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公开(公告)号：CN114635644A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210167963.5
申请日：2022-02-23
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC分类号： E21B7/10
摘要： 本发明涉及一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置，在钻头和螺旋钻杆之间设置纠偏结构，钻头连接杆穿设电控机中心与螺栓钻杆连接，且钻头连接杆与电控机同轴布设；沿着钻头连接杆的圆周均匀设置若干油泵，每个油泵的顶部均通过进油管和出油管与对应油缸连接，即每个油泵匹配相应油缸独立运行；油缸内连接油缸活塞，其端部固定偏置块，偏置块与煤壁的接触，对‑钻杆钻头施加反向位移和反作用力，根据油缸的不同伸缩量，抵消钻孔机器人钻进过程中的偏斜力和偏斜位移，可实现钻杆机构偏斜和扭转的调整；本发明仅在钻孔机器人自身进行轴向结构改造即可实现钻孔机器人钻孔卸压过程中随钻纠偏的目的。
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公开(公告)号：CN114151022A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111409994.9
申请日：2021-11-25
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC分类号： E21B17/00 , E21B17/042 , E21B17/07 , E21B19/10
摘要： 本发明公开了一种双向钻杆及其装夹机构，双向钻杆包括若干节连接在一起的钻杆主体，钻杆主体内设钻杆芯杆，钻杆芯杆前端的前楔块与相邻钻杆主体后端的方形孔适配，可以实现钻杆的双向转矩传递；装夹机构包括钻进回转头、卸钻回转头以及液压卡盘，通过钻进回转头前端导向柱将钻杆芯杆前端的前楔块推入上节钻杆主体后端的方形孔；卸钻回转头用于实现钻杆芯杆的复位，双向钻杆恢复单向螺纹安装形式，可以依靠传统双虎钳结构实现钻杆的拆卸；本装置实现了钻杆的双向扭矩传递，同时依托现有装备及结构，改造难度小，成本低，为钻机的智能化发展提供了有效的结构方案。
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公开(公告)号：CN117846497A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410045265.7
申请日：2024-01-12
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
摘要： 一种煤矿井下超声波/声波复合辅助高效钻进装置，双向超声换能器和变幅杆连接后安装于壳体中，壳体的前后两端分别安装花键套和壳后盖，花键轴滑动插装于花键套的中心，其两端分别连接变幅杆和钻头；换能器后盖板和壳后盖之间轴向滑动接触配合，并于二者之间设置有预紧弹簧，变幅杆和壳体前端的限位环之间套设有复位弹簧，两个弹簧相互配合为换能器提供复位弹力；换能器工作时，前端产生的超声频振动经变幅杆传递至钻头，使钻头具有超声频振动能力，后端产生的超声频振动经壳后盖作用于变幅杆，并在撞击过程中产生声波，声波经壳体和双向超声换能器传递至钻头，使钻头具有声频振动能力。该装置能实现对钻头的超声频和声频复合振动激励，能显著提高钻进效率。
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公开(公告)号：CN114635644B
公开(公告)日：2023-02-10
申请号：CN202210167963.5
申请日：2022-02-23
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC分类号： E21B7/10
摘要： 本发明涉及一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置，在钻头和螺旋钻杆之间设置纠偏结构，钻头连接杆穿设电控机中心与螺栓钻杆连接，且钻头连接杆与电控机同轴布设；沿着钻头连接杆的圆周均匀设置若干油泵，每个油泵的顶部均通过进油管和出油管与对应油缸连接，即每个油泵匹配相应油缸独立运行；油缸内连接油缸活塞，其端部固定偏置块，偏置块与煤壁的接触，对‑钻杆钻头施加反向位移和反作用力，根据油缸的不同伸缩量，抵消钻孔机器人钻进过程中的偏斜力和偏斜位移，可实现钻杆机构偏斜和扭转的调整；本发明仅在钻孔机器人自身进行轴向结构改造即可实现钻孔机器人钻孔卸压过程中随钻纠偏的目的。
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公开(公告)号：CN114140460A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111501467.0
申请日：2021-12-09
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
摘要： 一种防冲钻孔机器人钻进卸压过程中的煤岩识别方法，利用高清摄像仪采集防冲钻孔机器人钻进过程中排出的原始钻屑图像，通过改进的自适应区域加权导向滤波模型对原始钻屑图像进行去噪处理后，输出去噪后的钻屑图像，并通过局部信息加权直觉模糊C均值聚类算法，对去噪后的钻屑图像的聚类分割，将输入图像中的像素分为煤或岩两种类别，其对应的两个聚类集数中心分别为c1或c2，此时聚类结束，然后通过对比聚类集数中心c1与c2来得出是煤还是岩；在实际作业时，钻孔机器人在钻进卸压过程中排出的钻屑可以直接反映当前钻杆的煤岩钻进状态，本发明可以通过钻屑图像的处理，实现钻进卸压过程中的煤岩识别，提高煤岩识别精度和效率。
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公开(公告)号：CN114151022B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202111409994.9
申请日：2021-11-25
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC分类号： E21B17/00 , E21B17/042 , E21B17/07 , E21B19/10
摘要： 本发明公开了一种双向钻杆及其装夹机构，双向钻杆包括若干节连接在一起的钻杆主体，钻杆主体内设钻杆芯杆，钻杆芯杆前端的前楔块与相邻钻杆主体后端的方形孔适配，可以实现钻杆的双向转矩传递；装夹机构包括钻进回转头、卸钻回转头以及液压卡盘，通过钻进回转头前端导向柱将钻杆芯杆前端的前楔块推入上节钻杆主体后端的方形孔；卸钻回转头用于实现钻杆芯杆的复位，双向钻杆恢复单向螺纹安装形式，可以依靠传统双虎钳结构实现钻杆的拆卸；本装置实现了钻杆的双向扭矩传递，同时依托现有装备及结构，改造难度小，成本低，为钻机的智能化发展提供了有效的结构方案。
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公开(公告)号：CN114913420A
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202210535570.5
申请日：2022-05-17
申请人： 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC分类号： G06V20/10 , G06V10/44 , G06V10/62 , E21B47/002
摘要： 一种防冲钻孔机器人动态障碍物监测系统及监测方法，采用防爆广角摄像仪对防冲巷道场景进行采集，通过Lucas–Kanade光流法和随机采样一致性算法实时提取视野区域内的移动目标，获取所提取移动目标的运动特征信息，基于该信息采用强跟踪模型对移动目标运行趋势进行估计，判别移动目标在后续时刻是否会落入依据广角摄影仪与防冲钻孔机器人的刚性关系所建立的警戒区域，若是则语音提示模块报警并将制动信号发送给防冲钻孔机器人行走控制器进行制动。本发明避免了引入多相机或云台带来的控制及防爆困难，为防冲钻孔机器人安全作业创造条件，实现防冲钻孔机器人行进过程中的自主保护，防止发生碰撞事故，提高其对泄压巷道工作环境的适应性。
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公开(公告)号：CN118864744A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410855678.1
申请日：2024-06-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于多传感器融合去除动态物体的视觉SLAM算法，采用IMU和轮式里程计相结合获取移动机器人平台的瞬时速度，毫米波雷达采集周围环境的雷达点云数据，接着对雷达点云数据进行动态点筛选，剔除静态点，从而获得动态点组成的动态点云；然后对动态点云进行二次分割，并将分割后的点云投影至相机成像归一化平面从而形成掩膜；最后将掩膜覆盖在当前时刻相机拍摄的图像上，从而去除图像中的动态物体。整个过程中通过多传感器形成掩膜并覆盖图像的方式去除动态物体，使得后续生成的地图不仅精度较高、而且算法鲁棒性较好；同时其无需深度学习或几何处理方法，因此仅需较低的算力即可运行，从而适用于现有小型移动机器人的自动驾驶。
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公开(公告)号：CN114718546B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202210339521.4
申请日：2022-04-01
申请人： 中国矿业大学 , 山东能源集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种新型空间分布IMU的防冲钻孔机器人位姿调节方法，包括防冲钻孔机器人、惯性单元组、正八面体结构架和惯性单元。本发明的有益效果是：将采集的六组数据进行融合处理，并导入循环神经网络进行训练，得到预测模型，这样做可以使所训练出来的模型更加可靠，预测防冲钻孔机器人的位移与姿态更加准确并进行实时误差补偿，从而实现防冲钻孔机器人位移与姿态的自动调节，提高钻孔效率，实现卸压过程的自动化。
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公开(公告)号：CN118171183A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410272419.6
申请日：2024-03-11
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G06F18/2415 , G06F18/10 , G06N3/0442 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06N3/086 , G06N3/0985 , G06N3/006
摘要： 一种基于1DCNN‑LSTM的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法，在钻机钻进过程中对不同种类煤岩采集并记录扭矩信号、转速信号、钻速信号和钻压信号，再组成信号数据集；对信号数据集进行预处理，并且在信号数据集内添加标签；按照7：3的比例将信号数据集划分为训练集和测试集；先搭建1DCNN‑LSTM网络模型，1DCNN‑LSTM网络模型包括一维卷积网络1DCNN和长短时记忆网络LSTM；再将1DCNN‑LSTM网络模型中的参数进行初始化；采用改进的蜣螂优化算法IDBO来优化1DCNN‑LSTM网络模型中的超参数；利用Softmax作为分类器，利用训练集对1DCNN‑LSTM网络模型进行训练获得训练模型，再利用测试集对训练模型进行测试；最后通过1DCNN‑LSTM网络模型识别并输出对应的煤岩类别。该方法能够有效的实现钻机钻进中煤岩性状的准确识别。
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