煤矿立井双绳轨道巡检机器人钢丝绳耦合振动主动抑制

任森, 么晶明

doi:10.13436/j.mkjx.202611018

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (11) : 92 -98. DOI: 10.13436/j.mkjx.202611018

煤矿立井双绳轨道巡检机器人钢丝绳耦合振动主动抑制

任森, 么晶明

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摘要

煤矿立井双绳轨道的2条钢丝绳的振动相互激励，张力通过末端共同牵引的机器人形成耦合。机器人沿钢丝绳运动进一步激起振动，导致张力调节与振动抑制之间的执行目标强耦合问题，使耦合振动抑制难度极大。为此，提出一种煤矿立井双绳轨道巡检机器人钢丝绳耦合振动主动抑制方法。在巡检机器人本体及双绳锚固端布置振动传感器，采用自适应变分模态分解（AVMD）实时分离双绳的耦合振动分量，量化双绳振动之间的相干程度，计算双绳耦合振动相位差。设计了双通道滑模扰动观测器（DSDO），根据振动相位差，更新双绳张力调节指令和机器人横向作动指令，解决张力调节与振动抑制之间的执行目标强耦合问题。引入边界自适应作动器，设计边界自适应消振控制系统架构，实现巡检机器人钢丝绳耦合振动主动抑制。实验结果表明，所提方法在0.1～0.6 m/s速度下多尺度样本熵降幅达75.5%,C0复杂度和Lempel-Ziv复杂度分别降至0.18和0.14，突发冲击后峰值位移仅2.1 mm，调节时间缩短至1.8 s，验证了该方法在不同工况下的有效性与鲁棒性。