我国煤矿运输机器人发展趋势及关键技术

陈杨阳^1,2，霍振龙^1,2，张袁浩^1,2

1. 中煤科工集团常州研究院有限公司2. 天地(常州)自动化股份有限公司

摘 要：煤矿运输机器人是煤矿机器人体系的重要组成部分,可完成煤炭、煤机装备和人员的运输任务,对构建采矿智能运输系统和实现煤矿无人化开采有较强现实意义。为了系统性阐述煤矿运输机器人的未来发展趋势和关键技术,从煤矿主运输、辅助运输和露天运输3个方面综述了我国煤矿运输装备智能化发展的研究历程和产品应用现状;针对国家煤矿安全监察局提出的《煤矿机器人重点研发目录》中运输类机器人的功能要求,基于文件中初步定义的11种运输机器人,从机器人学角度采用归纳分析法提出了3类煤矿运输机器人体系:机械臂主导类机器人、清理服务机器人、自动驾驶系统与无人车,以安全为第一要素从煤矿机器人特殊性角度提出了一种通用安全目标:包括机器人主动安全系统和联动安全系统,以上述4个方面为主线全面地分析了煤矿运输机器人的未来发展趋势;最后,绕过煤矿机器人专用技术,围绕3类运输机器人共性研究,提出了几种与之相适应的关键技术:实时目标检测技术,煤矿环境定位导航与避障技术,路径规划与轨迹跟踪控制技术,汽车线控驱动技术,有人/无人系统协同技术,详细分析了各项技术在不同煤矿运输机器人中的应用,指出煤矿运输机器人的发展目标是形成"采矿智能运输系统有人,运输机器人平台无人"的人机共融状态。

关键词：煤矿智能化;智能矿山;智能运输;无人系统;机器人技术;