●前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 礦用搜救機器人的作用和要求
1.3 礦用搜救機器人發展現狀
1.3.1 國外礦用搜救機器人
1.3.2 國內礦用搜救機器人
1.4 礦用搜救機器人應用情況
1.5 礦用搜救機器人關鍵技術
參考文獻
第2章 煤礦井下環境與災變特征
2.1 引言
2.2 井下巷道結構特征
2.2.1 巷道繫統結構
2.2.2 巷道斷面特征
2.2.3 巷道道床特征
2.2.4 巷道坡度特征
2.2.5 巷道水溝特征
2.2.6 巷道管纜分布特征
2.2.7 巷道內的雜物
2.3 采煤工作面結構特征
2.4 掘進工作面結構特征
2.5 井下危險氣體
2.5.1 有毒有害氣體
2.5.2 爆炸性氣體
2.5.3 礦井氣體濃度限值
2.6 井下視覺特征
2.7 井下通信干擾
2.7.1 巷道結構影響
2.7.2 巷道設施影響
2.7.3 各種電纜、水管等縱向導體影響
2.7.4 各種動力設備電磁干擾影響
2.7.5 不同頻率信號在巷道中的傳輸特性
2.8 煤礦常見災變
2.8.1 瓦斯爆炸事故
2.8.2 頂板垮塌事故
2.8.3 礦井湧水事故
2.8.4 礦井火災事故
2.9 礦井災後結構特征
參考文獻
第3章 機器人行走機構
3.1 引言
3.2 礦用搜救機器人行走能力要求
3.3 輪式行走機構及其運動學分析
3.3.1 普通輪式行走機構簡介
3.3.2 普通輪式行走機構運動學分析
3.3.3 三葉輪式行走機構簡介
3.3.4 三葉輪式行走機構運動學分析
3.4 履帶式行走機構及其運動學分析
3.4.1 倒梯形彈簧履帶式行走機構
3.4.2 履帶式行走機構運動學分析
3.4.3 W形履帶式行走機構簡介
3.4.4 W形履帶式行走機構運動學分析
3.5 復合式行走機構及其運動學分析
3.5.1 輪履復合行走機構
3.5.2 擺臂式行走機構
3.5.3 輪腿復合行走機構
3.6 清障機構
參考文獻
第4章 機器人動力繫統
4.1 引言
4.2 機器人供能繫統設計
4.2.1 動力電源設計
4.2.2 供能繫統測試檢驗
4.3 機器人驅動繫統設計
4.3.1 直流無刷電機研制
4.3.2 防爆輪轂電機研制
4.4 機器人動力繫統匹配與優化
4.4.1 動力繫統匹配問題
4.4.2 動力繫統多目標粒子群優化
參考文獻
第5章 機器人運動控制繫統
5.1 引言
5.2 機器人運動控制硬件繫統
5.3 機器人運動控制驅動器
5.3.1 運動控制板結構分析
5.3.2 驅動器控制信號選取
5.3.3 PWM信號輸出電路設計
5.3.4 轉速頻率采集電路
5.3.5 模擬信號采集電路
5.3.6 運動控制板的EMC設計
5.4 機器人運動控制軟件繫統
5.4.1 運動控制軟件繫統結構
5.4.2 運動控制程序流程
5.4.3 電機轉速的PID閉環控制
5.5 機器人多驅動自適應控制方法
5.5.1 基於電流的驅動模式自主切換理論
5.5.2 自主切換理論仿真與臺架試驗
5.6 運動控制繫統性能測試
5.6.1 電機抗負載變化性能試驗
5.6.2 機器人直線行走穩定性試驗
5.6.3 自適應控制技術的野外試驗
參考文獻
第6章 機器人井下通信
6.1 引言
6.2 礦用搜救機器人現有通信方式
6.2.1 井下通信特點與通信繫統性能需求
6.2.2 井下機器人有線通信

●
●6.2.3 井下機器人無線通信
●
●……

礦用搜救機器人是一種在礦井發生災變事故後替代救護隊員進入災區，通過攜帶的多種傳感器和救援設備，進行環境和生命探測以及對礦工實施救助的多功能礦用智能救援裝備。本書針對礦用搜救機器人的工作環境和任務要求，對其研發中所涉及的主要技術問題及解決方法進行了具體介紹。全書共分11章，包括緒論、煤礦井下環境與災變特征、機器人行走機構、機器人動力繫統、機器人運動控制繫統、機器人井下通信、井下圖像處理與視頻分析、機器人定位與礦圖構建、機器人路徑規劃與自主避障、井下環境與生命探測以及機器人防爆設計。
本書內容集中了課題組多年來承擔的國家和省部科研項目的研究成果，同時也吸收了國內外同行的相關研究成果，對從事礦山或其他特殊環境救援機器人研發的工程技術人員和高校研究生有一定的參考價值。