2019年,原國家煤礦安全監(jiān)察局(現(xiàn)國家礦山安全監(jiān)察局)出臺(tái)《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》提出5類38種煤礦機(jī)器人,分別為:掘進(jìn)類、采煤類、運(yùn)輸類、安控類、救援類,其中第25條將露天礦卡車無人駕駛系統(tǒng)列入。這意味著,無人駕駛電動(dòng)礦卡是礦山機(jī)器人的一種,對(duì)礦山綠色安全生產(chǎn)有著重要意義。
9M-105E
鑒于礦山機(jī)器人種類繁多,因此很難去為其下一個(gè)精準(zhǔn)的定義,不過,可以通過其功能作用和特征的角度去描述,幫助人們理解到底什么是礦山機(jī)器人。《科技導(dǎo)報(bào)》為礦山機(jī)器人的特征做了如下總結(jié):
礦山智能機(jī)器人是智能礦山建設(shè)的重要組成部分。其特征需要具備智能感知、實(shí)時(shí)定位、智能管控、故障診斷、精準(zhǔn)作業(yè)和智能決策(圖1),以推動(dòng)礦山生產(chǎn)方式向著低成本、高工效、強(qiáng)精準(zhǔn)、綠色方向發(fā)展。
(圖1,轉(zhuǎn)載自《科技導(dǎo)報(bào)》)
1、智能感知能力:
礦山智能機(jī)器人可通過傳感器設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境、自身位置、工作狀態(tài)、異常信息等關(guān)鍵核心信息進(jìn)行實(shí)時(shí)感知和傳輸,實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)器人智能感知能力,滿足礦山井下、露天礦坑實(shí)時(shí)作業(yè)。
2、實(shí)時(shí)定位作業(yè) :
礦山智能機(jī)器人依托5G和北斗導(dǎo)航,實(shí)現(xiàn)地面和井下設(shè)備的實(shí)時(shí)定位。精準(zhǔn)的定位能力,為礦山安全生產(chǎn)和災(zāi)后救援提供精準(zhǔn)位置支撐,保證礦山各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效運(yùn)行。
3、精準(zhǔn)作業(yè)能力:
通過北斗導(dǎo)航定位、無人駕駛技術(shù)與智能控制技術(shù)相結(jié)合,礦山智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化智能化作業(yè)。其中,自動(dòng)定位和導(dǎo)航技術(shù)是實(shí)現(xiàn)礦山無人駕駛設(shè)備的基礎(chǔ)。礦山精準(zhǔn)作業(yè)涵蓋:露天礦山的無人駕駛、精準(zhǔn)鉆孔、井下礦山智能掘進(jìn)和煤流運(yùn)輸以及實(shí)現(xiàn)智能巡檢和災(zāi)后應(yīng)急與救援。
4、智能管控能力:
智能管控主要包括礦山智能機(jī)器人的狀態(tài)終端監(jiān)控、大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、知識(shí)庫以及算法模型庫等。在云中心平臺(tái)的管控下,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人遠(yuǎn)程調(diào)度管控和智能裝備的網(wǎng)絡(luò)化管理。
5、故障診斷能力:
礦山機(jī)器人利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法,建立安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫和健康壽命指標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)自身安全風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)研判、潛在故障分級(jí)預(yù)警、關(guān)鍵部件健康壽命預(yù)測和維護(hù)流程科學(xué)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)自診斷、自評(píng)估,實(shí)現(xiàn)自我體檢,提高礦山機(jī)器人健康指數(shù)和使用壽命。
6、智能決策能力:
智能決策是智能礦山機(jī)器人進(jìn)行精準(zhǔn)控制和高效高質(zhì)作業(yè)的基礎(chǔ)和保障。智能礦山機(jī)器人通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析傳感器的作業(yè)數(shù)據(jù),結(jié)合知識(shí)庫和數(shù)據(jù)庫的信息,制定變量作業(yè)或者路徑規(guī)劃的策略,進(jìn)行最優(yōu)行使路徑規(guī)劃和協(xié)同作業(yè)控制等。
·BRETON·
礦山機(jī)器人作為智能礦山建設(shè)的核心引擎,正以“感知-決策-執(zhí)行”的全鏈路能力重構(gòu)傳統(tǒng)采礦業(yè)的未來圖景。從政策驅(qū)動(dòng)的研發(fā)目錄落地,到技術(shù)賦能的精準(zhǔn)作業(yè)與智能管控,礦山機(jī)器人不僅為安全生產(chǎn)筑起數(shù)字防線,更以零碳化、無人化的創(chuàng)新模式驅(qū)動(dòng)行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展,推動(dòng)全球礦產(chǎn)資源開發(fā)走向更綠色、更安全的新質(zhì)生產(chǎn)力紀(jì)元。
參考文獻(xiàn):付恩三. 我國礦山智能機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 科技導(dǎo)報(bào),2024,42(2):104-110. DOI:10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.010.
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