基于负压吸附的井筒施工安监机器人技术研究
Research on wellbore construction safety monitoring robot technology based on negative pressure adsorption
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摘要: 分析了井筒建设时期事故发生的主要原因和现有安全监控技术存在的问题，提出了基于负压吸附的井筒施工安监机器人技术；详细分析了安监机器人的基本功能，提出了基于负压吸附的井筒施工安监机器人的研究目标，并从机器人本体结构、行走机构、吸附机构、控制、通讯、智能传感、危险源识别、失爆炸药雷管识别、软件平台开发等方面开展了研究；设计了基于负压吸附的井筒施工安监机器人技术装置，明确了该技术的特点。Abstract: This paper analyzes the main causes of accidents during wellbore construction and the existing problems of safety monitoring technology, puts forward safety monitoring robot technology for wellbore construction based on negative pressure adsorption, and analyzes the basic functions of safety monitoring robot in detail. The research goal of wellbore construction safety monitoring robot based on negative pressure adsorption is proposed from the robot body structure, walking mechanism, adsorption mechanism, control, communication, intelligent sensing, identification of dangerous sources, identification of explosive detonators, software platform development, etc. The technical device of wellbore construction safety supervision robot based on negative pressure adsorption is designed, the characteristics of the technology are defined.
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[1] 赵益芳.矿井防尘理论及技术[M].北京：煤炭工业出版社，1995. [2] 史保勇.浅谈煤矿立井深部井筒施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2014（19）：239-240. [3] 付文俊.立井施工安全与监测监控技术[J].建井技术，2017，38（3）：43-45. FU Wenjun. Mine shaft construction safety and monitoring and control technology[J]. Mine Construction Technology, 2017, 38（3）: 43-45.
[4] 张茂宇，贾福音.煤矿井下粉尘监测、防治技术的现状与趋势[J].中国安全生产科学技术，2011，7（12）：188-191. ZHANG Maoyu, JIA Fuyin. Situation and trend on dust monitoring & control technologies in underground mine[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2011, 7（12）: 188-191.
[5] 王晓健，蔡海兵.煤矿新建井筒安全监测系统的设计与应用[J].工矿自动化，2010，36（2）：14-16. WANG Xiaojian, CAI Haibing. Design of safety monitoring system for shaft construction of coal mine and its application[J]. Industry and Mine Automation, 2010, 36（2）: 14-16.
[6] 肖世贵，章亚男，沈林勇，等.—种双体负压吸附爬壁机器人的研究[J].工业控制计算机，2018（6）：85-87. XIAO Shigui, ZHANG Yanan, SHEN Linyong, et al. Research on a twin-body negative pressure wall-climbing robot[J]. Industrial Control Computer, 2018（6）: 85-87.
[7] 祖莉，王华坤.轮式移动机器人曲线行走控制的实现[J].控制工程，2004，11（4）：345-348. ZU Li, WANG Huakun. Realization of curvilinear motion control for wheeled mobile robot[J]. Control Engineering of China, 2004, 11（4）: 345-348.
[8] YEHYA M I, HUSSAIN S, WASIM A, et al. A Cost Effective and Light Weight Unipolar Electroadhesion Pad Technology for Adhesion Mechanism of Wall Clim-bing Robot[J]. International Journal of Roboties and Mechatronics, 2016（1）: 1-10. [9] ZHU H, GUAN Y, WU W, et al. Autonomous pose detection and Alignment of suction modules of a biped wall-climbing robot[J]. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2015, 20（2）: 653-662. [10] 吴善强，李满天，孙立宁.爬壁机器人负压吸附方式概述[J].林业机械与木工设备，2007，35（2）：10-11. WU Shanqiang, LI Mantian, SUN Lining. Review of wall climbing robot with negative pressure cups[J]. Forestry Machinery & Woodworking Equipment, 2007, 35（2）: 10-11.
[11] 朱海东，高健.负压吸附式爬壁机器人的体重设计[J].折江水利水电学院学报，2018，30（3）：80-82. ZHU Haidong, GAO Jian. Weight design of wall-climbing robot with negative pressure adhesion[J]. Journal of Zhejiang Water Conservancy and Hydropower College, 2018, 30（3）: 80-82.
[12] 徐芸，刘宝生，赵锡芳.自动扫查爬壁机器人结构及控制系统研究[J].组合机床与自动化加工技术，2005（4）：50-52. XU Yun, LIU Baosheng, ZHAO Xifang. The structure of automatic scan robot and control system[J]. Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 2005（4）: 50-52.
[13] Y Kanayama, Y Kimura, F Miyazaki, et al. A stable tracking control method for an autonomous mobile robot[C]// IEEE International Conference on Robotics and Automation.IEEE, 1990. DOI:10.1109/ROBOT.1990. 126006 [14] 祖莉，王华坤，范元勋.户外小型智能移动机器人运动轨迹跟踪控制[J].南京理工大学学报，2003，27（1）：56-59. ZU Li, WANG Huakun, FAN Yuanxun. Trajectory tracking control of small outdoor intelligent mobile robots[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2003, 27（1）: 56-59.
[15] 刘海洲.基于RS485总线的遥控机器人通讯系统设计与实现[J].自动化技术与应用，2011，30（1）：28. LIU Haizhou. Design and practice of communication system for telecontrol robot based on RS-485[J]. Techniques of Automation and Applications, 2011, 30（1）: 28-31.
[16] 张伟，鲁守银，谭琳.基于机器视觉的智能导览机器人控制系统设计[J].电子设计工程，2009，17（9）：106-108. ZHANG Wei, LU Shouyin, TAN Lin. Design of intelligent tour guide robot control system based on machine vision[J]. Electronic Design Engineering, 2009, 17（9）: 106-108.
[17] 张建军，葛运建，陈卫，等.基于现场总线的分布式智[J].机器人，2002，24（3）：244-247. ZHANG Jianjun, GE Yunjian, CHEN Wei, et al. Research on distributed intelligent robot perceptual system based on field bus[J]. Robot, 2002, 24（3）: 244.
[18] 彭佳栋，韦巍.机器人通用控制软件平台的设计与开发[J].工业控制计算机，2016，29（3）：25-26. PENG Jiadong, WEI Wei. Programming and developing of universal control software platform[J]. Industrial Control Computer, 2016, 29（3）: 25-26.
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期刊类型引用(8)
1. 刘志强，宋朝阳，荆国业，程守业，王强，吕政辉. 井筒建设行业格局与智能建井新局发展策略. 建井技术. 2025(01): 1-14 . 
百度学术
2. 郭长娜. 煤矿自发电巡检机器人瓦斯断电闭锁系统设计及检测检验方法. 煤矿机械. 2024(06): 23-26 . 百度学术
3. 郭长娜. 煤矿用机器人超速及失稳保护控制系统设计. 煤矿机械. 2024(09): 5-8 . 百度学术
4. 郭玉龙，李臣，辛德林，陈团团，贾成刚. 蒙陕矿区主斜井开拓影响因素及其适应性模糊论证研究. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2024(04): 557-562+568 . 百度学术
5. 付文俊，贾振刚，罗应奇. 立井施工智能化技术现状与展望. 煤炭工程. 2024(11): 68-75 . 百度学术
6. 史义存. 煤矿机器人关键共性技术与发展探讨. 中国设备工程. 2023(11): 40-42 . 百度学术
7. 武俊. 煤矿机器人关键共性技术与发展探讨. 工矿自动化. 2023(S1): 1-3 . 百度学术
8. 付文俊，贾振刚. 立井钻爆法施工智能化现状与展望. 建井技术. 2023(05): 27-30+51 . 百度学术
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