电视直播上海体育:工人不下井 手捧“平板”采煤矿！山东科技大学喷浆机器人助力煤矿智能化增产 已在全国6处矿井推广应用

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  早报1月6日讯 近日，在山东能源集团兖矿济三煤矿井下，一台全自主喷浆机器人正挥舞着机械臂将混凝土精准喷射到巷道壁上，工人只需手持控制面板查看远程管控平台就可以完成操作。投入到正常的使用中全自主喷浆机器人的两年间，该煤矿生产发生了质变：作业效率提升40%以上，新增原煤产量667万吨，新增销售额61.1亿元……这些数字是智能化解放生产力的最佳证明。从1986年山东科技大学苏学成教授团队白手起家，到如今黄梁松、张坤教授团队引领全自主智能化浪潮，这条创新之路，是中国特种机器人技术从“跟跑”到“领跑”的一个缩影。

  20世纪80年代，山东科技大学自动化学院苏学成教授基于自身在煤矿井下劳动的切身体会，萌生了研发井下机器人的想法。1986年，他带着“让工人远离危险”的朴素愿望，一头扎进喷浆机器人的研发工作中。

  面对技术封锁、资料匮乏的困境，苏学成带领团队从基础理论学起，用十年时间啃下“防爆设计”“机电液一体化”等硬骨头，先后承担了多项国家自然科学基金项目和国家863计划项目，成功研制出我国首台喷浆机器人，打破了国外垄断，奠定了其在国内的领先地位。

  为服务国家土木建设需要，团队又研发出两种结构型式的大型喷浆机器人，并在东秦岭隧道等关键工程参与施工，与进口喷浆机器人“一较高下”。据苏学成回忆，在东秦岭隧道施工全套工艺流程中，团队做了长时间的现场试验，降低了喷浆回弹量，提高了经济效益，获得了实施工程单位的高度认可。

  山东科技大学自动化学院副院长王建东介绍，在早期应用中，仅“大型喷浆机器人”一项，就在济南绕城公路隧道等工程中为企业创造了近900万元的直接经济效益。学校研发的防爆型与非防爆型、大中小型相结合的喷浆机器人系列新产品，不仅荣获山东省科学技术进步一等奖和国家科学技术进步二等奖，更重要的是，它结束了我国在该领域完全依赖进口设备的历史，为后续的深入研究和产业化发展奠定了坚实的基础。

  进入21世纪，以黄梁松、张坤教授为代表的新一代科研团队接过接力棒，将AI、大数据融入传统装备，研究重点从传统的机电液一体化控制，转向了以“全自主智能”为核心的前沿技术。团队研发的新一代喷浆机器人“矿用混凝土辅助喷射车（CPF-55LK）”，集自主取料、上料、搅拌、输送、喷浆、行走等功能于一体，真正的完成了喷浆作业的智能化、无人化、远程化，将煤矿工人从恶劣的一线作业环境中解放出来。

  张坤和记者说，为了让机器人在矿山、隧道等地下工程环境中安全、自主作业，团队让机器人长出了“眼睛”，整机搭载移动激光雷达扫描系统，能够识别出巷道壁、障碍物、设备和需要喷浆的区域，完成目标巷道二维/三维轮廓的扫描、特征提取及点云数据预处理，并完成喷浆动作轨迹规划，其预测控制算法能将轨迹误差缩小至30mm，真正的完成了“一键式”全自动作业。

  在山东省科学技术创新促进新旧动能转换产业技术成果对接活动智能装备制造专场会上，团队研发的新型喷浆机器人一经亮相便备受企业关注。不仅是因为这款机器人能在巷道中灵活自如地工作，更是因为这款机器人搭配使用的“数字矿山”远程管控平台，管理人能在地面控制中心对井下作业情况做“身临其境”的监控。该平台还能对机器人采集的海量数据来进行分析，通过物联网技术实现对多台机器人的协同调度和任务分配，提升整体作业效率。

  山东能源集团有限公司下属济三煤矿区长杨以明感慨道：“远距离300米无人化喷浆作业，将作业工人从前端恶劣的工作环境中解放出来，从一线近距离作业转为幕后远距离监工，这是推动矿山走向‘本质安全’的最优选。”

  记者了解到，山东科技大学研究的智能喷浆机器人，能代替人工进行井下一线喷浆工作，只需要一位工作人员操控一台“平板”查看远程管控平台即可。张坤表示，团队以学术带头人为核心、以国家重大需求为导向、以持续创新为驱动，一直以来的研发目标就是“机械化换人、自动化减人、智能化无人”。

  走出实验室、走上生产线，智能全自主喷浆作业机器人系统研发已达到销售级，目前在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿、金凤煤矿，山东能源集团兖矿济三煤矿，陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司，陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司，陕西榆林能源集团榆神煤炭榆树湾煤矿有限公司等6处矿井实现推广应用。

  从开创奠基到技术引领，从替代进口到定义标准，山东科技大学喷浆机器人的发展轨迹，正是中国高校服务国家战略的生动注脚。未来，随着“人工智能+机器人”的深层次地融合，这条“钢铁工匠”之路必将延伸至更广阔的深海、深地、深空，在全球科学技术竞技场上镌刻下更耀眼的“山科大印记”。

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