目前，国内对矿山智能机器人并未有明确和统一的定义。机器人厂家在研发与应用时，没有一个准确和完整的框架和定义约束，导致目前矿山机器人仅仅是为了解决一个功能或一类问题而开发应用。随着新的需求更新，需要厂家再一次进行机器设备迭代更新，导致机器人更新换代快，多功能智能决策于一体的矿山智能机器人一直处于更新换代中，也导致行业中机器人功能和类型多种多样，而具备复合应用能力的机器人研发进展缓慢。为此，明确矿山智能机器人的概念和定义对我国矿山智能机器人研发应用和总体功能规划具有重要的意义。结合机器人的特征，提出矿山智能巡检、救援等类别机器人的内涵概念为：融合计算机技术、信息技术、通信技术、微电子技术和机器人技术等，通过计算机编程语言实现远程控制，靠自身动力，可在矿山环境中安全、平稳、连续、精准、高效作业，具备矿山环境下的感知、定位、故障诊断和智能决策，可实现对特定场景和环节下人工操作的全替代，其使用寿命和成本投入优于人工操作或与之相当。

国家高度重视矿山智能机器人的研发应用，助力矿山智能化发展和保障矿山安全、高效生产，保障我国能源安全。2019年1月，原国家煤矿安全监察局（现国家矿山安全监察局）出台煤矿机器人重点研发目录，大力推动煤矿机器人研发应用，推进煤炭工业高质量发展和安全发展，提出5类38种煤矿机器人。5类为：掘进类、采煤类、运输类、安控类、救援类。2022年，工业和信息化部发布的《“十四五”机器人产业发展规划》提出推进机器人应用场景开发和产品示范推广。2023年1月，工业和信息化部等十七部门关于印发“机器人+”应用行动实施方案的通知，我国要加快拓展新的应用领域，引导机器人产品创新，加速机器人产品推广，集聚多方资源，推动机器人创新应用。

在相关政策的大力支持下，国内企业和科研院所加大研发创新力度，矿山智能机器人关键技术攻关取得了积极进展，产业发展步伐加快，近3年5类38种机器人研发应用进展明显。截至2020年底，38种机器人应用22种，正在研发7种，空白9种，经过数据调研显示，2022年9月，5类38种机器人应用31种，正在研发6种，空白1种。目前，煤矿井下高危繁重劳动岗位机器人替代率持续增加，已在370余处煤矿应用了巡检、喷浆、钻锚、气体检测、灭火救援等机器人。

随着我国矿山智能机器人投入使用，煤矿井下减人和工效提升明显。大型煤炭企业原煤生产人员工效比2020年提升4.2%，井下作业人员从2020年的224万人减少到219万人，减幅2.2%。全国智能化煤矿杜绝了较大以上事故，百万吨死亡率0.024，不到全国平均数的50%。2020年大型煤炭企业原煤生产人员工效为：8.656t/工；2021年大型煤炭企业原煤生产人员工效为：8.786t/工。2022年末，全国大型煤炭企业原煤生产人员工效突破9.02t/工。同时，榆家梁煤矿建成首个无人工作面，实现生产期间井下无人监护，真正实现煤机司机工作由井下转移到地面，实现在地面对井下工作面进行集中控制。无人化生产工作面效率首次超过人工割煤效率，为智能化建设树立了典范。截至2022年9月30日，全国572处煤矿建成智能化采掘工作面1019个，智能采掘工作面单班下井人数平均控制在15人以内，智能机器人应用减人成效明显。

图2 我国矿山智能机器人

通过对矿山行业智能机器人生产厂家进行调研，目前约有110家企业在从事矿山智能装备的生产和制造，总体来看呈现出龙头企业数量少，除天地玛珂、郑煤机、三一重工等大型企业外，企业整体综合能力和竞争力不足，大部分企业规模较小，成立时间短，核心技术不突出，企业间相互协同发展生态联系不紧密、信息交流和共享机制不灵活。以露天矿山无人驾驶企业为例，踏歌智行、青岛慧拓等企业仍然处在一边研发，一边拓展业务阶段，成套可应用的解决方案仍未应用，但企业发展和成长速度快，发展前景良好。而国内知名机器人厂家新松机器人更多关注于工业机器人的研发和应用，并未给予矿山智能机器人应用研发更多关注。如何打造具有国际竞争力、生命力、规模化和可持续发展的矿山智能机器人企业，是我国矿山智能机器人面临的首要发展问题和亟待解决的问题。

从目前国内矿山智能机器人的定位来看，智能机器人的使用是在固定岗位和智能巡检、开采、运输、救援等环节释放大量劳动力，以期实现提高矿山安全水平和工效。现有的矿山机器人种属来看，明确有官方依据的是国家矿山安全监察局出台的5类38种机器人和应用场景，而实现矿山智能化和矿山智能机器人化的过程中，应用场景不明确是制约矿山机器人发展的主要因素，需要持续扩展矿山机器人场景应用。现有矿山智能机器人产品尚不能完全满足用户智能化需求，主要表现在人机交互功能、智能感知、智能决策等关键核心技术是矿山智能机器人发展的主要瓶颈，同时核心算法和专利等基础性知识产权研发投入依然不足，制约矿山智能机器人产业可持续发展。

矿山智能机器人的健康可持续发展，需要具备与之相匹配的标准体系。目前，安标国家中心（以下简称“安标中心”）是专业从事我国矿用产品安全标志管理的机构。其主要职责是对矿用装备产品进行安全把关认证，发挥矿用安标制度在矿用产品的规格和性能方面的要求，在预防和减少矿山事故的基础性方面发挥重要作用。针对矿山井下机器人，“安标中心”出台了《煤矿井下机器人基本安全要求（试行）》《煤矿井下机器人安全标志管理方案》等相关标准，上述标准主要以强制的矿山井下安全认证为主，缺乏对矿山智能机器人产品功能性等方面的认证。导致目前部分企业产品在功能和性能方面良莠不齐，部分产品价格高、功能安全与信息安全难保证。标准的缺失和整体性能低下与整个行业对矿山智能机器人场景的理解不到位，智能安全生产功能调研不清晰，标准出台不及时有密切关系。

我国智能矿山规模不断提升，矿山产业数字化、智能化转型发展也在不断加速。智能矿山机器人产业作为创新驱动的核心要素，人才缺乏已成为制约企业数字化转型的关键因素，既懂机器人研发又懂矿山生产环节业务的复合型人才紧缺。目前行业各高校和专业职业技术学院在对人才培养主要在基础知识的学习和基本设备装备的简单操作，而在创新基础理论研究和多学科交叉研发应用方面，在本科教育阶段和职业技能院校培养中仍是短板，如何补足复合型人才短缺、强化多学科交叉融合的基础研发，是今后一段时期内要面临的主要问题。

统筹各部门资源和力量，支持矿山智能机器人产业创新发展。鼓励各地、各有关部门制定发展规划及指导意见，指导矿山智能机器人产业健康可持续发展。发挥行业协会、行业专家等的作用，加强产业动态监测并及时反馈问题建议，形成各部门合力，共同支持矿山智能机器人产业做大做强。积极争取将相关科研项目纳入国家重大科技专项、重点研发计划、中央科技计划等对机器人研发应用支持，促进矿山智能机器人创新产品的应用。

矿山智能机器人建设研发应用，需要强化机器人的自主研发，强化核心算法和中枢芯片的研发力度，如智能辅助决策、提升机器人灵活度、机器人稳定性和路径规划以及智能关键核心零部件和传感器等。突破机器人关键精密元器件材料，探索研究操作系统等共性技术，研发仿生感知、生机电融合、精准定位等前沿技术。以华为和神东联合研发的矿鸿操作系统为例，逐步提升国产矿用操作系统技术。同时，要优化健全创新体制机制，推动技术研究和成果转化，建立一批矿山智能机器人技术实验室中心等，加强技术攻关，提升核心技术水平。

加快矿山智能化技术装备、矿山智能机器人等相关技术规范、产品标准等制修订工作。加快推进矿山智能机器人标准体系建设工作，依托专业机构如“安标中心”或相关企事业单位，推动建立煤矿智能机器人功能标准性、性能符合性检测体系和研发技术平台，逐步形成矿山智能机器人标准制修订、咨询服务和执行监督的闭环管理体系。

为实现矿山智能机器人产业发展，需要支持围绕矿山智能机器人领域建立人才实训基地，培育一批技能应用型人才、技术创新型人才。鼓励企业联合高校、科研院所推进专业设置、教学内容与产业发展、职业标准紧密对接，培养专业技术和复合型高端人才，深化国际交流，在技术、标准、检测认证、人才培养等领域开展合作，提升矿山智能机器人人才综合素质，健全人才体系。