复杂煤矿巷道狭窄空间视觉监测机器人轨迹控制

白振荣; 高乐乐; 贺高峰

doi:10.13436/j.mkjx.202605002

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (5) : 7 -12. DOI: 10.13436/j.mkjx.202605002

复杂煤矿巷道狭窄空间视觉监测机器人轨迹控制

白振荣, 高乐乐, 贺高峰

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摘要

目前，在煤矿巷道狭窄空间内通过预设轨迹巡检机器人完成巡检，存在由井下工况复杂、随机故障频发而导致的轨迹跟踪失准与鲁棒性不足问题，现有的轨迹控制方法缺少容错机制，难以有效处理传感器间歇失效、执行机构时变漂移及环境扰动耦合等多源不确定性。为此，提出一种基于时变容错控制的轨迹跟踪策略。通过布设异构传感网络实时采集机器人位姿与巷道约束信息，建立轨迹误差动态预测模型；进而设计具有分段线性切换机制的李雅普诺夫时变容错控制器，融合前馈-反馈复合校正方法，实现对随机故障与参数扰动的在线补偿与控制律重构。实验结果表明，所提方法可使机器人在巷道狭窄空间内与巷帮保持大于0.8 m的安全距离，轨迹跟踪误差不超过0.1 m，解决了传统预设轨道检测的弊端。