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题名智能选矸机器人关键技术研究
被引量：18
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作者
张袁浩
潘祥生
陈晓晶
霍振龙
任书文
季亮
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机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第6期69-76,111,共9页
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基金
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2020-TD-ZD010)。
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文摘
介绍了智能选矸机器人应用与研究现状,指出目前智能选矸机器人主要基于X射线和图像识别原理,利用高压气动分拣和桁架机器人抓取进行煤矸分离;智能选矸机器人分拣执行机构主要有桁架式、并联式、串联式等类型,响应速度快,常常以“拨”和“抓”的形式分离矸石;在胶带运输过程中,智能选矸机器人“拨”需要考虑不同矸石尺寸的兼容性及运动路径的优化,“抓”需考虑机械手的作业空间及机器人的承载能力。分析了智能选矸机器人在现场复杂环境中有效实现矸石分拣的基于深度学习的煤矸识别、面向非结构多约束环境的选矸机械臂运动规划、基于力反馈的机械臂主动柔顺控制、多臂协作分拣任务分配策略及控制等关键技术,并指出基于深度学习的煤矸识别技术作为选矸机器人的关键技术之一,仍需在煤矸数据集高效构建方法、煤矸识别算法的泛化性提升及实时性优化等方面进行进一步研究。结合现场应用和机器人智能化发展需求,指出了智能选矸机器人今后的研究方向:针对现场复杂环境进行技术改进,提高煤矸识别算法的鲁棒性和自适应性;适应复杂环境的智能感知和控制技术及矸石高精度三维位姿估算技术的研究;基于力位混合控制的选矸机器人智能拣矸技术研发;智能选矸机器人井下选矸技术探究。
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关键词
智能选矸机器人
矸石分拣
图像识别
煤矸识别
机械臂
运动规划
智能感知和控制
任务分配策略
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Keywords
intelligent gangue sorting robot
gangue sorting
image identification
identification of coal gangue
mechanical arm
motion planning
intelligent perception and control
task allocation policy
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
TD948.9
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题名多机械臂煤矸石智能分拣机器人关键共性技术研究
被引量：15
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作者
马宏伟
张烨
王鹏
魏小荣
周文剑
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机构
西安科技大学机械工程学院
陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期427-436,共10页
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基金
国家自然科学基金面上资助项目(51975468)。
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文摘
依据我国煤矿智能绿色发展战略,深入分析了国内外智能拣矸系统的研究现状,指出研发适用于井下的多机械臂煤矸石智能分拣机器人是破解煤矸分拣难题的重要发展方向,凝练了直接影响和制约我国煤矸石智能分拣高质量发展的“煤矸石准确识别、精准跟踪和可靠抓取、多目标任务多机械臂协同分拣”三大关键共性技术难题,并给出了解决思路和方法。针对煤矿井下煤矸石被煤泥严重包裹识别难,提出了“X射线+视觉”煤矸石识别与匹配方法、基于点云数据的煤矸石抓取特征提取方法,实现目标矸石的快速识别和最优抓取特征提取;针对煤矸石形态各异、动态环境抓取难,提出了基于ORB+BEBLID特征的FLANN动态目标高效匹配方法、基于FDSST的动态目标精准跟踪方法、基于三环PID的机械臂同步跟踪轨迹规划方法,实现机械手对高速传输的动态矸石稳定抓取;针对煤矸石随机分布、障碍多、多机械臂任务分配难,提出了改进匈牙利算法的多机械臂动态空间协同分拣方法,确保系统收益的前提下实现多机械臂在动态空间中高效协同工作。现场工业性试验研究结果表明,针对三大关键共性技术所提出的方法能够有效破解煤矸石高效识别和抓取特征提取、机械臂动态目标同步跟踪稳定抓取、多机械臂高效协同分拣等难题,通过构建完整的多机械臂煤矸石智能分拣机器人系统,提高了煤矸石智能分拣系统的可靠性和分拣效率。
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关键词
煤矸石智能分拣
分拣机器人
煤矸识别
稳定抓取
智能协同分拣
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Keywords
intelligent sorting of coal gangue
sorting robot
identification of coal and waste
stable grab
intelligent collaborative sort-ing
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名智能煤矸石分选机器人的研究与应用
被引量：3
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作者
申龙
单浩然
王永利
胡云雷
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机构
中信重工开诚智能装备有限公司
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出处
《中国煤炭》
2023年第10期74-78,共5页
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文摘
为解决煤炭生产过程中煤矸石分选难、智能化程度低等问题,研发了智能煤矸石分选机器人。详细介绍了煤矸石分选机器人的系统组成、智能识别系统以及执行机构,智能煤矸石分选机器人使用YOLOv5网络迅速对煤矸石进行定位,可将矸石的形状、大小、位置、速度等信息传输到气动分拣装置,随后通过控制气动分拣装置使用高压气源吹出矸石,实现对煤矸石的智能分选。通过在双鸭山矿业集团有限公司和双鸭山市锦旸煤业有限公司等4个煤矿的实际应用表明,智能煤矸石分选机器人提高了煤矸石的分选效率,提升了煤矿的智能化程度,并取得显著的社会效益和经济效益。
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关键词
智能煤矸石分选机器人
煤矸石分选
干法选煤
机器视觉
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Keywords
intelligent coal gangue sorting robot
coal gangue sorting
dry coal preparation
machine vision
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分类号
TD94
[矿业工程—选矿]
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