通风、瓦斯等安全参数及设备状态巡检是保障煤矿安全生产的重要手段。煤矿井下工作环境恶劣,传统的人工巡检方式效率低下,不易及时发现问题,且存在人员安全问题。随着机器人技术的快速发展,研制一种机器人实现代人巡检,对弥补传统巡检方式的不足有重要意义。本文以煤矿井下巷道悬线巡检机器人机械本体为基础,在分析悬线巡检机器人本体结构、自主运动及巡检过程控制要求的基础上,对巡检机器人的控制系统进行了深入研究。(1)分析煤矿井下巷道环境特点,优化巡检机器人系统悬线杆架设间距。研究巡检机器人自主运动及巡检过程,确定其控制系统设计要求。(2)研究递阶控制理论和专家控制理论,建立巡检机器人的控制系统架构和自主控制模型。设计巡检机器人控制系统总体方案,完成控制系统关键模块的详细计算选配。(3)针对巡检机器人执行级驱动系统,以无刷直流电机为研究对象,建立电机数学模型及电机传递函数,基于MATLAB/SIMULINK完成其双闭环调速系统仿真优化。(4)搭建实验平台,进行可行性试验。通风、瓦斯等安全参数及设备状态巡检是保障煤矿安全生产的重要手段。煤矿井下工作环境恶劣,传统的人工巡检方式效率低下,不易及时发现问题,且存在人员安全问题。随着机器人技术的快速发展,研制一种机器人实现代人巡检,对弥补传统巡检方式的不足有重要意义。本文以煤矿井下巷道悬线巡检机器人机械本体为基础,在分析悬线巡检机器人本体结构、自主运动及巡检过程控制要求的基础上,对巡检机器人的控制系统进行了深入研究。(1)分析煤矿井下巷道环境特点,优化巡检机器人系统悬线杆架设间距。研究巡检机器人自主运动及巡检过程,确定其控制系统设计要求。(2)研究递阶控制理论和专家控制理论,建立巡检机器人的控制系统架构和自主控制模型。设计巡检机器人控制系统总体方案,完成控制系统关键模块的详细计算选配。(3)针对巡检机器人执行级驱动系统,以无刷直流电机为研究对象,建立电机数学模型及电机传递函数,基于MATLAB/SIMULINK完成其双闭环调速系统仿真优化。(4)搭建实验平台,进行可行性试验。