 , G06F18/25 , G01C21/16 , G01C21/20 , G01C21/00 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本申请涉及煤矿智能化技术领域，公开了一种“掘进就是掘模型”的煤矿巷道智能掘进方法及系统，融合多元巷道模型的智能掘进系统各部分子模型，包含以下关键技术方法：基于巷道模型的智能截割方法、基于巷道模型的智能自适应临时支护方法、基于巷道模型的智能并行永久支护方法、基于巷道模型的自主定位导航方法、基于巷道模型的多机协同控制方法。其中每个部分分别包含对应的融合模型构建方法和基于融合模型的截割、临时支护、永久支护、导航、协同控制等方法，建立掘进过程中的统一基准，实现截割机器人轨迹规划、跟踪与自适应截割，临时支护机器人智能支护，钻锚机器人多钻机高效协同永久支护，确保巷道掘进精度和成形质量，有效提高掘进效率及掘进精度。
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公开(公告)号：CN118704951A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410602538.3
申请日：2024-05-15
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本申请涉及煤矿智能化技术领域，公开了一种“采煤就是采数据”的煤矿智能综采方法及系统，包括：数字工作面构建、截割轨迹规划与跟踪控制、位姿检测与控制、速度控制和三机协同控制等关键技术。数字工作面及其数据库包括数字煤层数据、历史截割位姿和速度数据、截割载荷数据、采煤生产率数据、三机位姿与速度检测数据。融合数字煤层切片数据和历史截割位姿数据进行截割轨迹规划并跟踪控制；融合三机的位姿检测数据，决策目标位姿控制量，实现位姿的精准控制；融合截割载荷数据、采煤生产率数据、历史截割速度数据等，利用速度决策模型决策最优的牵引速度、截割速度、运煤速度，实现高效智能截割控制；以三机位姿检测数据、截割载荷数据、截割轨迹数据等，利用三机协同控制模型决策最优的三机协同控制参数，实现安全、高效、绿色、智能采煤作业。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117450933A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311515611.5
申请日：2023-11-14
Applicant: 西安科技大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明涉及煤矿智能化掘进技术领域，具体涉及一种基于已支护锚杆图像的掘锚机器人行驶位移检测方法，以双目相机为测量单元，以已支护锚杆为定位基准，建立“掘锚机器人‑已支护锚杆”定位模型，运用机器视觉定位技术，构建并提出掘锚机器人行驶位移求解方法。将Spd‑SAD算法与Apd‑Census算法进行融合，克服了传统SAD算法与Census变换算法的缺点，增强了单一匹配代价的检测精度，能够生成精度更高、效果更好的视差图，提高了视差图测量精度与效果。通过检测双目相机与已支护锚杆之间的距离，来计算掘锚机器人的行驶位移量，具有较高的检测精度，提高了自动化行走水平。
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公开(公告)号：CN116912210A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310885769.5
申请日：2023-07-18
Applicant: 西安科技大学
IPC: G06T7/00 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/42 , G06V10/80 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种低照度尘雾下煤、异物及皮带损伤图像检测方法及系统，使用工业相机采集低照度尘雾工况下煤矿运煤皮带上煤、异物及皮带早期损伤多尺度目标图像。在此基础上，提出了使用限制对比度自适应直方图均衡化处理增强图像对比度；然后设计模型检测层结构、特征提取模块及引入高效通道注意力机制对目标检测模型进行优化，解决了低照度尘雾工况下小目标检测精度低的问题，实现了煤、异物及皮带早期损伤一体化高精度智能检测，为保障煤矿皮带运输机安全高效运转提供了一种解决方案。
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公开(公告)号：CN113944491B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202111240800.7
申请日：2021-10-25
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种多机械臂协作钻锚机器人及方法，该机器人包括行走车和两组沿底板长度方向对称设置在底板上的钻锚支护机构；该方法包括步骤：一、行走车运行至作业地点；二、巷道当前环位置上两个巷道煤岩侧壁同时布网；三、钻设侧壁锚杆安装孔；四、巷道当前环位置上两个巷道煤岩侧壁的锚网锚固；五、巷道当前环位置上巷道煤岩顶壁的锚网锚固；六、车载计算机控制行走车运行至下一作业地点，将下一作业地点视为巷道当前环位置，循环步骤二五；直至支护结束。本发明利用两组沿底板长度方向对称设置在底板上的钻锚支护机构同时对巷道一环锚网进行钻锚支护，行走车停靠一次，完成一环钻锚支护，避免行走车位置反复定位对齐，钻锚支护规整、效果好。
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公开(公告)号：CN112378399B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202010690934.8
申请日：2020-07-16
Applicant: 西安科技大学 , 深圳赛奥航空科技有限公司
Abstract: 本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种基于捷联惯导和数字全站仪的煤矿巷道掘进机器人精确定位定向方法，该定向方法根据数字全站仪数据和捷联惯导系统数据融合后的数据拟合出数字式全站仪与捷联惯导系统测量出的位姿曲线，利用数字式全站仪测出的数据来校正捷联惯导系统的位姿，实现掘进工作面的实时、精准的定位定向。本发明利用捷联惯导和数字式全站仪的优势，实现了对掘进机的精准定位、定向。
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公开(公告)号：CN115660209A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211406701.6
申请日：2022-11-10
Applicant: 陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业有限公司 , 西安科技大学
IPC: G06Q10/04 , G06Q50/02 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种矿井安全预警方法、系统、电子设备及介质，涉及异常预警领域，包括：获取传感器采集的工作面动态信息；工作面动态信息包括井下设备动态信息和井下环境动态信息；提取工作面动态信息的故障特征数据；对故障特征数据进行预处理，得到归一化后的故障特征数据；基于深度卷积神经网络构建故障预测模型；将归一化后的故障特征数据输入训练好的故障预测模型，得到工作面动态信息中的异常值；根据异常值，生成报警信号。本发明利用传感器技术与物联网技术对设备和环境的状态进行监测，通过提取数据集中的深层故障特征与时间依赖性特征，实时对设备在运行过程中的异常进行预警。
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