智能道自动铺设机器人的运动模拟和轨迹规划
Hu Chengjun1,2, Zhang Kun3, Pan Gege1,2
1China National Coal (Tianjin) Underground Engineering Intelligent Research Institute Co., Ltd, 300131, Tianjin, China.
Scientific reports
|September 29, 2025
概括
这项研究引入了煤矿的自动网格铺设机器人系统,提高了道挖掘的效率和安全性. 开发的系统显著提高了网状布置质量,并降低了手工劳动的风险.
科学领域:
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 自动化 自动化 自动化
背景情况:
- 中国的煤炭开采面临着不断增长的需求带来的挑战,需要提高效率和安全.
- 在道挖掘中手动 anchor mesh 支持是低效的,有风险的,并且难以控制.
- 智能矿山建设需要先进的解决方案,用于核心过程,如道挖掘.
研究的目的:
- 设计和开发一个用于煤矿道挖掘的自动网格铺设机器人系统.
- 解决手工网格铺设的局限性,包括低效率和安全风险.
- 通过自动化提高煤矿生产的质量和安全性.
主要方法:
- 优化机械臂结构和机器人动力学建模.
- 开发和验证一个操作路径规划控制算法.
- 虚拟模拟实验和物理原型开发用于自主网状铺设.
主要成果:
- 自动铺设网格的机器人系统在狭窄的空间中展示了无障碍的操作.
- 一个基于多项式插值的轨迹规划算法有效地跟踪了操作路径.
- 与手工方法相比,该系统显著提高了网格铺设质量和效率.
结论:
- 自动铺设网格的机器人系统有效地减少了劳动强度,并提高了煤矿的运营安全.
- 开发的系统为智能煤矿建设提供了可行的解决方案.
- 网支的自动化对于改善煤炭开采操作至关重要.


