|最新成果丨张守祥教授：综采巡检机器人关键技术研究
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本文创新点
系统阐释了综采工作面巡检机器人的发展现状 ， 分析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卡脖子难题 ， 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关键技术 。 提出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 ， 进行了工业试验 ， 验证了巡检机器人为智能开采所提供的安全、高效技术保障 。
作者简介
张守祥 教 授张守祥（1964—） ， 男 ， 山东省济南市人 ， 教授 。 参与国家重点研发计划4项 ， 获得省科技进步奖1项、国家安全生产科技成果奖1项、省优秀科研成果奖1项 。 发表论文30余篇 ， 主编教材1本 ， 出版专著2部 ， 授权发明专利5项 ， 获计算机软件著作权1项 。
研究方向
巡检机器人、无人飞行器、热红外检测、惯性导航、超宽带检测和毫米波雷达技术 。
主要成果
从事电子信息工程、嵌入式系统、网络通信、矿山智能化和飞行动力学等研究和教学工作 ， 致力于智能开采的巡检机器人研制与开发 ， 提出智能开采惯性导航、热红外成像、超宽带定位和雷达综合检测监控技术 ， 设计了综采工作面轨道和飞行巡检机器人结构 ， 研究煤岩分界检测和识别技术 ， 发表相关论文和完成相应课题研究工作 。
作 者
张守祥１ ， 张学亮２ ， 张 磊３ ， 杨士军２ ， 刘 帅２ ， 南柄飞２ ， 张代祥４
单 位
１.山东工商学院 信息与电子工程学院；２.北京天玛智控科技股份有限公司；３.中煤华晋集团有限公司；４．兖矿能源集团股份有限公司 设备管理中心
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 。
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