煤矿机器人技术新进展及新方向

作     者：葛世荣 胡而已 李允旺 GE Shirong;HU Eryi;LI Yunwang

作者机构：中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 应急管理部信息研究院北京100029 煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室北京100083 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(52274159 52121003) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2023年第48卷第1期

页      码：54-73页

摘      要：煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的必经之路,煤矿机器人研发应用推动煤矿智能化迈向高水平,同时智能化的全面建设和发展又给机器人的大面积推广应用提供了广阔的工业应用场景。本文研究提出了完整的煤矿机器人技术体系框架,精确定义了煤矿机器人的技术底座和产品外沿,广义煤矿机器人包括单体机器人、机器人化装备、机器人集群和无人化系统等。科学阐明了煤矿机器人研发的共性关键技术支撑,提出了通过与5G、工业互联网、大数据、人工智能、数字孪生等新技术交叉融合,大幅提升煤矿机器人的自主化和智能化应用水平,通过建立科学完备的煤矿机器人行业标准规范体系,实现各类机器人的定制化研发和标准化生产。具体分析了煤矿机器人的防爆设计、机械系统创新、动力驱动、智能传感、定位导航、井下通信等共性关键技术研究进展,综述了当前我国各类煤矿机器人的研发应用现状。提出了未来煤矿机器人研发的新方向:研发变胞机器人,通过机构创新,提高井下地形适应能力;推广机器人化采掘系统,提升采矿装备的整体智能化水平和开采作业效率;发展人机环共融机器人,提高煤矿机器人自主化和协作水平;加快全矿井机器人系统数字孪生,提高煤矿机器人常态化运行水平。

主 题 词：煤矿机器人 技术体系 煤矿智能化 智能传感 采掘系统 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 080202[080202] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0804[工学-材料学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2022.1661

馆 藏 号：203118543...