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[发明专利]一种基于地理信息系统的综采设备数字样机分析系统与方法-CN201510774205.X有效
发明人：李威;魏华贤;刘玉飞;许少毅;王世博;刘万里;徐晗;路恩;鞠锦勇;王茗;杨康;盛连超;司卓印;张金尧;须晓锋;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-11-13 - 公布日： 2018-10-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于地理信息系统的综采设备数字样机分析系统，包括地质数据库、开采方案构建模块、地质环境分析模块、数字样机分析模块及设备性能评估模块；还包括一种利用该系统分析方法：根据地质数据库建立矿区地理信息系统；将各煤层开采方案转换为地质环境中综采设备的推进路径及坐标数据，将截割工艺方案转换为综采设备运行参数，并将综采设备运行参数与推进路径及坐标关联；沿着推进路径提取局部地理环境信息及关联的设备运行参数，转换为载荷及边界条件施加于综采设备的数字三维模型进行运行仿真及性能分析，进行综合性能评估；本发明能根据复杂的地质环境对综采设备的性能进行全面可靠、有效的分析并对综采设备进行性能评估及预警。
综采设备地质环境推进路径样机基于地理信息方案转换分析模块分析系统运行参数地理信息系统设备运行参数综合性能评估数据库建立地质关联边界条件方案构建环境信息局部地理煤层开采评估模块三维模型设备性能系统分析性能分析性能评估运行仿真坐标数据截割矿区数据库施加预警转换分析

[发明专利]一种可变刚度柔性转动关节-CN201610538322.0有效
发明人：杨雪锋;董事;田一刚;路恩;李威;王禹桥;范孟豹;刘玉飞;鞠锦勇;魏华贤;盛连超;许少毅;须晓锋;李腾;孟庆国;何益东;郑威;司卓印;张金尧 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2016-07-11 - 公布日： 2018-06-15 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变刚度柔性转动关节，包括用于线性调节关节的输出刚度值大小变化、实现关节从纯刚性到柔性大范围自由转变的刚柔控制组件（1）；用于实现对轻质摇臂（4）平衡位置调节控制的摇臂位置控制组件（2）；用于检测和采集轻质摇臂（4）相对于平衡位置转动的角度信号的角度位移检测组件（3）；刚柔控制组件串联在轻质摇臂和摇臂位置控制组件之间，角度位移检测组件安装在刚柔控制组件与摇臂位置控制组件的结合部以及轻质摇臂上，同时在轻质摇臂末端固定有负载；本发明特别适用于服务类机器人的柔性关节上，以提高人机交互的安全性，具有关节结构紧凑、刚度线性调节容易、刚度变化范围大、能效高等优点。 1
控制组件轻质摇臂摇臂位置柔性转动关节检测组件角度位移可变刚度线性调节关节平衡位置调节大小变化刚度变化关节结构角度信号平衡位置人机交互柔性关节服务类结合部能效紧凑转动机器人串联采集输出检测自由

[发明专利]一种3-PRRS六自由度并联定位平台-CN201510218962.9有效
发明人：李威;鞠锦勇;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;刘玉飞;徐晗;魏华贤;须晓锋;路恩;盛连超;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-04-30 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种3‑PRRS六自由度并联定位平台，包括静平台，动平台以及通过螺栓固定在静平台上的定位装置一、定位装置二、定位装置三；其中，定位装置一、定位装置二、定位装置三三者结构组件完全相同，即定位装置一（2）包括直线驱动装置一（2‑1）、旋转电机一（3‑1）、主动杆一（4‑1）和从动杆一（5‑1）；本发明能够在一定运动范围内，通过独立驱动三个直线驱动装置和三个旋转电机，实现并联平台的解耦控制，降低控制难度，提高控制精度，同时也能降低制造和装配的难度和成本；还具有系统刚度、承载能力等机械特性的各向同性好、能耗低、占地空间相对较小等特点。
一种 prrs 自由度并联定位平台

[发明专利]一种煤矿井下人员便携式组合定位、监测装置及其方法-CN201610059938.X有效
发明人：李威;杨海;许少毅;张金尧;司卓印;刘玉飞;魏华贤;鞠锦勇;路恩;董事;盛连超;杨康;王茗;须晓锋;徐晗 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2016-01-28 - 公布日： 2018-04-24 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿井下人员便携式组合定位、监测装置及其方法，具体方法为A、井下巷道布设；B、惯性测量单元测量得出的人员运动状态下加速度平均参考值及角速度平均参考值，并且利用WIFI测量传感器进行WIFI信号测量标定进而构建指纹定位数据库；C、组合定位及监测装置的安装；D、数据采集及传输；E、惯性测量单元数据分析及井下人员姿态确定；对三个惯性测量单元与参考数据比对分析后解算得到的位置信息进行组合，得出惯性测量单元的井下位置信息；F、对WiFi测量传感器测得的WiFi信号强度进行分析；G、井下人员位置综合确定。能降低监测成本，提高位置监测精度，同时可监测井下人员实时的姿态情况及胸腔活动情况。
一种煤矿井下人员便携式组合定位监测装置及其方法

[发明专利]柔性梁振动主动控制中压电作动器控制电压的标定装置及方法-CN201510947519.5有效
发明人：李威;路恩;杨雪锋;王禹桥;范孟豹;刘玉飞;魏华贤;鞠锦勇;须晓锋;盛连超;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-12-17 - 公布日： 2017-12-12 - 主分类号： H02N2/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性梁振动主动控制中压电作动器控制电压的标定装置，包括柔性梁、压电作动器、镜头和相机；柔性梁通过紧固件固定在基座上，压电作动器粘贴在柔性梁上，相机通过支撑件固定在支座上，相机的前端装有镜头；当压电作动器输入控制电压时，由相机通过镜头实时获取施加控制电压后压电作动器变形图像，并将图像传递到计算机中，由计算机根据图像计算出施加不同电压时压电作动器的伸缩变化，从而实现中压电作动器控制电压与伸缩量关系的标定；同时还公开了一种标定方法；本发明较好的解决了柔性梁振动主动控制研究中实现具体应用环境下的压电作动器控制电压与伸缩量关系的标定，具有性能稳定，精度较高，自动化程度高，适用范围广等优点。
柔性振动主动控制压电作动器电压标定装置方法

[发明专利]一种大行程三自由度微操作机器人-CN201510360185.1有效
发明人：李威;魏华贤;刘玉飞;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;鞠锦勇;徐晗;路恩;盛连超;董事;须晓锋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-06-26 - 公布日： 2017-04-12 - 主分类号： B25J9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种大行程三自由度微操作机器人，包括基座（1）、动平台（2）以及连接两者三条结构相同的平面运动支链（3）；每条平面运动支链中的曲线轴柔性铰链（4）上端与动平台（2）连接，下端与输出杆（5）连接；输出杆（5）通过平行四杆机构Ⅰ（6）与左输入杆（10）连接、通过平行四杆机构Ⅱ（7）与右输入杆（11）连接，左输入杆（10）通过平行四杆机构Ⅲ（8）与固定杆（12）连接，右输入杆（11）左侧通过平行四杆机构Ⅳ（9）与固定杆（12）连接；四个平行四杆机构水平和垂直对称布置成桥式机构；本发明能够精密平稳的实现两个空间微转动及一个微平动，具有结构简单、易于整块加工制造、运动解耦及大行程等优点。
一种行程自由度操作机器人

[发明专利]一种全方位平面机器人支撑装置-CN201510209889.9有效
发明人：李威;盛连超;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;刘玉飞;徐晗;魏华贤;鞠锦勇;路恩;须晓锋;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-04-28 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： B25J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种全方位平面机器人支撑装置，包括行进、转弯机构，底座旋转弯机构以及升降、移动、旋转机构，其中行进、转弯机构包括行进车轮（3）、转弯车轮（7），底座旋转弯机构包括旋转底座（10）以及提供驱动力的旋转底座驱动电机（9），升降、移动、旋转机构包括平面移动液压缸（11）、上下升降液压缸（12）、连接杆（13）、旋转支撑架（14）、旋转支撑架驱动电机（15）；本发明在底座下部设置了行进、转弯机构，可以根据工作场所的不同，实现流动作业；底座上设置了底座旋转机构，可以实现本装置360°旋转，旋转底座机构的上方同时设有升降、移动、旋转机构，扩大了平面机器人的工作范围。
一种全方位平面机器人支撑装置

[发明专利]一种采煤机机械状态光纤传感装置及方法-CN201510796179.0有效
发明人：许少毅;李威;邢方方;刘玉飞;魏华贤;王世博;刘万里;徐晗;路恩;鞠锦勇;王茗;杨康;盛连超;司卓印;张金尧;须晓锋;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-11-18 - 公布日： 2017-02-08 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明公开了一种采煤机机械状态光纤传感装置，包括宽带光源（1）、2×1光纤耦合器（2）、光纤光栅解调模块（3）、1×4光开关（4）、光纤耦合器集群、准直透镜集群、磁性接近开关、触发信号调理模块（18）、工控机（19）、滚筒（21）、光纤光栅传感器（22）、永磁铁（23）和光纤光栅传感器的准直透镜（24）；同时还公开了一种利用本装置进行的传感方法；本发明构建了采煤机滚筒上光纤光栅传感器的“点对线”信号传输通道，解决了传感信号无线传输的难点，降低了传感信号数据的传输容量限制，实现了采煤机滚筒机械状态多点多参量的同步监测，具有测量范围大、分辨率高、响应速度快、抗干扰能力强和防爆的优点。
一种采煤机械状态光纤传感装置方法

[发明专利]一种三自由度微操作机器人-CN201510360151.2有效
发明人：李威;魏华贤;刘玉飞;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;路恩;徐晗;鞠锦勇;盛连超;董事;须晓锋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-06-26 - 公布日： 2016-11-30 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种三自由度微操作机器人，它包括底部基座（1）、上部动平台（2）以及连接两者三条结构相同的平面运动支链（3）；每条平面运动支链中的曲线轴柔性铰链（4）上端与动平台连接，下端与杠杆臂（5）连接；杠杆臂左侧通过单轴柔性铰链Ⅰ（6）与基座（1）连接、下方通过单轴柔性铰链Ⅱ（7）与微位移驱动器（9）的驱动端（8）连接；单轴柔性铰链Ⅰ与单轴柔性铰链Ⅱ的转轴轴线相互平行且不重合，从而使单轴柔性铰链Ⅰ、单轴柔性铰链Ⅱ及杠杆臂共同构成平面杠杆机构；本发明能精密平稳的实现两个空间微转动及一个微平动；具有结构简单、易于整块加工制造、运动解耦等优点，可应用在生命科学、航空航天、精密制造等高科技领域。
一种自由度操作机器人

[发明专利]一种井下工作面无线传感器网络智能感知节点及感知方法-CN201610011723.0在审
发明人：李威;杨海;许少毅;张金尧;司卓印;刘玉飞;魏华贤;鞠锦勇;路恩;董事;盛连超;杨康;王茗;须晓锋;徐晗 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2016-01-08 - 公布日： 2016-05-04 - 主分类号： H04W40/10 文献下载
摘要：一种井下工作面无线传感器网络智能感知节点及感知方法，属于无线传感器网络感知节点及方法。感知节点包括低功耗微处理器、无线接收模块、无线发射模块、声光报警模块、温度传感器、红外传感器、振动传感器、声音传感器、电源监测模块、蓄电池和防爆、防冲击外壳；该节点实时监测蓄电池电量，通过电量信息判断节点信息自适应转发，实现基于能量均衡耗散下的智能路由算法，同时感知节点实时感知工作面的环境温度、声音以及红外信号，并测量感知节点自身的振动信息。感知节点测量其他节点发送的定位信号并进行AOA/TDOA下节点位置解算，实现智能感知节点的自定位。该节点环境适应性好，不要求每个节点的初始位置设置，能够应用于矿井灾变后的不稳定环境中。
一种井下工作面无线传感器网络智能感知节点方法

[发明专利]一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高系统及方法-CN201510783132.0在审
发明人：李威;刘玉飞;许少毅;魏华贤;王世博;刘万里;徐晗;路恩;鞠锦勇;王茗;杨康;盛连超;司卓印;张金尧;须晓锋;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-11-16 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： E21C35/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒调高系统，包括依次相连的变频控制装置（4）、伺服电动机（1）、液压泵（2）、液压马达（3）；所述的液压马达（3）的输出轴铰接有摇臂（5），摇臂（5）的顶部设有滚筒（6）；在所述摇臂（5）上还设有检测摇臂（5）的转向、转速和转矩信号的检测装置（7），所述检测装置（7）将检测的实际值传送至变频控制装置（4）的预设值进行比较、反馈控制；同时还公开了一种利用本系统的调高方法；本发明发采用变频液压系统，电动机在驱动液压泵的同时，可直接实现调高机构变速、变向、变转矩的功能，大大简化系统液压回路结构；同时消除了液压回路中存在的节流损失，具有明显的节能效果。
一种直驱式液压传动采煤机截割滚筒系统方法

[发明专利]一种采煤机截割部传动元件过载保护装置-CN201510813624.X在审
发明人：李威;路恩;刘玉飞;许少毅;王世博;刘万里;魏华贤;徐晗;鞠锦勇;王茗;杨康;盛连超;司卓印;张金尧;须晓锋;董事 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-11-23 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： F16H35/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种采煤机截割部传动元件过载保护装置，包括截割电机（1）、用于过载保护的摩擦限矩器（5）以及截割减速机（9）；所述的摩擦限矩器（5）的输入轴（4）通过联轴器Ⅰ（3）与所述截割电机（1）的电机轴（2）相连、摩擦限矩器（5）的输出轴（6）通过联轴器Ⅱ（7）与所述截割减速机（9）中的高速轴（8）相连；本发明中的摩擦限矩器为湿式多摩擦片结构，在采煤机截割部过载时，摩擦限矩器中的摩擦片之间出现打滑从而实现过载保护，并且在过载后摩擦限矩器可自动恢复到正常的工作状态；具有结构简单，工作可靠，传递扭矩大，易于维护，过载时不会造成截割部传动元件的扭转破坏，且易于制造，成本较低等优点。
一种采煤机截割部传动元件过载保护装置

[发明专利]一种基于电机驱动控制的采煤机滚筒调高装置及方法-CN201510835089.8在审
发明人：李威;鞠锦勇;刘玉飞;魏华贤;许少毅;王世博;刘万里;徐晗;路恩;须晓锋;王茗;杨康;盛连超;董事;司卓印;张金尧 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-11-26 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： E21C35/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电机驱动控制的采煤机滚筒调高装置，它包括交流伺服电机（1）、双向定量泵（2）、两位四通电磁换向阀（3）、液控单向阀（4）以及控制反馈模块（9）；控制反馈模块（9）通过位移传感器（6）获得执行元件液压缸（5）的实际位置，进行反馈控制，利用电机控制器以及电磁方向阀控制器控制交流伺服电机（1）及两位四通电磁换向阀（3），调节液压回路，驱动液压缸（5）到达期望位置；本发明还公开了一种利用本装置进行的调高方法；本发明利用电机本身的变速、变向、变转矩功能取代流量控制阀、方向控制阀和压力控制阀的功能，消除了液压回路中的节流损失，简化了液压回路的结构，实现采煤机滚筒高度的自动调节。
一种基于电机驱动控制采煤滚筒装置方法

[发明专利]一种软测量下采用压电陶瓷片的柔性机械臂振动主动控制方法-CN201510895011.5在审
发明人：李威;鞠锦勇;刘玉飞;魏华贤;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;路恩;须晓锋;盛连超;董事;王承涛;孟庆国 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-12-08 - 公布日： 2016-03-16 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种软测量下采用压电陶瓷片的柔性机械臂振动主动控制方法，具体如下：1）粘贴加速度传感器，获取柔性机械臂末端的振动信号；2）建立末端粘贴加速度传感器的柔性机械臂系统数学模型，获取系统动力学特性；3）设计振动观测方程，观测柔性机械臂振动位移；4）基于全局优化算法，确定最优的振动观测反馈参数；5）设计PID控制器控制压电陶瓷驱动电压，根据控制效果调节PID控制参数；经过上述各步骤后，设计结束；本方法基于柔性机械臂系统数学模型，建立振动观测方程，并且利用加速度传感器获得柔性机械臂末端振动信号、反馈调节观测出的柔性机械臂振动位移，能够获得柔性机械臂上任一点的振动信号，有效提高了观测精度。
一种测量采用压电陶瓷柔性机械振动主动控制方法

[发明专利]井下采煤机捷联惯导系统的组合初始对准系统及对准方法-CN201510869993.0在审
发明人：李威;杨海;许少毅;张金尧;司卓印;刘玉飞;魏华贤;鞠锦勇;路恩;董事;盛连超;杨康;王茗;须晓锋;徐晗 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-12-02 - 公布日： 2016-03-02 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种井下采煤机捷联惯导系统的组合初始对准系统及对准方法，属于井下采煤机定位导航初始对准系统及对准方法。该系统由安装在采煤机上的捷联惯导系统、无线传感器网络移动节点、倾角传感器、地磁场传感器以及安装在液压支架上的锚节点组成。在捷联惯导粗对准后利用无线传感器网络测量采煤机的位置信息，倾角传感器测量横滚、俯仰角，地磁场传感器测量偏航角，构建采煤机的位姿量测方程，并结合捷联惯导粗对准后的误差模型建立状态方程，进行融合滤波，得到精确的采煤机位姿信息，并进行捷联惯导的精对准，完成初始对准。实现了煤矿井下恶劣封闭环境下的捷联惯导组合精确初始对准，大幅提高采煤机捷联惯导系统大失准角下的组合定位精度。
井下采煤机捷联惯导系统组合初始对准方法

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