煤礦井下救援機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與伺服控制方法研究的開題報(bào)告

煤礦井下救援機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與伺服控制方法研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義煤礦是我國的傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)之一，但同時(shí)也是一個(gè)高危行業(yè)。在煤礦井下，常常存在著突發(fā)的事故，如火災(zāi)、瓦斯爆炸等。這些事故對人員的生命安全造成了威脅。為了保障煤礦工人的安全，需要一種可以在井下進(jìn)行有效的救援的機(jī)器人系統(tǒng)。智能救援機(jī)器人作為煤礦井下救援的重要設(shè)備之一，具有智能化、遠(yuǎn)程化和自主化等優(yōu)點(diǎn)，能夠代替人員進(jìn)行各種救援任務(wù)。因此，研究煤礦井下救援機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和伺服控制方法，對于提高救援機(jī)器人的智能化程度，改進(jìn)煤礦安全保障體系具有重要的意義。二、研究內(nèi)容和目標(biāo)本課題旨在針對目前煤礦井下救援機(jī)器人控制系統(tǒng)存在的問題，研究其設(shè)計(jì)和伺服控制方法，達(dá)到以下目標(biāo)：1.設(shè)計(jì)煤礦井下救援機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括硬件和軟件方面的設(shè)計(jì)。2.研究救援機(jī)器人的伺服控制方法，在保證控制精度的同時(shí)，提高機(jī)器人的工作效率。3.設(shè)計(jì)煤礦井下救援機(jī)器人的遙控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。4.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)和伺服控制方法的有效性和可行性。三、研究方法和技術(shù)路線本課題的研究方法主要是實(shí)驗(yàn)研究和理論研究相結(jié)合，具體技術(shù)路線如下：1.分析煤礦井下救援機(jī)器人的工作環(huán)境和應(yīng)用需求，制定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行仿真試驗(yàn)。2.設(shè)計(jì)煤礦井下救援機(jī)器人的各種傳感器、執(zhí)行器以及控制器，并進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)。3.研究救援機(jī)器人的伺服控制方法，在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立控制系統(tǒng)模型，進(jìn)行仿真優(yōu)化。4.實(shí)現(xiàn)機(jī)器人遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)和伺服控制方法的有效性和可行性。四、預(yù)期成果1.煤礦井下救援機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)。2.機(jī)器人的伺服控制方法，可以實(shí)現(xiàn)精確控制并提高救援效率。3.煤礦井下救援機(jī)器人遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。4.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)和伺服控制方法的有效性和可行性。五、研究工作安排第一年：煤礦井下救援機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真試驗(yàn)。第二年：煤礦井下救援機(jī)器人的各個(gè)硬件模塊的實(shí)現(xiàn)和測試。第三年：煤礦井下救援機(jī)器人伺服控制方法的研究和實(shí)現(xiàn)，遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。第四年：系統(tǒng)整合和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，論文撰寫和答辯準(zhǔn)備。六、參考文獻(xiàn)1.鄒敏,徐繼紅,高峰.煤礦井下機(jī)器人系統(tǒng)及其控制方法研究[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,2005(1):47-50.2.徐繼紅,李志成.煤礦井下智能化機(jī)器人系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國煤炭,2005(9):28-31.3.李亞敏,徐繼紅.煤礦井下機(jī)器人控制系統(tǒng)研究與實(shí)驗(yàn)[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,2006(4):46