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原文发表在《工矿自动化》2020年第10期 ， 欢迎品读 。
近年来 ， 国家大力推行自动化减人、机械化换人方针 ， 机器人技术得到了飞速发展 ， 越来越多的低成本、高效率、高可靠性的矿用智能巡检机器人被研制出来 ， 并应用于煤矿作业现场 ， 替代人工巡检 ， 有效地解决了人工巡检存在的不足 。 本文结合矿用智能巡检机器人的研究现状 ， 针对目前矿用智能巡检机器人的特点 ， 从移动平台、定位与导航、图像识别、自主充电、后台管理及诊断等方面详细分析了矿用智能巡检机器人的关键技术：移动平台是矿用智能巡检机器人的重要组成部分 ， 不同的移动平台工作方式不同 ， 应根据巡检场所的环境特点选择轮式、履带式或者轨道式移动平台 ， 平台设计时还需考虑防爆、防潮、防振、防尘等问题；定位与导航技术是矿用智能巡检机器人实现智能化和完全自主移动最关键的技术 ， 从目前井下使用情况来看 ， 轮式和履带式矿用智能巡检机器人定位与导航可采用激光雷达+SLAM技术 ， 轨道式矿用智能巡检机器人由于巡检线路固定 ， 定位与导航适合采用RFID技术；图像识别技术是矿用智能巡检机器人使用比较普遍的一项重要技术 ， 通过拍摄设备图像 ， 判别设备运行状况 ， 根据矿用智能巡检机器人结构及组网方式不同 ， 图像识别的数据处理分为后台处理和就地处理；自主充电技术是矿用智能巡检机器人长期自主工作后补充电能的重要手段 ， 在电池设计时不仅要考虑增大电池容量 ， 还要考虑电池的自主充电能力 ， 才能实现机器人无人值守智能化巡检 ， 体积小、质量轻、储量大的电池本安化是目前研究的难点；矿用智能巡检机器人在巡检过程中会采集到大量数据 ， 其必须具备后台管理和数据分析诊断功能 ， 但目前矿用智能巡检机器人受供电、网络传输技术等因素的影响 ， 无法对采集的数据进行实时处理或上传 ， 需要进一步研制出更加高效的后台管理及在线故障诊断系统 。 指出了数据分析智能化、移动平台轻量化、功能模块化、巡检定位精确化是矿用智能巡检机器人的发展趋势 ， 为矿用智能巡检机器人关键技术的进一步研究提供参考 。
引用格式
潘祥生 ， 陈晓晶.矿用智能巡检机器人关键技术研究［J］.工矿自动化 ， 2020,46（10）：43-48.
PAN Xiangsheng,CHEN Xiaojing. Research on key technologies of mine-used intelligent inspection robot［J］.Industry and Mine Automation ， 2020,46（10）：43-48.
作者联系方式
潘祥生（1985-） ， 男 ， 江苏盐城人 ， 工程师 ， 硕士 ， 现主要从事煤矿机械自动化方面的研究工作 ， E-mail:357166499@qq.com 。
责任编辑联系方式
张强 ， E-mail:zhangqiang@cari.com.cn
矿用智能巡检机器人关键技术研究
Research on key technologies of mine-used intelligent inspection robot
【作者】潘祥生1,2 ， 陈晓晶1,2
【Author】 PAN Xiangsheng1,2,CHEN Xiaojing1,2
【作者机构】1.中煤科工集团常州研究院有限公司 ，江苏 常州213015；2.天地（常州）自动化股份有限公司 ，江苏 常州213015
【Unit】1.CCTEG Changzhou Research Institute, Changzhou 213015, China; 2.Tiandi (Changzhou) Automation Co., Ltd., Changzhou 213015, China
【摘要】介绍了矿用智能巡检机器人研究现状 ， 针对目前矿用智能巡检机器人的特点 ， 从移动平台、定位与导航、图像识别、自主充电、后台管理及诊断等方面详细分析了矿用智能巡检机器人的关键技术：移动平台是矿用智能巡检机器人的重要组成部分 ， 不同的移动平台工作方式不同 ， 应根据巡检场所的环境特点选择轮式、履带式或者轨道式移动平台 ， 平台设计时还需考虑防爆、防潮、防振、防尘等问题；定位与导航技术是矿用智能巡检机器人实现智能化和完全自主移动最关键的技术 ， 从目前井下使用情况来看 ， 轮式和履带式矿用智能巡检机器人定位与导航可采用激光雷达+SLAM技术 ， 轨道式矿用智能巡检机器人由于巡检线路固定 ， 定位与导航适合采用RFID技术；图像识别技术是矿用智能巡检机器人使用比较普遍的一项重要技术 ， 通过拍摄设备图像 ， 判别设备运行状况 ， 根据矿用智能巡检机器人结构及组网方式不同 ， 图像识别的数据处理分为后台处理和就地处理；自主充电技术是矿用智能巡检机器人长期自主工作后补充电能的重要手段 ， 在电池设计时不仅要考虑增大电池容量 ， 还要考虑电池的自主充电能力 ， 才能实现机器人无人值守智能化巡检 ， 体积小、质量轻、储量大的电池本安化是目前研究的难点；矿用智能巡检机器人在巡检过程中会采集到大量数据 ， 其必须具备后台管理和数据分析诊断功能 ， 但目前矿用智能巡检机器人受供电、网络传输技术等因素的影响 ， 无法对采集的数据进行实时处理或上传 ， 需要进一步研制出更加高效的后台管理及在线故障诊断系统 。 指出了数据分析智能化、移动平台轻量化、功能模块化、巡检定位精确化是矿用智能巡检机器人的发展趋势 ， 为矿用智能巡检机器人关键技术的进一步研究提供参考 。