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综采巡检机器人关键技术研究

Research on key technology of patrol robot in fully-mechanized mining face

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智能化综采工作面安装了大量固定传感器,但依然存在监控盲区和监控滞后的问题.引入巡检机器人技术,对综采工作面的全覆盖和实时监控,是智能化开采的必要技术手段.从国家宏观政策和智能开采技术2个层面,分析了智能开采对综采巡检机器人的迫切需求,根据综采工作面巡检机器人的发展现状,总结了综采工作面应用机器人需要解决的柔性轨道、移动通信无缝漫游、远程控制和自主操作等技术难题.通过研究用于综采巡检机器人的跨式柔性轨道、行走控制、移动通信、移动精确定位、惯性导航、动态图像采集和控制采煤机调高等7项关键技术,提出了建立巡检机器人的感知理论技术装备体系、研究井下机器人动力供应技术、建立高性能的无缝漫游移动通信系统、开发超高清热成像和毫米波对综采生产时的三维实景呈现技术、研制集成视觉雷达和煤层探测的超前探测机载装置等5个重点研究方向.在薄煤层综采工作面进行了工业试验,研制的巡检机器人搭载三维激光雷达和惯性导航系统,沿采煤机电缆槽上铺设的轨道边行走边检测,达到了60 m/min的最大巡检速度,实现了双频WiFi零切换的无缝漫游高速通信,根据机载激光雷达扫描和惯性导航系统建立了综采工作面三维截割地质模型,进行了巡检模式下的智能割煤工艺试验,工作面直线度检测和找直偏差不超过150 mm,验证了巡检机器人能够为智能开采提供安全、高效的技术保障.

张守祥、张学亮、张磊、杨士军、刘帅、南柄飞、张代祥

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山东工商学院 信息与电子工程学院,山东 烟台 264005

北京天玛智控科技股份有限公司,北京 101399

中煤华晋集团有限公司,山西 河津 043300

兖矿能源集团股份有限公司 设备管理中心,山东 邹城 273500

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综采工作面 巡检机器人 智能开采 柔性轨道 移动控制

国家重点研发计划山东省重大科技创新工程项目山东省重大科技创新工程项目

2017YFC08043062019SDZY012020CXGC011501

2022

煤炭科学技术
煤炭科学研究总院

煤炭科学技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.095
ISSN：0253-2336
年,卷(期)：2022.50(1)
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