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公开(公告)号:CN114140460B
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202111501467.0
申请日:2021-12-09
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC: G06T7/00 , G06T7/11 , G06T5/20 , G06T5/70 , G06V10/762
Abstract: 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:CN117846497A
公开(公告)日:2024-04-09
申请号:CN202410045265.7
申请日:2024-01-12
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
Abstract: 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:CN115993247B
公开(公告)日:2023-09-01
申请号:CN202211570526.4
申请日:2022-12-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01M13/04 , G06F17/15 , G01M13/045
Abstract: 本申请涉及一种基于时间序列分解和保序回归的钻机主轴轴承健康状态评估方法。该方法包括:获取轴承的监测数据,监测数据是径向安装在轴承外壁的加速度传感器预设时间段内采集到的振动加速度信号,并将监测数据与预设的失效阈值进行比较,确定轴承是否处于失效状态,进而在未处于失效状态的情况下,基于STL算法的信号分解模型对监测数据进行分解,获得趋势分量,再根据趋势分量进行保序回归处理,生成健康状态拟合曲线,并对健康状态拟合曲线进行差分,生成增加值变化曲线,进而根据增加值变化曲线和预设的退化阈值进分析,确定轴承的健康状态,可以实时判断轴承的健康状态,及时且准确判断即将发生故障的时间,降低了轴承发生故障可能性。
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公开(公告)号:CN115993247A
公开(公告)日:2023-04-21
申请号:CN202211570526.4
申请日:2022-12-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01M13/04 , G06F17/15 , G01M13/045
Abstract: 本申请涉及一种基于时间序列分解和保序回归的钻机主轴轴承健康状态评估方法。该方法包括:获取轴承的监测数据,监测数据是径向安装在轴承外壁的加速度传感器预设时间段内采集到的振动加速度信号,并将监测数据与预设的失效阈值进行比较,确定轴承是否处于失效状态,进而在未处于失效状态的情况下,基于STL算法的信号分解模型对监测数据进行分解,获得趋势分量,再根据趋势分量进行保序回归处理,生成健康状态拟合曲线,并对健康状态拟合曲线进行差分,生成增加值变化曲线,进而根据增加值变化曲线和预设的退化阈值进分析,确定轴承的健康状态,可以实时判断轴承的健康状态,及时且准确判断即将发生故障的时间,降低了轴承发生故障可能性。
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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
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC: E21B7/10
Abstract: 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
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
Abstract: 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:CN114627061B
公开(公告)日:2023-04-25
申请号:CN202210185399.X
申请日:2022-02-28
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06T7/00 , G06T7/246 , G06T5/40 , G06V10/764
Abstract: 本发明公开了一种基于ViBe和Camshift算法的摄像头动静状态下的钻孔检测方法,首先通过LK算法提取图像特征点,然后通过计算视频相邻帧间特征点的位移判断摄像头状态;再使用ViBe算法在摄像头静止状态下检测出目标;当摄像头发生抖动或开始位移时,使用ViBe算法得到的目标框作为Camshift算法的初始化窗口,并将算法切换为Camshift在摄像头运动状态下对目标进行检测。本发明克服了ViBe算法在摄像头抖动或运动时无法精确对目标进行定位的问题,避免了使用单一Camshift算法导致计算量较大的情况和Camshift算法需要人为设定初始框的问题。
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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
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC: G06V20/10 , G06V10/44 , G06V10/62 , E21B47/002
Abstract: 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:CN114254454B
公开(公告)日:2024-12-31
申请号:CN202111533045.1
申请日:2021-12-15
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC: G06F30/17 , G06F30/27 , G01M13/045 , G06F119/04
Abstract: 本发明提出一种基于CVA和RNN的钻机主轴滚动轴承的剩余使用寿命预测方法,属于钻机的故障预测领域。该方法的步骤包括:首先使用加速度传感器收集钻机主轴轴承的全寿命周期内的水平振动加速度和垂直加速度振动信号数据,并且划分训练集和测试集;其次,通过使用快速傅里叶变换(FFT),得到训练集频域幅值信号,再经过归一化处理;利用典型变量分析(CVA)获得过去时刻数据与未来时刻数据有最大相关性的几组典型变量作为RNN的输入;利用梯度下降法训练神经网络,得到最佳的预测模型。
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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
Applicant: 中国矿业大学 , 中煤科工集团重庆研究院有限公司
IPC: E21B7/10
Abstract: 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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