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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤矿掘进机的机器人化研究现状与发展

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2019. 1452

作者(Author):

  • 杨健健
  • 张强
  • 王超
  • 常博深
  • 王晓林
  • 葛世荣
  • 吴淼

作者单位:

  • 中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院
  • 中国矿业大学(北京) 机器人化采矿装备研究所

关键词:

  • 智能掘进机
  • 机器人化作业
  • 掘进机器人群组
  • 无人化开采
  • 摘要
  • 论文图表
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基于煤矿巷道掘进智能化、无人化的发展要求,综述了悬臂式掘进机综掘技术、连续采煤机掘进技术和掘锚一体化掘进技术3条掘进作业线的国内外发展现状,依据国家煤炭安全监察局发布的《煤矿机器人重点研发目录》中对煤矿掘进机器人的规划,从感知、决策、执行 3个层面分析了煤矿掘进机的机器人化应具备的特征,感知层通过多类传感器对煤矿井下巷道环境信息进行采集感知,决策层分析和求解作业任务,并融合感知层传输的环境信息,制定规划出最适合的控制策略,执行层接收决策层的指令,对机器人化掘进群组的位姿和运动进行控制。系统阐述了机器人化掘进群组关键技术:掘进机器人的自主定位、煤岩识别与自动截割、远程监控与故障检测等技术;临时支护机器人的自动支护技术;钻锚机器人的平行钻锚技术;辅助装载输送机器人的同步运输技术等。对比分析国际先进机器人化掘进装备和群组,结合我国煤矿巷道掘进技术与装备的现状,提出了煤矿掘进机的机器人化技术与装备发展思路和研究方向:冲击致裂-快速掘进新技术;远程前探-精准惯导新技术;协同掘支-自适护顶新装备;钻锚一体-智能锚固新装备,实现钻探-掘进-支护-锚固-运输协同作业的机器人化掘进群组快速掘进技术,最终达到煤矿巷道掘进作业少人化、无人化的目标。

杨健健,张强,王超,等. 煤矿掘进机的机器人化研究现状与发展[J]. 煤炭学报,2020,45(8):2995-3005.
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