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1 # 機器人觀察員
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2 # 明哥手機維修
在某種程度上機器人代替不了人類,工廠級的機器人只是在一個固定的崗位上不停的重複著同樣的一個動作,沒有思考能力,沒有判斷能力,簡單的說就是一個機械工具,不像電影裡的機器人會開車、會做飯會炒菜、會接生小孩等等和人類一樣。假如煤礦裡一個機器人做一個動作,整個產煤流程就需要無數個機器人組成一條生產線,那投入的資金也就相當大,而且在那樣條件下的生產線很容易壞,總的來說不如精明的煤老闆花幾百塊請一人幹一天的開銷來的實在,喜歡就請關注明哥吧,謝謝!
應用於煤礦的工業機器人,目前還沒有研發出來。
為什麼沒有研發出來,其實主要原因在於幾點:
行業屬性:本身煤工業並不是一個高度整合的離散工業。在採煤領域屬於離散工業。在煤化工領域屬於過程工業。
並且,機器人技術最發達的領域,汽車領域同煤炭的交集太少。更為主要的是煤炭工業一直是一個寡頭壟斷市場。供應量並不是其營收的主要的影響因數,煤炭價格,以及儲量是其競爭的主要因數。
說白了,一個大部分的煤礦企業是國企,對於外資企業而言,煤礦領域屬於一個可以巨集觀調控市場能源及化工的手段。所以沒人願意儘快的把一個煤礦採完。採完了就什麼多沒有了。
能源供給的可預測性——很難有超大規模增幅煤炭主要供應兩個市場:(1)能源市場,作為發電,鍊鋼等等的能源供應。(2)化工市場:作為化工原料。我們知道這兩個領域都屬於原材料的生產領域。儘管我們常說煤炭是工業革命的血液。但增長幅度最大的是肉,不是血量。用通俗的語言來說,煤炭不可獲取,但有每年必須消耗的量。所以,採煤領域一直進行工業化,更集中於機械式發展。例如採煤機,採煤礦道支架等等。
採煤領域機器人的研發的技術難點當下所有的工業區機器人,基本都是電驅動。必須保證防護等級大奧IP67,特殊防護實現絕緣能力。
此外,礦道比較坑窪,對於當前的機器人而言,需要保證通訊暢通,實現遠端操控。對通訊要求較高,且更為主要的原因在於,對成本要求較高。
大負載機器人結構,能夠推動或者操控礦山機械進行開採,必然要做大負重大,並且各類感測器優良。
一個最為簡單的3D視覺,少說也要以10來萬。這還是比較便宜,更為複雜的能夠識別動態環境的3D視覺價格更是可想而知。
所以這也是為什麼這些年礦山機器人,為什麼一直髮展的不快的原因。
國內政策,2019年1月9日,國家立項《煤礦機器人重點研發目錄》已經國家煤礦安全監察局2018年第41次局長辦公會議審議通過,現予公告。
涉及到:掘進類,採煤類,運輸類,安控類四大類38種機器人。
一、名稱:掘進工作面機器人群
基本要求:研發基於資訊化、網路化和智慧化技術的礦井掘進工作面機器人群,具備井巷掘進作業裝置機群自主決策控制功能,實現工作面掘進、臨時支護、鑽錨、運輸等多機器人高效協同,一鍵啟動、自動掘進。
二、名稱:掘進機器人
基本要求:研發能夠自主決策、智慧控制的掘進機器人,具備定位導航、糾偏、多引數感知、狀態監測與故障預判、遠端干預等功能,實現掘進機高精度定向、位姿調整、自適應截割及掘進環境視覺化。
三、名稱:全斷面立井盾構機器人
基本要求:研發面向煤礦建井工程的全斷面立井盾構機器人,具備自主掘砌與邁步、礦井圍巖與環境感知、模板與撐靴等裝置狀態監測及自動調控等功能,實現立井全斷面機器人化掘進。
四、名稱:臨時支護機器人
基本要求:研發掘進巷道圍巖狀態智慧感知、自主移動定位臨時支護機器人,具備支撐力自適應控制、支護姿態自適應調控、多架協同及遠端干預等功能,確保掘進巷道臨時支護及時可靠,提高掘進效率及安全性。
五、名稱:鑽錨機器人
基本要求:研發由錨杆機、錨杆倉及智慧控制系統組成的鑽錨機器人,實現錨杆間排距自動定位、機單元自動或遙控行走、鑽孔、填裝錨固劑、錨杆裝卸、鎖緊錨杆等功能,滿足井下巷道的快速支護要求。
六、名稱:噴漿機器人
基本要求:研發整合行走、掃描、泵送、配料、攪拌及噴射等工序的噴漿機器人,具備巷道複雜作業區域的快速掃描、空間建模、網架識別、噴射區域智慧劃分、臂架運動智慧控制及噴射路徑智慧規劃等功能,實現井下巷道噴漿支護自動作業。
七、名稱:探水鑽孔機器人
基本要求:研發自主或遙控移機、精確定位及自動裝卸鑽桿的探水鑽孔機器人,具備自動調整鑽姿、智慧鑽孔規劃、鑽孔定位、自動糾偏鑽進、孔口防噴、鑽屑引數與鑽孔水情實時監測及遙控作業功能,提高探水鑽孔施工的精度。
八、名稱:防突鑽孔機器人
基本要求:研發自主或遙控移機、精確定位及自動裝卸鑽桿的防突鑽孔機器人,具備自動調整鑽姿、智慧鑽孔規劃、鑽孔定位、鑽進速度與瓦斯壓力自適應、鑽孔軌跡與孔口環境瓦斯濃度實時監測、自動防噴孔及遙控作業功能,提高防突鑽孔施工安全性。
九、名稱:防衝鑽孔機器人
基本要求:研發自動上下鑽桿、遙控操作的防衝鑽孔機器人,具備自主或遙控移機、精確定位、自動調整鑽姿、智慧鑽孔規劃、鑽孔定位、自適應鑽進、鑽屑引數與地壓實時監測及遙控作業功能,實現高地應力環境下大孔徑防衝鑽孔施工自動化。
十、名稱:採煤工作面機器人群
基本要求:研發適合煤礦複雜地質與環境條件的採煤工作面機器人群,具備回採工作面裝置機群自主決策控制、煤巖介面的自主識別等功能,實現工作面採煤機、刮板輸送機、液壓支架、轉載機及超前支架等裝置自主執行、多機協同聯動作業。
十一、名稱:採煤機機器人
基本要求:研發能夠自主決策、智慧控制的採煤機機器人,具備精準定位、採高檢測、姿態監測、遠端通訊控制、煤巖識別、狀態監測與故障預判、視覺化遠端干預等功能,實現採煤機自主行走、自適應截割及高效連續執行。
十二、名稱:超前支護機器人
基本要求:研發巷道圍巖智慧感知、自主移動超前支護機器人,具備支撐力自適應調整、支護姿態控制、多機協同及遠端干預等功能,確保採煤工作面推採過程中巷道穩定,提高開採效率及安全性。
十三、名稱:充填支護機器人
基本要求:研發用於工作面充填區支護與充填一體化的機器人,具備輸料和充填過程實時監控、充填率自動判別及充填體形態自動識別等功能,實現可靠支護條件下的自主充填作業,確保充填率和品質符合要求。
十四、名稱:露天礦穿孔爆破機器人
基本要求:研發適用於露天開採的穿孔爆破機器人,具備爆破系統三維模擬、孔位自動定位、孔深自動檢測、穿孔過程遠端控制與監測等功能,實現露天礦爆破作業無人化。
十五、名稱:搬運機器人
基本要求:研發礦用物料自動識別、抓取、搬運和碼放機器人,具備物料識別定位、路徑規劃、自主移動、安全避障及遠端干預等功能,實現生產物料的按時、按需搬運,提高搬運效率。
十六、名稱:破碎機器人
基本要求:研發工作面大塊煤巖體破碎或人工構築物破除機器人,具備機動能力、破碎目標自動辨識、定位、閉鎖、破碎及效果評判等功能,實現精準、高效破碎作業。
十七、名稱:車場推車機器人
基本要求:研發車場推車作業機器人,具備礦車位置及數量識別、執行方向判斷、自主規劃摘掛鉤及推車動作、安全閉鎖確認等功能,實現車輛的摘掛鉤分離及推車作業機器人化。
十八、名稱:巷道清理機器人
基本要求:研發具有刷幫、起底、破碎、鏟裝功能的巷道清理機器人,實現自主或遙控移機、巷道變形快速檢測、精確定位作業位置、變形巷道修復及評測等功能,提升巷道清理工作效率。
十九、名稱:煤倉清理機器人
基本要求:研發儲煤筒倉自動化清理、疏通機器人,具備蓬煤、粘壁、凍煤趨勢預判、目標識別、清理、等功能,安全有效地替代人工解決落煤不暢和煤倉阻塞難題。
二十、名稱:水倉清理機器人
基本要求:研發水倉煤泥自動挖掘、脫水、運輸機器人,具備煤泥自動清挖、自動輸送、固液分離、煤泥塊裝運等功能,實現水倉煤泥及時、高效清理。
二十一、名稱:選矸機器人
基本要求:研發運輸過程中矸石及其他非煤雜物智慧分揀機器人,具備目標破碎、自動識別、精確定位、快速選揀、分類投放等功能,實現煤矸高效分離。
二十二、名稱:巷道衝塵機器人
基本要求:研發巷道沖洗降塵機器人,具備自主行進、巷道煤塵量自動檢測、自主規劃沖洗作業流程、自適應設定衝塵引數及環境監測等功能,替代人工對巷道進行自動沖洗。
二十三、名稱:井下無人駕駛運輸車
基本要求:研發煤礦井下無人駕駛運輸車,具備精確定位、安全探測、自主感知、主動避障、自動錯車、風門聯動等功能,實現井下運輸車無人化駕駛。
二十四、名稱:露天礦電鏟智慧遠端控制自動裝載系統
基本要求:研發露天礦電鏟智慧遠端控制自動裝載系統,具備礦區環境感知與三維重現、無線通訊與遠端監控、自動裝車對位、移動鏟位、故障智慧識別與報警等功能,實現露天電鏟作業智慧化與無人化。
二十五、名稱:露天礦卡車無人駕駛系統
基本要求:研發適用於露天煤礦的運輸卡車無人駕駛系統,具備遠端無線通訊、GPS定位、自主行走、導航避障、裝載自動識別等功能,實現礦用卡車的無人駕駛和卡車車隊的智慧排程。
二十六、名稱:工作面巡檢機器人
基本要求:研發適用於井下回採工作面作業環境巡檢機器人,具備自主移動、定位、影象採集、智慧感知、預警、人機互動等功能,實現煤壁、片幫、大塊煤、有害氣體、溫度、粉塵、裝置狀態等監測。
二十七、名稱:管道巡檢機器人
基本要求:研發瓦斯、風、水等管道巡檢機器人,具備氣體測定、管壁檢測、缺陷定位、清淤、除垢及封堵等功能,為管道維護、檢修及更換提供依據。
二十八、名稱:通風監測機器人
基本要求:研發基於巷道斷面變化觀測的迴風巷通風狀況監測機器人,具備圍巖斷面變形判識、積水探測、通風引數採集、智慧分析及危險預警等功能,對巷道維護和通風系統調整提供依據。
二十九、名稱:危險氣體巡檢機器人
基本要求:研發井下環境中危險氣體巡檢機器人,具備複雜巷道自主行走,定位、危險氣體濃度與濃度分佈、環境溫度感知、資料處理與預警及人機互動等功能,替代人工巡迴檢測。
三十、名稱:自動排水機器人
基本要求:研發井下巷道排水機器人,具備複雜地形泵體自主或遙控行走、精準對接、快速接管、自動排水與追水、遠端干預等功能,實現巷道湧水的快速排水。
三十一、名稱:密閉砌築機器人
基本要求:研發井下巷道密閉砌築機器人,具備自動或遙控行走、精確定位、快速掏槽、自動砌築、填充與抹面、作業環境監測等功能,替代人工實現井下掏槽及砌築施工。
三十二、名稱:管道安裝機器人
基本要求:研發井下風、水管路安裝機器人,具備管路抓取、精確調位、快速連線、遙控操作等功能,替代人工實現井下風、水管路的自動安裝。
三十三、名稱:皮帶機巡檢機器人
基本要求:研發皮帶自動巡檢機器人,具備自動行走、自主定位、皮帶執行引數檢測、溫度與煙霧感知、煤流監測、環境引數監測及預警等功能,替代人工實現皮帶運輸的智慧化監測。
三十四、名稱:井筒安全智慧巡檢機器人
基本要求:研發井筒安全智慧巡檢機器人,具備自主井壁爬行、環境引數檢測、支護缺陷與危險源識別、井壁裂紋等狀態評估和預警,提升建設期及服役期井筒的安全保障能力。
三十五、名稱:巷道巡檢機器人
基本要求:研發具有裝置設施巡檢、環境探測等功能的巷道巡檢機器人,實現自主移動、精確定位、裝置執行工況檢測、設施狀況診斷、巷道變形檢測、有害氣體檢測等功能,替代人工對巷道進行巡檢。
救援類
三十六、名稱:井下搶險作業機器人
基本要求:研發巷道塌方、堵塞等狹小空間快速搶險救援作業機器人,具備自主行走、精確定位、井下環境識別、挖掘、鑽擴、運送、遠端遙控等功能,實現搶險作業無人化。
三十七、名稱:礦井救援機器人
基本要求:研發適用於煤礦井下水、火及瓦斯災後救援機器人,具備自主行走、導航定位、被困人員生命探測、音視訊互動、緊急救護物資輸送等功能,實現害後的惡劣環境被困人員自主搜尋。
三十八、名稱:災後搜救水陸兩棲機器人
基本要求:研發災後搜救水陸兩棲機器人,具備GPS拒止環境下導航定位、陸基自主或遙控巡檢、透水事故後水下航行器自動分離、被困人員搜尋等功能,實現透水事故後井下快速搜救。
可以預期,在2022年前後,煤礦將逐漸出現機器人身影。
參考文獻:
http://www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/fgzc/gfxwj/gfxwj2019/201906/t20190621_147261.htm
(科技部關於釋出國家重點研發計劃“智慧機器人”等重點專項2019年度專案申報指南的通知)