摘 要

為解決煤礦井下粉塵治理中人工沖塵勞動強(qiáng)度大、健康風(fēng)險高，以及現(xiàn)有輪軌式?jīng)_塵車機(jī)動性差、沖塵裝備自動化程度低等問題，設(shè)計(jì)了基于電驅(qū)伺服機(jī)械臂的礦井巷道沖塵機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成執(zhí)行與驅(qū)動、感知、控制與決策、定位、供電與電源管理、人機(jī)通信知-決策-執(zhí)行閉環(huán)架構(gòu)；研究了六自由度伺服機(jī)械臂精準(zhǔn)控制、多傳感器環(huán)境感知、激光視覺輔助定位等關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)井下巷道自主移動、精準(zhǔn)沖塵與動態(tài)調(diào)整，有效提升沖塵覆蓋率與效率，降低人員健康風(fēng)險，滿足礦井高效、安全、智能的粉塵治理需求。

文章來源：《智能礦山》2025年第11期“礦山機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐特刊”

作者簡介：張健強(qiáng)，主要從事礦用智能電驅(qū)執(zhí)行器開發(fā)研究工作。E-mail：412639040@qq.com

作者單位：天地（常州）自動化股份有限公司

引用格式：張健強(qiáng).基于電驅(qū)伺服機(jī)械臂的礦井巷道沖塵機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].智能礦山，2025，6(11)：86-91.

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煤礦井下粉塵問題是影響安全生產(chǎn)和職工健康的重要因素之一。在井下復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中，大量煤塵在采掘、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)等過程中持續(xù)生成，成為誘發(fā)塵肺病、粉塵爆炸以及設(shè)備磨損等系列問題的主要根源。由煤塵引發(fā)的職業(yè)病，特別是塵肺病高發(fā)。數(shù)據(jù)顯示全國范圍內(nèi)新發(fā)塵肺病例中，約50%與煤礦作業(yè)直接相關(guān)，煤礦塵肺新發(fā)數(shù)量約占煤礦職業(yè)病總量的70%，職業(yè)健康問題形勢依然嚴(yán)峻。

煤礦井下粉塵治理存在問題

目前，多數(shù)礦井粉塵治理仍以人工為主，特別是在長距離巷道或非固定作業(yè)點(diǎn)的沖塵過程中，作業(yè)人員通常需要手持水管進(jìn)行噴霧清洗，勞動強(qiáng)度大、噴灑覆蓋不均、清潔死角多，人員在作業(yè)過程中暴露在高濃度粉塵環(huán)境中，健康風(fēng)險高。

目前部分礦井引入了輪軌式?jīng)_塵車等設(shè)備，在一定程度上提高了效率，但由于其機(jī)動性和適應(yīng)性有限，難以應(yīng)對復(fù)雜多變的巷道條件，尤其在狹小、轉(zhuǎn)彎或設(shè)備密布區(qū)域，作業(yè)效果不佳。

巷道沖塵機(jī)器人具備自主移動、粉塵濃度檢測、自適應(yīng)沖塵控制和環(huán)境感知等能力，以替代人工完成高風(fēng)險、高強(qiáng)度的沖洗作業(yè)。但當(dāng)前多數(shù)巷道沖塵裝備處于功能單一、自動化程度低、作業(yè)效果不穩(wěn)定的初級階段，難以滿足高效、安全、智能的礦井運(yùn)行需求。

為應(yīng)對井下復(fù)雜環(huán)境下的沖塵作業(yè)需求，電驅(qū)伺服機(jī)械臂因其具備多自由度操控能力與高度柔性控制特性，成為構(gòu)建智能沖塵系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)方案。相比傳統(tǒng)沖塵車或固定噴灑裝置，機(jī)械臂在有限空間內(nèi)靈活運(yùn)動，執(zhí)行多角度、定點(diǎn)且動態(tài)調(diào)整的精準(zhǔn)沖塵任務(wù)；電驅(qū)控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快、運(yùn)行穩(wěn)定，便于與視覺感知等智能模塊協(xié)同工作，提升了作業(yè)覆蓋率和除塵效率。

筆者以此為切入點(diǎn)，重點(diǎn)探討電驅(qū)伺服機(jī)械臂在井下巷道沖塵場景中的系統(tǒng)架構(gòu)、感知控制策略與作業(yè)流程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步分析其在礦山智能除塵方向上的工程應(yīng)用價值與發(fā)展前景。

電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

電驅(qū)伺服機(jī)械臂巷道沖塵系統(tǒng)面向煤礦井下高粉塵、高風(fēng)險作業(yè)場景，集成了執(zhí)行與驅(qū)動系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制與決策系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、供電與電源管理系統(tǒng)、人機(jī)通信系統(tǒng)6個子系統(tǒng)，構(gòu)建了感知-決策-執(zhí)行閉環(huán)的信息控制架構(gòu)，具備良好的智能化作業(yè)能力與復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性。各子系統(tǒng)之間通過有線或無線通信鏈路實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同運(yùn)行，確保系統(tǒng)在井下復(fù)雜環(huán)境中具備高效、靈活、安全的智能沖塵能力，電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)總體架構(gòu)

（1）執(zhí)行與驅(qū)動系統(tǒng)為核心作業(yè)單元，通過多自由度電驅(qū)伺服機(jī)械臂搭載高壓噴霧模塊，結(jié)合軌道行走或輪式底盤平臺，實(shí)現(xiàn)對巷道粉塵的定點(diǎn)、分區(qū)、高效沖洗作業(yè)。

（2）感知系統(tǒng)分布式布設(shè)粉塵傳感器、溫濕度傳感器、激光雷達(dá)與視覺模塊，全面獲取作業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)，為后續(xù)沖塵策略的制定與路徑規(guī)劃提供可靠依據(jù)。

（3）控制與決策系統(tǒng)作為整套系統(tǒng)的信息中樞，融合感知信息與定位數(shù)據(jù)，完成任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃、作業(yè)指令下發(fā)與動作執(zhí)行反饋等關(guān)鍵流程，確保作業(yè)過程的準(zhǔn)確性與安全性。

（4）供電與電源管理系統(tǒng)支持礦用防爆電纜或電池組供電方式，并集成電源管理與多級安全保護(hù)機(jī)制，為各子系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供能源保障。

（5）定位系統(tǒng)基于激光SLAM和視覺輔助定位算法，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂本體及噴霧末端在三維空間內(nèi)的高精度自主定位，輔助沖塵區(qū)域識別與作業(yè)路徑微調(diào)，提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與智能水平。

（6）人機(jī)通信系統(tǒng)是操控端與作業(yè)系統(tǒng)之間的交互接口，承擔(dān)參數(shù)配置、任務(wù)下達(dá)、數(shù)據(jù)回傳與遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的全面掌控與動態(tài)調(diào)度。

2.1 執(zhí)行與驅(qū)動系統(tǒng)

驅(qū)動與執(zhí)行系統(tǒng)是電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)中最核心的工作單元，負(fù)責(zé)實(shí)際沖塵動作的完成、空間姿態(tài)的靈活調(diào)整以及末端作業(yè)任務(wù)的具體實(shí)施。該系統(tǒng)主要由六自由度伺服機(jī)械臂、末端作業(yè)裝置（包括高壓噴霧與機(jī)械清掃組件）以及支撐與移動平臺3部分構(gòu)成，驅(qū)動與執(zhí)行系統(tǒng)組成如圖2所示。

圖2 驅(qū)動與執(zhí)行系統(tǒng)組成

（1）六自由度伺服機(jī)械臂

六自由度伺服機(jī)械臂是關(guān)鍵執(zhí)行結(jié)構(gòu)，依托高性能電驅(qū)伺服電機(jī)對各關(guān)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立精準(zhǔn)控制，具備高速響應(yīng)、位置精度高、路徑控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。臂長約2 700 mm，重復(fù)定位精度優(yōu)于±0.05 mm，腕部最大負(fù)載能力為220 kg，結(jié)構(gòu)防護(hù)等級達(dá)到基體IP54、手腕區(qū)域IP67級別，在煤礦巷道復(fù)雜多變、空間受限的工作環(huán)境中執(zhí)行重載作業(yè)，完成多方位、多姿態(tài)的作業(yè)調(diào)度。

（2）末端作業(yè)裝置

末端執(zhí)行器部分集成高壓噴霧與毛刷清掃2種作業(yè)功能。噴霧模塊由噴頭、高壓泵、供水管路和電控閥門組成，可根據(jù)粉塵濃度、空間構(gòu)型及作業(yè)任務(wù)智能調(diào)節(jié)噴霧角度、流量與范圍。

機(jī)械清掃模塊配置柔性毛刷或旋轉(zhuǎn)刷頭，適用于積塵嚴(yán)重區(qū)域，并通過六自由度機(jī)械臂末端姿態(tài)靈活調(diào)整或柔順控制，實(shí)現(xiàn)對不規(guī)則區(qū)域的自適應(yīng)物理清除，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)對頑固粉塵的處置能力。2種末端模式可根據(jù)作業(yè)場景實(shí)現(xiàn)獨(dú)立或聯(lián)合驅(qū)動，提升沖塵效果的全面性與適應(yīng)性。

（3）支撐與移動平臺

支撐與移動平臺為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的支撐和機(jī)動能力，支持軌道式或輪式配置，滿足不同煤礦環(huán)境的部署需求。整個驅(qū)動與執(zhí)行系統(tǒng)安裝于具備一定承載與移動能力的底盤平臺上，平臺可根據(jù)不同礦井條件選用輪式、履帶式或軌道行走方式，在保證安全穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)局部移動與姿態(tài)調(diào)整，便于系統(tǒng)部署與沖塵路徑優(yōu)化。

機(jī)械臂與噴霧裝置的動作協(xié)調(diào)依賴于驅(qū)動單元內(nèi)部的伺服驅(qū)動器、位置編碼器與反饋控制模塊，實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動控制和狀態(tài)閉環(huán)調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，驅(qū)動與執(zhí)行系統(tǒng)接收控制與決策系統(tǒng)下發(fā)的運(yùn)動與噴霧指令，實(shí)時響應(yīng)來自感知系統(tǒng)反饋的信息，如定位位置、粉塵濃度、環(huán)境變化等，形成閉環(huán)調(diào)度與智能決策支持。該系統(tǒng)是沖塵任務(wù)落地的直接執(zhí)行者，體現(xiàn)了整套機(jī)器人系統(tǒng)的操作性能、任務(wù)適應(yīng)能力與智能化水平，對實(shí)現(xiàn)礦井智能除塵目標(biāo)起著決定性作用。

2.2 控制與決策系統(tǒng)

控制與決策系統(tǒng)作為電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵平臺的核心指揮中樞，完成對各子系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度、智能分析與精準(zhǔn)控制，是保障整體作業(yè)高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。該系統(tǒng)以工業(yè)級主控單元（如PLC或嵌入式工業(yè)PC）為核心，融合路徑規(guī)劃、作業(yè)策略、反饋控制等多個功能模塊，實(shí)現(xiàn)從任務(wù)接收、環(huán)境感知到動作執(zhí)行的閉環(huán)控制流程。

控制與決策系統(tǒng)主要功能：接收用戶輸入或上位調(diào)度指令，結(jié)合感知系統(tǒng)采集的巷道信息與粉塵濃度數(shù)據(jù)，動態(tài)生成最優(yōu)作業(yè)路徑與沖塵策略；在作業(yè)過程中，對機(jī)械臂的運(yùn)動軌跡、水泵噴霧狀態(tài)、噴頭角度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時調(diào)度與聯(lián)動控制；具備實(shí)時反饋能力，可基于執(zhí)行結(jié)果和傳感器回傳數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整沖塵計(jì)劃，提升整體作業(yè)的魯棒性與適應(yīng)性。

控制與決策系統(tǒng)高度模塊化，可與視覺識別、激光建圖、定位模塊等智能單元深度集成，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、目標(biāo)識別與區(qū)域感知等智能化功能。在算法層面，集成多種路徑生成與軌跡優(yōu)化算法，支持基于規(guī)則的預(yù)設(shè)模式與基于場景變化的自適應(yīng)模式切換，增強(qiáng)系統(tǒng)在不同巷道結(jié)構(gòu)與粉塵分布下的作業(yè)靈活性。同時，控制系統(tǒng)還負(fù)責(zé)與通信與人機(jī)交互系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，接收遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺指令、上傳作業(yè)狀態(tài)與環(huán)境數(shù)據(jù)，并支持本地或遠(yuǎn)程故障診斷與更新維護(hù)，控制與決策系統(tǒng)框架如圖3所示。

圖3 控制與決策系統(tǒng)框架

2.3 感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)是電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵平臺實(shí)現(xiàn)智能化作業(yè)的核心支撐，負(fù)責(zé)對作業(yè)環(huán)境及關(guān)鍵作業(yè)變量的實(shí)時感知與數(shù)據(jù)采集，為控制與決策系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的輸入信息，構(gòu)建起系統(tǒng)的“視覺”與“觸覺”，感知系統(tǒng)組成如圖4所示。

圖4 感知系統(tǒng)組成

感知系統(tǒng)涵蓋多類型傳感器與感知裝置，主要包括粉塵濃度傳感器（如PM2.5/PM10顆粒物監(jiān)測）、環(huán)境參數(shù)傳感器（溫度、濕度、氣壓等）、激光雷達(dá)（用于巷道建圖與避障）以及工業(yè)相機(jī)或深度視覺模塊（用于定位、區(qū)域識別及作業(yè)目標(biāo)檢測）等。

在實(shí)際運(yùn)行中，感知系統(tǒng)通過粉塵傳感器實(shí)時監(jiān)測巷道空氣中懸浮顆粒濃度，輔助判斷沖塵效果和區(qū)域清潔優(yōu)先級；環(huán)境傳感器感知當(dāng)前作業(yè)環(huán)境的綜合參數(shù)，為噴霧量調(diào)控和作業(yè)安全性評估提供依據(jù)；激光雷達(dá)配合SLAM建圖算法，實(shí)現(xiàn)對礦井巷道空間結(jié)構(gòu)的高精度建圖與動態(tài)更新，助力定位系統(tǒng)完成自主導(dǎo)航與精確定位；視覺系統(tǒng)則主要用于識別巷道結(jié)構(gòu)特征、定位沖塵目標(biāo)區(qū)域、跟蹤執(zhí)行過程中的關(guān)鍵位置變化，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的智能性與作業(yè)精準(zhǔn)度。針對高粉塵環(huán)境，系統(tǒng)采用高防護(hù)等級傳感器、多傳感器數(shù)據(jù)融合和視覺濾波算法，降低粉塵對感知精度和穩(wěn)定性的影響。

在粉塵濃度測量參數(shù)上，傳感器測量范圍為0.01～200 mg/m3，對于清潔控制或濃度監(jiān)測均適用；傳感器具備高靈敏度（約0.05 mg/m3）、響應(yīng)迅速、抗粉塵干擾能力強(qiáng)。視覺與深度感知方面，無標(biāo)定的LiDAR系統(tǒng)測距精度為0.5～10 mm，水平與垂直定位誤差控制為±1 cm以內(nèi)，適用于地圖構(gòu)建與路徑規(guī)劃；高分辨率結(jié)構(gòu)光深度攝像頭則可提供亞毫米級點(diǎn)云精度與空間分辨率，滿足近距離目標(biāo)識別與細(xì)節(jié)捕捉需求。

2.4 人機(jī)通信系統(tǒng)

人機(jī)通信系統(tǒng)是電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵平臺實(shí)現(xiàn)操作指令下達(dá)、狀態(tài)監(jiān)測與數(shù)據(jù)交互的關(guān)鍵樞紐，傳遞用戶與機(jī)器人之間的信息流，是系統(tǒng)內(nèi)部邏輯與外部操作者之間的橋梁。主要功能包括本地操作、遠(yuǎn)程通信、數(shù)據(jù)上傳、狀態(tài)可視化以及故障報警等，確保整個系統(tǒng)在封閉、復(fù)雜的井下環(huán)境中依然具備良好的人機(jī)交互體驗(yàn)與高效的信息管理能力，人機(jī)通信系統(tǒng)組成如圖5所示。

圖5 人機(jī)通信系統(tǒng)組成

在人機(jī)接口方面，配備有本地控制終端，通常為防爆工業(yè)觸控屏或手持式遙控裝置，操作者可通過圖形化界面進(jìn)行任務(wù)設(shè)定、參數(shù)調(diào)整、模式切換及狀態(tài)查詢等操作，實(shí)現(xiàn)對沖塵任務(wù)的快速部署與靈活控制。

人機(jī)通信系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程通信功能，借助有線或無線通信模塊（如工業(yè)WiFi、EtherCAT、CAN總線等）將感知信息、運(yùn)行狀態(tài)、作業(yè)記錄等上傳至地面控制中心或礦山調(diào)度平臺，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管、數(shù)據(jù)歸檔與系統(tǒng)升級。

在人機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，實(shí)時接收來自控制與決策系統(tǒng)的狀態(tài)反饋信息，并將用戶輸入的操作命令或參數(shù)變更指令傳遞至主控單元，間接影響機(jī)械臂的運(yùn)動軌跡、噴霧模式或系統(tǒng)策略的調(diào)整。提供系統(tǒng)外部對內(nèi)部作業(yè)流程的可控入口，通過信息共享機(jī)制支撐各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，是實(shí)現(xiàn)智能化、可視化操作管理的重要支撐平臺。

2.5 供電與電源管理系統(tǒng)

供電與電源管理系統(tǒng)是電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)保障單元，為整個平臺的各功能模塊提供持續(xù)、可靠、安全的電力支持。根據(jù)井下作業(yè)的不同部署需求，供電系統(tǒng)可采用2種典型供能方式。

（1）基于鋰電池或磷酸鐵鋰電池組的獨(dú)立供能方案，適用于對靈活性和移動性要求較高的場景。

（2）通過防爆電纜接入礦井電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷供電，更適合部署在固定軌道或半固定作業(yè)平臺上。

在電源管理方面，系統(tǒng)集成了專用的電源控制單元（如BMS電池管理系統(tǒng)），具備對電壓、電流、溫度、SOC狀態(tài)等參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測與動態(tài)調(diào)節(jié)能力，確保各關(guān)鍵子系統(tǒng)在合適的電氣條件下穩(wěn)定運(yùn)行；系統(tǒng)配置多重安全保護(hù)機(jī)制，包括過流保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)和高溫斷電等功能，規(guī)避電氣故障引發(fā)的系統(tǒng)風(fēng)險，提升整體運(yùn)行的安全性和可靠性。

供電系統(tǒng)與其他各子系統(tǒng)建立了清晰的供電路徑與管理邏輯。電驅(qū)伺服電機(jī)、主控工控機(jī)、高壓水泵、傳感器模組、通信模塊等均由電源系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配供電資源，在負(fù)載需求動態(tài)變化的情況下，實(shí)現(xiàn)智能功率分配與能量回收（如部分伺服驅(qū)動系統(tǒng)支持能量回饋）。供電系統(tǒng)實(shí)時與控制與決策系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動，根據(jù)作業(yè)狀態(tài)調(diào)節(jié)功率輸出或切換作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行與智能調(diào)度。

2.6 定位系統(tǒng)

定位系統(tǒng)是電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵平臺實(shí)現(xiàn)自主作業(yè)和高精度沖塵的關(guān)鍵支撐單元，主要承擔(dān)作業(yè)平臺在井下巷道環(huán)境中的空間感知、位置識別與姿態(tài)估計(jì)等功能。鑒于礦井環(huán)境結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光照條件不穩(wěn)定、傳統(tǒng)GPS信號受限等問題，本系統(tǒng)采用多源融合的定位技術(shù)架構(gòu)，通過激光雷達(dá)（LiDAR）、視覺識別模塊、慣性測量單元（IMU）等傳感器協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)對平臺全局位置與局部精細(xì)姿態(tài)的穩(wěn)定感知與動態(tài)跟蹤。

激光雷達(dá)模塊作為定位系統(tǒng)的主感知源之一，獲取巷道高精度輪廓信息，構(gòu)建實(shí)時點(diǎn)云地圖，并通過SLAM算法實(shí)現(xiàn)平臺在井下環(huán)境中的自主定位與建圖，在移動機(jī)器人或測繪場景中具有亞厘米級水平定位精度（約±1 cm）與垂直分辨率，適用于復(fù)雜巷道的地圖構(gòu)建與實(shí)時定位。

視覺識別系統(tǒng)用于識別沖塵目標(biāo)區(qū)域、避障目標(biāo)或關(guān)鍵巷道標(biāo)志物，增強(qiáng)定位系統(tǒng)的環(huán)境理解能力與場景感知精度。IMU模塊負(fù)責(zé)采集平臺在移動過程中的加速度與角速度數(shù)據(jù)，在短時間GPS/激光數(shù)據(jù)丟失情況下提供運(yùn)動補(bǔ)償，確保軌跡連續(xù)性與魯棒性。IMU的采樣頻率通常在100～400 Hz，確保對加速度與角速度的及時響應(yīng)。角度測量精度為±0.1°，單次定位誤差在短時間內(nèi)可控制在較小范圍，短時漂移亦控制得更合理，GPS更新頻率范圍為2～10 Hz，為IMU提供必要的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

在系統(tǒng)架構(gòu)層面，定位系統(tǒng)與控制與決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)深度集成，所有位置信息、姿態(tài)數(shù)據(jù)與建圖結(jié)果均實(shí)時上傳至主控單元，為路徑規(guī)劃、目標(biāo)定位、機(jī)械臂姿態(tài)調(diào)整等核心控制邏輯提供支持。定位數(shù)據(jù)還可反饋至執(zhí)行系統(tǒng)，用于實(shí)時更新目標(biāo)點(diǎn)位和沖塵姿態(tài)，確保噴霧作業(yè)的精準(zhǔn)性與覆蓋度。部分定位信息也可用于通信與人機(jī)交互系統(tǒng)中的狀態(tài)展示與遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高操作透明度與系統(tǒng)可控性。

總 結(jié)

（1）電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)通過多子系統(tǒng)協(xié)同集成，構(gòu)建了集智能感知、自主控制、精確執(zhí)行于一體的智能除塵作業(yè)平臺。各子系統(tǒng)在功能和信息交互高度融合，共同支撐系統(tǒng)在復(fù)雜礦井環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行與高效作業(yè)。

（2）執(zhí)行與驅(qū)動系統(tǒng)完成精準(zhǔn)動作輸出，感知與定位系統(tǒng)提供動態(tài)環(huán)境信息，控制與決策系統(tǒng)進(jìn)行全局統(tǒng)籌與指令生成，供電系統(tǒng)確保持續(xù)穩(wěn)定供能，人機(jī)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操控、監(jiān)測與遠(yuǎn)程交互。

（3）電驅(qū)伺服機(jī)械臂沖塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、功能全面，具有良好的工程應(yīng)用基礎(chǔ)和擴(kuò)展?jié)摿?，可為礦山智能除塵技術(shù)發(fā)展提供有力支撐。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊(duì)/人物專訪政策解讀視角·觀點(diǎn)智能示范礦井對話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報道等。

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來，策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團(tuán)智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會”“煤炭清潔高效利用先進(jìn)成果發(fā)布會”“《智能礦山》理事、特約編輯年會暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運(yùn)維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動20余次。組建了理事會、特約編輯團(tuán)隊(duì)、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團(tuán)隊(duì)，打造了“刊-網(wǎng)-號-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺，全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗(yàn)。

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