根据国家相关部门进行的数据统计,2020 年全国煤炭产量为39.02 亿t,其中铁路运输17.9 亿t,2021 年全国煤炭产量40.7 亿t,铁路运输占比进一步扩大。我国煤炭运输最主要的方式为铁路运输,约占全国煤炭总产量1/3,铁路运输发挥着巨大作用。目前煤炭火车装车站场所,当火车车厢装运完成后,需进行车帮清扫作业,将车帮上撒落的煤清扫进车厢内。清扫作业目前大部分采用人工作业。作业时,车厢每侧2~3 人站在操作台上,用扫把、铁锹将煤清理进车厢内。根据装车进度,操作员一般需在2 min 内完成清理工作,每装一列车,连续工作100~200 min,如果装车站连续装车,清扫作业需连续进行。长期人工清扫作业过程中,发现存在以下问题:(1) 需要人工多,劳动成本较高。(2) 工人连续作业,劳动强度较大。(3) 工作环境恶劣,粉尘较大,冬季气温较低。(4) 清扫效果不佳,经常有疏漏和残余。基于以上问题,急需要开发可行、可靠、高效、高质量的车帮自清扫系统。