矿用工作面监测机器人控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种矿用工作面监测机器人控制系统，包括以下步骤：设置运行速度；启动机器人，判断是否需要拍下急停、是否触发避障、是否有停车指令、当前速度是否大于设定速度的各个情况，并执行相应指令。本发明专利技术所述的一种矿用工作面监测机器人控制系统设计合理，通过检测周边异常情况，机器人能够自动处理，从而使控制命令更简单化，而且机器人本身具有防水密封结构，机器人系统设有避障以及位置检测功能，还能通过网络时时传送至集中控制系统，以供工作人员在地面也可以实时查看矿下机器人的运行状况，操作更人性化，易于推广。易于推广。易于推广。

【技术实现步骤摘要】
矿用工作面监测机器人控制系统


[0001]本专利技术属于矿用设备
，尤其是涉及一种矿用工作面监测机器人控制系统。

技术介绍

[0002]在矿用工作面中工况复杂(噪声大、能见度低、阴暗潮湿、易发生火灾、水灾和瓦斯爆炸等)、作业难度大、劳动强度大，因此采煤领域是目前危险指数最高的工作之一。随着数字矿山、智能开采、“少人化”、“无人化”开采理念的不断提升，也加大了矿山设备的复杂程度。因此需求较多，对于井下的安全巡检主要还是以人工的方式进行，而这种方式存在诸多弊端，例如人工巡检增大工人劳动强度、效率低下、增大安全隐患、巡检主观性强、特殊工位危险系数高等问题逐渐凸显，因此应对不同的工况，我们采取了矿用工作面监测机器人控制系统通过检测周边异常情况，机器人能够自动处理，从而使控制命令更简单化。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种矿用工作面监测机器人控制系统，以解决现有技术的不足。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种矿用工作面监测机器人控制系统，包括以下步骤：
[0006]S1、工作人员在机器人系统设置机器人运行速度；
[0007]S2、启动机器人，并判断是否需要拍下急停，是，则将机器人电机功率直接减到零，机器人进入刹车状态，否，则进入步骤S3；
[0008]S3、判断机器人是否触发避障，是，则将机器人电机功率直接减到零，机器人进入刹车状态，否，则进入步骤S4；
[0009]S4、判断机器人是否有停车指令，是，则将机器人电机功率直接减到零，机器人进入刹车状态，否，则进入步骤S5；
[0010]S5、判断机器人当前速度是否大于设定速度，是，则减少机器人电机功率，并回到步骤S2，否，则进入步骤S6；
[0011]S6、判断机器人当前速度是否小于设定速度，是，则增加机器人电机功率，并回到步骤S2，否，则直接进入步骤S2。
[0012]进一步的，所述机器人系统包括集中控制系统、核心控制单元、行走控制单元、A路电池和B路电池，所述核心控制单元分别与集中控制系统、行走控制单元、A路电池信号连接，所述行走控制单元的供电端连接至B路电池。
[0013]进一步的，所述核心控制单元包括核心芯片电路、超声波电路、RFID电路、电源电路、传感器电路和网络电路，所述超声波电路、RFID电路、电源电路、传感器电路均电路连接至核心芯片电路，所述核心芯片电路通过网络电路连接至集中控制系统。
[0014]进一步的，所述超声波电路包括超声波发射电路和超声波接收电路，所述超声波
发射电路用于发射超声波信号，所述超声波接收电路用于接收超声波信号；
[0015]所述超声波发射电路包括光耦P2、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C42、电容C43、二极管D5、三极管Q1和TP1变压器，所述光耦P2的1引脚分别连接至电阻R21一端、电容C42一端，电阻R21另一端接D3V3电容C42另一端分别接CSB_A_KZ、光耦P2的2引脚，光耦P2的3引脚接D5V，光耦P2的4引脚分别接电阻R22一端、电容C43一端，电容C43另一端接地，电阻R22另一端接变压器6引脚，变压器1引脚分别接电阻R23一端、A1_OUT，电阻R23另一端分别接变压器3引脚、A2_OUT，变压器4引脚接三极管Q1集电极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1基极分别接电阻R24一端、电阻R25一端，电阻R25另一端接地，电阻R24另一端接二极管D5一端，二极管D5另一端接A_40K。
[0016]进一步的，所述RFID电路包括芯片U2、晶振Y3、电感L1、电感L2、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电容C22、电容C23、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C38，所述芯片U2的21引脚接晶振Y3的3引脚，晶振Y3的4引脚接电容C22一端，电容C22另一端接晶振Y3的2引脚，晶振Y3的2引脚接地，芯片U2的2引脚、3引脚均接D3V3,芯片U2的17引脚分别接电阻R7一端、电阻R8一端，电阻R8另一端分别接芯片U2的16引脚、电容C23一端，电容C23另一端接地，电阻R7另一端通过电容C25分别接电容C26一端、电容C27一端，电容C26另一端分别接电容C28一端、电容C29一端、电阻R10一端，电阻R10另一端接天线RF1，电容C27另一端分别接芯片U2的14引脚、电容C35一端，电容C35另一端分别接电感L2一端、电容C38一端，电容C38另一端分别接电容C36一端、电容C37一端、电阻R11一端，电容C36另一端分别接芯片U2的14引脚、电容C28另一端，电容C37另一端接芯片U2的14引脚、电容C29另一端，电阻R11另一端接天线RF2，电容C30、电容C31、电容C33、电容C34均并联至电容C32的两端，电容C32的两端还分别接D3V3、DGND。
[0017]进一步的，所述电源电路包括3V/5V电源电路、3V/5V电源控制电路、电池切换控制电路、电机断电控制电路、无线路由电源控制电路、云台电源控制电路和热成像电源控制电路，所述3V/5V电源电路用于给机器人内部模块提供3V/5V电源，所述3V/5V电源控制电路用于控制3V/5V电源电路的通断，所述电池切换控制电路用于切换A路电池和B路电池的电源，所述电机断电控制电路用于切换机器人内部电机的通断，所述无线路由电源控制电路用于控制机器人内部路由器的通断，所述云台电源控制电路用于控制机器人内部云台的通断，热成像电源控制电路用于控制机器人内部热成像的通断。
[0018]进一步的，所述网络电路包括芯片U6、晶振Y4、ETH电源控制电路、TCP通信电路，所述晶振Y4、ETH电源控制电路、TCP通信电路均与芯片U6电连接，所述ETH电源控制电路用于控制芯片U6的通断，所述TCP通信电路用于将核心芯片电路连接至集中控制系统。
[0019]相对于现有技术，本专利技术所述的矿用工作面监测机器人控制系统具有以下优势：
[0020](1)本专利技术所述的矿用工作面监测机器人控制系统，设计合理，通过检测周边异常情况，机器人能够自动处理，从而使控制命令更简单化，而且机器人本身具有防水密封结构，机器人系统设有避障以及位置检测功能，还能通过网络时时传送至集中控制系统，以供工作人员在地面也可以实时查看矿下机器人的运行状况，操作更人性化，易于推广。
附图说明
[0021]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1为本专利技术实施例所述的整体机构控制逻辑图；
[0023]图2为本专利技术实施例所述的机器人行走控制流程图；
[0024]图3为本专利技术实施例所述的机器人结构示意图；
[0025]图4为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矿用工作面监测机器人控制系统，其特征在于：包括以下步骤：S1、工作人员在机器人系统设置机器人运行速度；S2、启动机器人，并判断是否需要拍下急停，是，则将机器人电机功率直接减到零，机器人进入刹车状态，否，则进入步骤S3；S3、判断机器人是否触发避障，是，则将机器人电机功率直接减到零，机器人进入刹车状态，否，则进入步骤S4；S4、判断机器人是否有停车指令，是，则将机器人电机功率直接减到零，机器人进入刹车状态，否，则进入步骤S5；S5、判断机器人当前速度是否大于设定速度，是，则减少机器人电机功率，并回到步骤S2，否，则进入步骤S6；S6、判断机器人当前速度是否小于设定速度，是，则增加机器人电机功率，并回到步骤S2，否，则直接进入步骤S2。2.根据权利要求1所述的矿用工作面监测机器人控制系统，其特征在于：所述机器人系统包括集中控制系统、核心控制单元、行走控制单元、A路电池和B路电池，所述核心控制单元分别与集中控制系统、行走控制单元、A路电池信号连接，所述行走控制单元的供电端连接至B路电池。3.根据权利要求2所述的矿用工作面监测机器人控制系统，其特征在于：所述核心控制单元包括核心芯片电路、超声波电路、RFID电路、电源电路、传感器电路和网络电路，所述超声波电路、RFID电路、电源电路、传感器电路均电路连接至核心芯片电路，所述核心芯片电路通过网络电路连接至集中控制系统。4.根据权利要求3所述的矿用工作面监测机器人控制系统，其特征在于：所述超声波电路包括超声波发射电路和超声波接收电路，所述超声波发射电路用于发射超声波信号，所述超声波接收电路用于接收超声波信号；所述超声波发射电路包括光耦P2、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C42、电容C43、二极管D5、三极管Q1和TP1变压器，所述光耦P2的1引脚分别连接至电阻R21一端、电容C42一端，电阻R21另一端接D3V3电容C42另一端分别接CSB_A_KZ、光耦P2的2引脚，光耦P2的3引脚接D5V，光耦P2的4引脚分别接电阻R22一端、电容C43一端，电容C43另一端接地，电阻R22另一端接变压器6引脚，变压器1引脚分别接电阻R23一端、A1_OUT，电阻R23另一端分别接变压器3引脚、A2_OUT，变压器4引脚接三极管Q1集电极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1基极分别接电阻R24一端、电阻R25一端，电阻R25另一端接地，电阻R24另一端接二极管D5一端，二极管D5另一端接A_40K。5.根据权利要求3所述的矿用工作面监测机器人控制系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传峰，郝秀峰，佟昊，张远，
申请(专利权)人：天津华宁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：