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作品名称：智能互联井下巡检机器人
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：智能互联队
参赛学生：褚贵文李正利王志豪
指导老师：石浩

详细说明

一、产品介绍
基于煤矿的工作环境及工况条件，开发设计一种轨道式自适应井下巷道巡检机器人以代替人工或是传统传感器进行巷道监测，具有智能互联、信息传递、环境监测、参数收集与整理等功能，满足煤矿巷道的使用需求。

二、性能指标

为了能够部分代替以及辅助煤矿巡检工人，来进行井下煤矿巷道的巡检监测，具体在于对煤矿进行具体的危险气体检测、进行关键设备状态监测和图像采集以及传输等。在保证机器人高质量生产作业的同时，保障煤矿工作人员的安全，降低了工人的工作危险系数。针对于煤矿的特殊环境，设计的巷道巡检机器人需要满足以下性能指标：

项目名称	性能指标
防爆环境	I类防爆环境
外形尺寸	≤长460mm×宽600mm×高260mm（±30mm）
机体质量	≤50kg；设计计算载荷50kg
爬坡速度	0.15~0.3m/s
续航时间	4h
爬坡角度	≤30°斜坡
工作温度	-20~60℃

三、整体方案

采用分块设计的思想，将巷道巡检机器人的结构设计分为三部分，即机械系统部分、控制系统部分、检测系统部分。其中机器人将采用电源驱动，通过柔性轨道进行支撑作业。除满足机器人正常的机械机构运行需求外，还要满足检测系统的信号采集与处理能力，以实现机器人的良好协作。在机器人井下作业过程中，要通过控制系统与检测系统实现机器人的自适应机械运行动作、监测信息处理、环境参数采集以及机器人状态监测与智能互联自动处理功能。

四、有限元测试与样机制作运行
通过Ansys与Comsol等软件对巡检机器人本体的关键零部件进行有限元仿真分析，以此来进行可行性分析与可靠性验证。明确的分析其应力应变，并制作样机测试，结构合理并投入使用。

本设计具有更为可靠的工作性能，更高效的工作路线，比较其他轨道式巡检机器人，本设计在维护上能够节约更多的成本，具有更长的使用寿命。