“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景：井下管道安装
2024-12-04
来源：IntelMining智能矿业
编者按：为加快矿山领域机器人应用推广，更好服务矿山安全高质量发展，国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作，确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效，在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传，以更好推动典型应用场景的复制与推广。
| 矿山种类：煤矿 |
| 应用场景：管路安装 |
| 场景实例：井下管道安装 |
| 机器人产品及制造单位：矿用管路辅助接管机器人，山东天河科技股份有限公司 |
| 应用单位：山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿 |
煤矿管路安装是煤矿生产的关键环节，是提升矿井生产安全与运行效率的关键，精准科学的管路布置可提高矿井通风、排水和运输能力，为采矿作业提供必要支持。井下管路安装作业空间受限且环境恶劣。煤矿井下巷道空间狭小，且存在高温、高湿以及尘土大、噪音高等环境问题，工人在有限的空间内完成管路安装、维修等操作，作业难度较大。人工作业劳动强度大，存在安全风险。传统煤矿井下管路安装大多采用手拉葫芦进行提升，再搭脚手架登高作业进行螺栓对接，人工作业劳动强度大且存在极大的安全隐患。
矿用管路辅助接管机器人由行走履带、操作台、泵站油箱、防倾覆支腿和夹持机械臂组成，具备管路的夹持、举升、对接等功能。矿用管路辅助接管机器人采用基于候选区域的抓管检测方法，对抓管区域进行特征提取及检测，提高了抓管检测判断的准确率；采用基于双目视觉的抓管动作规划方法，对机械臂运动轨迹偏差进行补偿和纠正，提高了机械臂抓取精度；采用高强度合金钢制造的组合式密封履带链，实现矿山、井下工地等不平整场地的移动作业；采用多传感器融合技术，提高未知环境中自主导航的准确性和稳定性，适应复杂多变的环境；采用机械臂和机械夹爪组合的抓取系统，水平最大旋转角度左、右各45°，在额定工作压力下，最大举升高度达4800±50mm，可实现不同管路直径抓举安装，抓取的圆管最大直径为250mm，抓举最大重量为500kg，并在规定的工作位置下能够实现自锁功能。矿用管路辅助接管机器人在山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿实现1台应用。应用前，煤矿井下管路安装人工依赖度高，且登高作业存在较大安全隐患；应用后，机器人代替了人工安装管路，人工投入由应用前的5人减少为3人，实现了井下管路夹持、举升和对接等安装作业的自动化，极大地减轻工人劳动强度，保障了作业安全。
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