研究下坑MTATBOT定位和自动驾驶策略,基于距离计辅助惯性测量
Mingrui Hao1, Xiaoming Yuan2, Jie Ren3
1Campus School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
本研究介绍了采矿无轨辅助运输机器人 (MTATBOT),以提高地下煤矿的安全性和效率. 机器人使用先进的SLAM系统,在具有挑战性的地下环境中进行精确的导航和自主物料运输.
科学领域:
- 机器人和自动化机器人与自动化
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 地下煤矿面临着过时的自动化,高劳动力需求和辅助运输系统频繁发生事故的挑战.
- 现有的系统缺乏必要的自动化,以在危险,封闭和潜在的爆炸性环境中安全和高效地运输材料.
研究的目的:
- 介绍一款新型采矿无轨辅助运输机器人 (MTATBOT),旨在用于地下煤矿的自动化和无人材料运输.
- 开发和验证一个基于距离测量的综合方法,用于在没有GNSS的地下环境中改进同步定位和绘图 (SLAM).
- 设计一种非线性控制策略,用于自主跟踪MTATBOT的轨迹.
主要方法:
- 开发 MTATBOT 配备内置感知和自动驾驶系统,用于地下作业.
- 实施基于距离测量的集成SLAM方法,以提高位置估计和减少位置模两可.
- 分析机器人动态模型,并应用非线性控制策略来遵循路径.
主要成果:
- 与现有解决方案相比,拟议的SLAM算法实现了更准确和更强大的机器人测距.
- 使用开发的算法获得了卓越的大规模地下道路测绘结果.
- 在虚拟和真实地下煤矿环境中成功验证了MTATBOT及其控制策略.
结论:
- MTATBOT为地下煤矿中辅助运输的自动化提供了可行的解决方案,解决了安全和效率方面的问题.
- 基于测距的集成SLAM方法显著提高了在具有挑战性的地下环境中导航准确性和绘制地图.
- 开发的非线性控制策略使机器人能够可靠地自主跟踪轨迹,为无人操作铺平了道路.
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