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PROJECT PROFILE方案概要

随我国是煤炭生产大国,年产量居 世界首位,在我国一次能源生产和消费结构中煤炭一直占据主导地位,据预测, 到2020年煤炭还将在我国一次能源生产和消费结构中占比60%左右,即使到2050年仍将占50%以上。然而,由于自然条件的复杂性,我国煤炭开采的地质条件和作业 环境比较恶劣,使矿业人员处在一个艰难的环境,随着矿井采深的不断增加,煤炭产 量的急剧增加,安全投入、安全技术、安全装备和安全管理的不到位等多方面的原因,使我国煤矿的安全生产形势非常严峻。


据估算,每年煤矿事故造成的经济损失达到 50 亿元以上。除此之外,由于煤矿事故造成的人员伤残、职业病及停工停产等间接经济损失更是难以估计。从表1-1 可以看出每年的煤矿事故不下百余起, 导致较多的伤亡事故,造成数亿计的财产损失,从2013年起,百万吨死亡率0.293, 历史上首次降到0.3以下,虽然2017年的百万吨死亡率0.106,但它和先进的产煤国家比较,还是先进国家的数倍左右。

表 1-1 中明显看出这些事故中瓦斯事故(包括瓦斯室息、 瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、瓦斯突出)一直占据很大比例,且造成的死亡率极高,煤矿瓦斯对企业生产安全有重大威胁,也是煤矿企业发生灾害的主要原因,是目前煤矿安全生产中最突出的一个问题。井下气体环境中的煤粉尘和有毒有害气体是瓦斯事故的帮凶,因此研究井下气体环境检测和安全评估,对煤矿的安全生产具有重要意义。

APPLICATION BACKGROUND应用背景
本项目来源于国家煤矿安全监察局“五大类三十八项”,推进煤炭工业高质量发展,推进煤矿安全发展。该项目的任务是:围绕煤矿行业生产应用和应急救援装备的发展需求,结合国际最新的煤矿机器人前沿技术,重点攻克机器人的具有高越障性能的行走技术、防爆技术、井下复杂环境通讯技术、自主运动与协同控制技术、井下专用环境探测技术等核心技术。



1.开采条件的多样性和复杂性

煤矿开采、掘进等设备的推进路径必须要依靠精准定位和导航,然而煤矿井下为封闭空间和复杂电磁环境,实现定位和导航的难度很大。


2.能源动力问题

煤矿机器人能源供应主要为三种,小功率用有限供电,但容易受到井下电网设备干扰,作业距离也有限;大功率用井下供电,但供电品质和稳定性还不足;剩下的电池供应也存在续航能力和作业时间的限制。

3.稳定性和可靠性问题

由于井下作业具有复杂性和不可预测性,一旦机器人出现故障,不仅会造成巨大损失,还可能引发事故,因此机器人的稳定性和可靠兴十分重要。


4.自主避障问题

避障或避碰是机器人自主运动的基本环节之一,避障或避碰问题的研究既是机器人的一个重要研究方向,也是机器人研究领域中的一个核心问题。

SOLUTION ARCHITECTURE方案架构
FUNCTION IS INTRODUCED功能介绍

1.车规级标准化通用底盘

线控转向系统
线控制动系统
线控动力系统
设备can总线管理
经历2年各种严酷环境测试,模拟运行,达到100%车规级别


2.标准化多功能拓展模块

通过can总线 ,可以搭载各类型模块设备,实现快速搭载。实现标准化拓展功能

3.标准化导航模块接入

基于激光雷达和差分GPS的SLAM算法底层驱动,可快速接入导航模块
基于多传感器融合技术的自主循迹功能规划,实现插入即链接。快速实现多传感器融合
基于多传感器融合技术的传感器反馈 ,实现避让功,行走功能模块化设计


4.高精度车辆控制

基于BAU和IOM构建的自动驾驶底层架构可以实现“自动驾驶”以及“远程驾驶”等多种驾驶模式和控制方式。

5.底盘电控系统

底盘传动系的电子控制系统可以与动力系统,制动系统,转向系统等通过总线联网,资源共享,实现整体控制,进一步简化控制结构。



申请专利









视频
SUCCESSFUL CASE成功案例
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