带式输送机是煤矿中最主要的输送设备,输送机的运行状态对输送机和矿山的安全生产存在着重大的影响,其中由于托辊卡阻故障造成的火灾隐患更加严重。为此,每条输送机都配备固定的巡检工作人员,每天定时定点地检测输送机的运行状态。然而,矿山作业环境恶劣而复杂,工作人员昼夜轮班巡检,检测效果差。因此,研究并设计带式输送机巡检机器人,代替输送机巡检工作人员完成巡检工作,对提高巡检质量,保障输送机的正常运行和安全生产具有重要的意义。为了实现输送机沿线托辊运行状态的检测,研究设计了输送机巡检机器人。通过分析输送机现场工作环境和巡检人员作业内容,总结巡检机器人的设计要求,提出了巡检机器人系统和结构的设计方案,并对巡检机器人的行走系统、通讯系统、信息采集系统、供电系统和上位机处理系统做了分析和研究。为了保障巡检机器人可以准确检测托辊的运行状态,提出基于红外图像处理技术的托辊运行状态的检测方法。首先,阐述输送机的工作过程,基于摩擦热力学原理建立托辊-输送带摩擦生热的数学模型,并利用ANSYS仿真分析托辊-输送带摩擦生热产生的温度场。其次,应用红外热成像仪实验采集托辊在正常和卡阻故障状态下的视频图像,结合理论和仿真分析其表现特征。最后,基于红外热成像测温原理分析红外图像的特点,应用红外图像处理技术对图像进行灰度化、滤波去噪和图像增强处理,并提出应用OSTU阈值分割算法和形态学改进方法提取图像中卡阻托辊的区域,采用灰度重心的方法标定出故障托辊在图像中的位置。为了验证巡检机器人各系统是否满足设计需求,按照设计方案搭建行走轨道并加工制作巡检机器人实验样机,在现有带式输送机实验设备的基础上完成实验平台搭建,对机器人各系统的功能进行实验室实验测试。实验结果表明,本文所研究设计的巡检机器人基本满足功能需求。该论文有图56幅,表15个,参考文献94篇。