煤矿救灾机器人研究现状及发展方向.pdf

第 4 3卷 第 4期 2 0l 7年 1月 工矿 自 动 化 l n dus t r y a n d M i ne Aut oma t i on V 1 ． 4 3 NO ． 4 ； p r ． 9 0 1 7 i分析研 究 _．．．．◆ ◆ 文章 编 号 1 6 7 卜 2 5 1 X 由韶泽 ， 朱华 ， 赵 勇 ， 等 ． 2 0 1 7 0 4 0 0 1 4 0 5 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 - 2 5 l X ． 2 0 l 7 ． 0 4 ． 0 0 4 煤矿救灾机器人研究现状及发展方向E J 3 ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 4 1 4 - 1 8 ． 煤矿救灾机器入研究现状及发展方向 由韶 泽 ， 朱华 ， 赵 勇 ， 陈常 中国矿 业大 学 机 电工程 学 院 ，江苏 徐 州 2 2 1 1 1 6 摘要 介 绍 了煤矿救 灾机 器人 的发 展 背景 ， 综述 了 国 内外 煤矿 救 灾机 器人 的研 究 现状 及 应 用 情 况 ； 分 析 并指 出了 目前机 器人 参 与矿 难救援 时存 在 地形 适应 性差 、 体 型庞 大 、 有 效 工作距 离短 、 智 能性 欠缺 、 可靠性 低 等技 术 问题 ； 提 出 了煤矿 救 灾机 器人 的技 术发展 方 向 ， 即机构 仿 生化 、 能 源高效 化 、 材 料轻便 化 、 操控 智 能化 、 救 援 协 同化 、 设 计模 块 化 ， 同时指 出煤 矿救 灾机 器人 未 来的发 展 需伴 随 多种技 术的共 同发展 。 关键 词 煤炭 开采 ；矿 难救 援 ；救 灾机 器人 中 图分 类 号 TD 6 7 文献标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 7 0 3 2 8 1 7 0 6 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 0 3 2 8 ． 1 7 0 6 ． 0 0 4 ． h t ml Re s e a r c h s t a t us o f c o a l mi ni e r e s c u e r o b o t a nd i t s d e v e l o p me n t d i r e c t i o n YOU Sha oz e， ZH U H u a， ZHAO Yon g， CHEN Ch a ng Sc ho ol o f M e c ha n i c a l a nd El e c t r i c a l Eng i ne e r i ng，Chi na U n i v e r s i t y of M i n i ng a nd Te c hn ol og y，Xu z h ou 2 21 1 1 6，Ch i n a Ab s t r a c t De v e l op me nt b a c kg r o und o f c oa l m i n e r e s c ue r ob ot wa s i nt r o du c e d，a n d r e s e a r c h s t a t u s a nd a p pl i c a t i o n s i t u a t i o n o f c o a l mi ne r e s c u e r o b ot a t ho me a nd a br o a d we r e s umma r i z e d． So m e t e c h ni c a l p r o bl e m s a b ou t r ob ot s t a ki n g pa r t i n c o a l m i ne r e s c u e wor k we r e a n a l y z e d a n d po i nt e d ou t ， s uc h a s po o r t e r r a i n a da p t a bi l i t y，l a r ge s i z e，s hor t e f f e c t i v e wo r ki n g d i s t a nc e，d e f e c t i ve i nt e l l i ge nc e，l ow s t a b i l i t y a n d S O o n．Te c h ni c a l d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n o f c o a l m i n e r e s c ue r o bo t wa s pu t f o r wa r d，na me l y b i o ni c me c ha n i c a l s t r u c t u r e，e f f i c i e n t e ne r gy， l i gh t we i ght ma t e r i a l s， i n t e l l i g e n t m a c hi n e c o nt r o l ， c o l l a bo r a t i v e r e s c u e a nd m o du l a r de s i gn．I t wa s a l s o p oi n t e d ou t t h a t t he f ut u r e de v e l op m e nt o f c o a l m i n e r e s c ue r o b ot woul d be a c c o m p a ni e d wi t h c ommon d e v e l o pme n t of v a r i ou s t e c hn ol o g i e s ． Ke y wo r d s c o a 1 mi ni ng；m i ne di s a s t e r r e s c ue；r e s c ue r o bo t 0 引言 中 国是 世 界 上最 大 的煤 炭生 产 国和 消 费 国 ， 中 国煤 炭资 源 的地质 条件 决定 了需 要 以井工 结合 机械 开采 为煤 炭开 采 的主要 模 式 。 由于 自然 条 件 差 、 技 术和管理条件不完 善、 工人 劳动素质低 等， 瓦斯爆 炸 、 火 灾 等煤矿 灾 害 事 故 频 繁 发 生 ， 人 身 伤 害严 重 ， 社会 影 响强烈 。煤 矿 事 故 的传 统 救援 模 式 固定 ， 要 根据 事故 的类 型确 定 救 援 方 案 ， 救 援 人 员 只能 通 过 提升 绞 车 、 移动 式通 风机 等设 备清 除垃 圾 、 向井 下通 风 ， 逐 步 推进 搜 救 遇 险 矿 1 二 ， 无 法 快 速 进 入 搜 救 区 域 。灾后 井下 环境 的不 确定 性导 致这 种救 援模 式效 率低 ， 遇 到二 次灾 害后 易发 生伤亡 事 故 。因此 ， 将机 器人 用 于受灾 井 下 复杂 、 危 险环 境 中搜 索 和 营救 幸 存者 ， 是 机器人 学 中一个 新 兴且 重要 的领域 ， 利 用机 器人 下井 救援 也将 成 为矿难 救援 的趋 势之 一 。 收 稿 日期 2 0 1 6 1 2 - 0 1 ； 修 回 日期 2 0 1 7 - 0 2 0 7 ； 责 任 编 辑 李 明 。 基金项 目 国家高技术研究 发展计划 8 6 3计划 资助项 目 2 0 1 2 AA0 4 1 5 0 4 。 作者简 介 由韶泽 1 9 9 3 ， 男 ， I l J 东淄博人 ， 硕士研究生 ， 研究方向为煤矿救灾机器人 ， E ma i l y o u s h a o z e l 2 6 ． C O F II 。 2 0 1 7年 第 4期 由韶 泽等 煤 矿救 灾机 器人研 究现 状及 发展 方 向 1 5 煤矿救灾机器人属于特种机器人， 根据煤矿灾 害事故 的类 型可 分 为 瓦斯 爆 炸 救援 机 器 人 、 透 水 救 援 机器 人 、 火 灾 救援 机 器 人 等 。煤 矿 救灾 机 器 人 一 直 是 国 内外研 究 的 热点 ， 目前 以研 发 煤矿 灾 后 环 境 探测机器人为主 ， 其主要功能是在发生矿难后 ， 代替 救援 人 员在第 一 时 间进 入 事 故 现场 ， 探 测 并 传 回灾 区的环境信息 甲烷 、 一氧化碳、 氧气浓度 ， 温度 ， 灾 害场景等 ， 为救援决策提供第一手资料 ， 避免救护 人 员在 对 灾 区情 况 不 明 的 情 况 下 进 入 灾 区 而 引 起 二次伤亡事故 ] 。 1 煤 矿救 灾机器 人研 究现 状 1 ． 1 国外研 究现 状 对于 救灾机 器人 的研 究工作 ， 许 多 国家从 2 0世 纪 8 O年代 就 已经开始 ， 且 发展迅 速 ， 技术不 断进 步 ， 并 已迈 入 实用 阶段 ， 日本 、 美 国、 澳大 利亚 、 英 国等都 开始使用l_ 5 ] 。而关于煤矿救灾机器人 的研究 ， 美 国 起步 较早 且研究 较 多 ， 已有 多 家 高校 或 研 究 机构 研 发了针对不同用途的井下救灾机器人 ] 。如美 国智 能 系 统 与 机 器 人 中 心 开 发 的 矿 井 探 索 机 器 人 R ATL E R， 用于灾后现场侦查工作且可应用于军事 领域[ 7 ； 美国南佛罗里达大学研制的矿井搜索机器 人 S i m b o t ， 可 以 进 行 井 下 信 息 采 集 与 矿 井 地 图绘 制[ 8 ； 美 国 卡 内基梅 隆大 学机 器 人 研究 中心 开 发 的 全 自主矿 井探 测 机 器 人 Gr o u n d h o g ， 可 以精 确绘 制 井下立体地图并探测井下环境[ g ； 美 国卡内基梅隆 大学 开发 的矿 井 钻 孑 L 探 测 机 器 人 F e r r e t ， 用 于矿 井 钻 孔 探 测 及 三 维 激 光 扫 描 地 图 生 成I 9 ； 美 国 R e mo t e c 公 司制 造 的 V2煤 矿 救 援 机 器 人 ， 具 有 夜 视及 2 路语音通信能力_ 1 叩； 美国桑迪亚实验室开发 的新一 代 Ge mi n i S c o u t 搜 救 机 器 人 ， 可 以将 食 品 、 药物提供给生存矿工[ 1 妇； 美国雷神公司开发 的多维 蛇 形移 动机 器人正 在接 受美 国 国家职业 安全 与卫 生 研 究 院 Na t i o n a l I n s t i t u t e f o r Oc c u p a t i o n a l S a f e t y a n d He a l t h ， NI OS H 的评估 ， 可 与 G e mi n i S c o u t 配 套使 用[ 1 。此外 还有 加 拿大 I n u Kt u n公 司研 制 的 机 器人 Mi c r o VGT V， 可用 于和井 下 的幸存者 通话 ， 适 合在小 的孔 洞和 空 间 中执 行 任务 『 l 。 ； 澳大 利 亚 联 邦 科 工 组 织 C o mmo n we a l t h S c i e n t i f i c a n d I n d u s t r i a l Re s e a r c h 0r g a n i s a t i o n，CS I RO 开 发 的 一 种人 身安 全定 位 与 监测 系 统 Nu mb a t 遥 控 无 人驾驶急救车， 用于爆炸后对伤员进行紧急抢救 ； 澳 大利 亚西澳 水务公 司研 制 的管道 机器 人等 。 国外 对 于煤 矿救 灾 机 器人 的应 用 ， 目前 有 报 道 的有 2例 2 0 0 6年 初 ，美 国 西 弗 吉 尼 亚 S a g o煤 矿 矿 难救 援 中 ， 救援 人员使 用 GP S测定 被 困矿 工 的方 位 ， 然后 从地 面上 钻 了 3个 深孔 ， 通过 深孔 向井 下派 出了救 援机器 人 以确 定 井 下 情 况 ， 这 是 救 灾机 器 人 第 1 次应 用 于矿难 救 援 ， 但 最 终 因机 器 人行 进 过 程 中陷入 泥潭 受 阻 而不 得 不 放 弃_ 】 。2 0 1 0年 1 1月 ， 新西 兰南 岛西 部 阿塔劳 的派 克河 煤矿 瓦斯爆 炸事 故 救 援 中 ， 由新 西 兰 国防部 提 供 的澳 大 利 亚 管道 机 器 人 经过 防火 花改 装 ， 试 图进 入 矿 井 内部 并 对其 内部 环境 进 行探测 ， 但 由于该 救 灾机器 人并 不 防水 ， 途经 水 中时仅行走 5 0 0 m左右就发生 了短路 ， 总工作行 程 不到 其设计 行 程 的 1 ／ 4 Ⅲ 1 。 由 以上 2例 看 来 ， 发达 国家 虽 然利 用 煤 矿救 灾 机器人 参 与救援 工 作 ， 但 并 不 成 功 。 国外 研究 机 构 对 各类 机器 人下 井 试 验后 的综 合 情 况进 行 了总 结 ， 认 为煤 矿救 援机 器 人距 离 实 际应 用 还有 一 定 差 距 ， 仍有一 些技 术 问题有 待突 破口 。 1 ． 2 国 内研 究现状 中 国救灾机 器 人 研 究 起 步 较 晚 ， 但 近 1 0 a来 ， 已有 部分 高 校 与 研 究 机 构 开 始 研 究 煤 矿 救 灾 机 器 人 ， 并 且发 展迅 速l l 。中 国矿 业 大 学救 援 技 术 与装 备研究 所 于 2 0 0 6年 6月 成功 研 制 了 中国第 1台用 于煤矿 救援 的 C UMT I型矿 井 搜 救 机 器 人l 1 ， 至 今 已发 展 到第 4代 ， 做 到 了集 环境 探 测 、 给养 运 输 、 灭火 、 救 运 伤员 于 一 体 ， 并 于 2 0 1 6年 取得 防爆 合格 证与 安 标证 。该 机 器 人 于 2 0 1 6年 8月初 在 山西 同 煤集团塔山煤矿等矿区完成 了示范应用， 并取得了 较好 的效 果n 。哈尔 滨 工 业 大 学 研 制 的 子母 式 煤 矿救 援机 器 人 系 统 采 用 一 种 新 型 多 履 带 式 蛇 形 结 构 ， 用 来 克服 单 节 履带 式 机 器 人 的不 足[ 2 。上海 交通 大 学 研 制 的 防 爆 机 器 人 采 用 西 门子 S 7 2 0 0 P L C作为控制器 ， 抗干扰性强 。中国科学技术大 学研 制 的仿土 拨 鼠救 灾 机器 人 ， 将仿 生 结 构 应 用 于 穿越土堆等障碍 ， 以减小救援 盲区l 2 。此外 ， 北京 理 工大 学 _ 2 、 中 国科 学 院沈 阳 自动 化 研 究所 2 引、 西 安科 技 大 学口 、 太原 理 工 大 学 、 山东省 科 学 院 自 动化研究所口 引、 唐山开诚集团 等都研制了各 自的 煤矿 救灾 机器人 装 备 。 目前 中国的煤矿救灾机器人仍处于试验样机研 究 阶段 ， 尚未 有 机 器 人 参 与 矿 难 现 场 救 援 的报 道 。 仅 在 2 0 1 0年 4月 2日王 家岭 煤矿 透水 事故 中 ， 中国 科学院沈阳自动化研究所研制的水下机器人曾被带 到现场 ， 试图参与透水现场的探测任务。由于该机 器人 主要 用 于海上 救 援 ， 无 法 适 应井 下 水 源 较 脏 和 1 6 工矿 自动化 2 0 1 7年 第 4 3卷 巷道地形复杂等条件 ， 所以未成功应用 ， 但也为矿井 透水 事故 探测 救援 积 累 了宝贵 经验m 。 2煤矿 救 灾机器 人 的技 术 问题 与发 展 方 向 2 ． 1 煤矿 救 灾机 器人 的主要 技 术 问题 从 以上 煤矿 救 灾 机 器人 应 用 的 报道 可 看 出 ， 对 于煤矿 事故 的处 理 ， 许 多 国家 都 有 利用 机 器 人 参 与 救 援 的做法 ， 但 是在 实地 救援 的过 程 中 ， 却存 在诸 多 问题 。 1 地 形适 应 性 差 。灾 后 井 下 地 形 复 杂 ， 机 器 人 没 有 良好 的运动平 台 ， 不能 快 速翻越 障碍 物 ， 甚至 遇到 斜坡 、 陡坡 易 倾 覆 ； 缺 乏 强劲 的 动力 ， 不 能快 速 穿越 巷道 进入 灾 区现场 完成 探测 和救 援任 务 。 2 体 型 庞 大 。 国外 煤 矿 条 件 比较 优 越 ， 矿 井 巷道 平坦 宽 敞 ， 对 于机 器人体 积 的要求 无 太多 限制 ， 单 台机器 人装 载 的仪器 设备 种类 繁 多 。受 中国煤 炭 开采 地质 条件 和 井下 灾 后 环 境 等 因 素 的影 响 ， 机 器 人体型大小将直接影 响其灵活性 ， 且体型过大不利 于 机器人 运输 及救 援 工作 的快 速展 开 。 3 有 效工 作距 离短 。限制 救灾 机 器 人工 作 距 离 的 主要 因素为 续航 时 间 与通 信 距 离 ， 二 者 将 直 接 影 响救 灾机 器人 的工 作能 力及 救援 任务 的整 体执 行 效 率 。现 阶段救 灾机 器人 大多 使用 充 电锂 电池作 为 动 力源 ， 电池 容 量与体 积 有关 ， 续航 时 间有 限 。采 用 有 线通 信时 通信 距 离 与 光纤 长度 有 直 接 关 系 ， 而 无 线 通信 在巷 道 中的传 输距 离 十分有 限 。 4 智能 性欠 缺 。现 阶段 救灾 机器 人 大 多是 远 程 操控 ， 智 能性 较低 ， 缺 少 深 度学 习能 力 ， 无 法 在 黑 暗条件 下 自动 进行 路 径 规 划 ， 即不 具 备 自动避 障功 能 ， 遇到复 杂地 形 时控制 员操 作 困难 。 5 可 靠 性 低 。救 灾 机 器 人 下 井 作 业 时 ， 在 恶 劣环 境下 遇水 、 遇 火 可能 发 生 短 路 或 机 构 破损 而不 能继 续工 作 ， 或者 由于机 器 人 故 障而 导 致 二 次灾 害 的发 生 。传统 单机 器 人 作 业 的柔 性 和鲁 棒 性 低 ， 遇 到意 外会 导致 整体 救援 行 动失败 。 2 ． 2煤 矿救 灾机 器人 的发 展 方向 当前 ， 煤 矿救 灾机 器人 是一 个研 究热 点 ， 由煤矿 救灾 机器 人研 究 现状 及 面 临 的 问题 来 看 ， 今 后 煤 矿 救灾 机 器人 的发展 方 向如 下 1 机 构仿 生化 。现 阶段 煤 矿救 灾 机 器人 大 多 采用 履 带式结 构 ， 虽然 具有 不错 的越 障 能力 ， 但受 限 于其 驱 动方 式 与机械 结构 ， 不可 能做 得很 小 ， 也不 可 能 在倾 覆后 自动校正 。近 年来 蜘蛛 型 、 蛇型 、 土拨 鼠 型 、 昆 虫型 等仿 生机器 人 正在 大力 发展 中 ， 这 些机 器 人都 具有 极 强 的地 形适 应能 力 ， 并且体 积小 、 运 动速 度 快 。其 机 械结构 与设 计思 想对 煤矿 救灾 机器 人 的 发 展具 有重 要 的指导 作用 。 2 能源 高效 化 。 目前锂 电池是 救 灾机 器 人 的 主要 动力源 ， 但 是 由于其理 化性 质 的限 制 ， 其 体积 与 质 量大 ， 是 影响 机 器人 体 积 与质 量 的 重要 因素 。另 外 ， 锂 电池 充 电速度 有 限 ， 不利 于快 速循 环利 用 。具 有 体 积小 、 容量 大 、 充 电快 等 特 性 的 新 型 动力 源 如 纳米 电池 n ] 、 水 溶液 电池 3 】 等 的发展 ， 将 直接影 响 煤 矿 救灾机 器 人未来 的设 计方 向 。 3 材料 轻便 化 。 当前 救灾 机 器 人外 壳 多 以钢 为制 造原 料 ， 为达 到下 井要求 ， 往 往十分 笨重 。而传 统 的轻质 高强 材料 不 符 合 下 井要 求 ， 如玻 璃 钢 不 防 爆 、 碳 纤 维 易 导 电 、 钛 合 金 成 本 高 等 。发 展 轻 质 高 强 、 防爆 阻燃 、 防静 电 的新 型 材 料 ， 是 救 灾 机器 人 解 决 体积 问题 的重要 研 究方 向 。 4 操 控 智 能 化 。在 交 互 界 面 下 ， 救 援 人 员 可 以直观 地获 得救 灾机 器 人 的方 位 与 环 境信 息 ； 救 灾 机 器人 可 以根据 现 场实 际情 况 ， 自主分 析 出行 动 策 略并提 供给 控制 人 员选 择 ； 搭 载 的激 光 雷 达 可 实 现 即时定 位与 地 图构 建 ， 对 于 灾后 井 下 地 形 有 一 个 直 观 的展 示 。在 复杂 环境 中 ， 当救援 人 员很 难 通 过 摄 像 头 观察周 围地 形 的细节 时 ， 机 器人 能做 到 自动 、 半 自动避 障 ， 简化 操作 。 5 救 援 协 同 化 。采 用 多 机 器 人 系 统 协 同 作 业 ， 可 以发 挥 系统性 优 势 ， 具有 较 强 的容 错 能 力 ， 实 现设 备与 功能 有序分 布 ， 有利 于实 现机 器人 小型 化 、 网络 化 ， 完 成单 机 器 人 无 法 或难 以完 成 的作业 。另 外 ， 通过 多机 器 人 组 成 队 列 ， 依 次 投 放 无 线 中 继 模 块 ， 采用无 线 加有线 的 接力式 通信 方法 ， 可 以很好 地 解决 通信 距离 问题 。 6 设 计模块 化 。煤矿 救 灾机 器 人作 为 一种 机 电产 品 ， 要 想 实现批 量 生产 ， 就需 要制 定相 应 的规格 参数 与标 准 。发 展机 器 人 软 硬 件模 块 化 、 标 准化 技 术 ， 统一 设备 接 口与 规 格 ， 实 现 搭 载设 备 即插 即用 ， 可 以实 现功 能多样 化 和设 备 轻 便 化 ， 也 可 节 约后 续 研 究 经 费 ， 提 高 系 统 稳 定 性 ， 有 利 于 产 品 产 、 l 化 [ 3 3 - 3 4 ] 。 3 结 语 在 面 对矿 难 后 危 险重 重 的井下 时 ， 救 灾 机 器 人 可 以代 替 、 协 助救 援人 员 下井探 测 与救援 ， 保 证救援 人 员 的人身 安全 ， 所 以研 发 煤 矿救 灾 机 器 人 具 有极 大 的 意义 。 目前 ， 国 内外 对 于 煤矿 救 灾 机 器 人 的研 2 0 1 7年第 4期 由韶泽等 煤矿救 灾机器人研 究现状及发展方向 1 7 究力度不断加大， 并 在一定情况 下应用于矿难的救 援当中。但是现阶段的煤矿救灾机器人仍处在模型 样机试验阶段 ， 还有许 多诸如体型、 工作距离 、 智能 性等关键性技术问题 尚待解决 ， 与实 际应用仍有一 定距离 ， 还需要通过将机器人实地下井应用和不断 调 研 ， 研 发 出 更 加 适 用 于 煤 矿 救 援 的机 器 人 产 品。 由于机器人是多种技术融合 的综合性产物 ， 其发展 还需伴随机械、 能源 、 材料 、 电子等技术的共同发展 。 随着相 关技 术的不 断 成 熟 与进 步 ， 以及 救 援 工作 的 需 要 ， 实现煤 矿救 灾 机器 人 智 能 化 、 产业 化 ， 机器 人 代 替人 工下井 救援 将成 为可 能 。 参 考文献 [1 ] 李东 晓． 机器人技术在煤矿 自动化中的应用l, J - I ． 煤炭 科学技术 ， 2 0 0 7 ， 3 5 5 6 2 6 4 ． [2 ] 钱善华 ， 葛世荣 ， 王永胜 ， 等． 救灾 机器人 的研 究现状 与煤 矿 救 灾 的 应 用 [ J ] ．机 器 人 ， 2 0 0 6 ， 2 8 3 3 5 0 3 54 ． [ 3] 刘晨 ． 灾难现场中人体检测 [ D] ． 哈尔滨 哈尔 滨工程 大 学 ， 2 O1 O ． [4 ] 刘建 ， 朱华 ， 郑之增 ， 等． 煤矿救援 机器人 的通 信系 统 设计I- J ] ． 煤炭科 学技术 ， 2 0 0 9 ， 3 7 8 8 7 9 0 ． [5 ] 于振中 ， 蔡楷倜 ， 刘伟 ， 等． 救 援机器 人技术 综述 [ J ] ． 江南大学学报 自然科学版 ， 2 0 1 5 ， 1 4 4 4 9 8 5 0 4 ． [6 ] 朱华． 矿井救灾机器人研究现状及需要重点解决 的技 术问题[ J ] ． 徐 州工程 学 院学 报 社会 科学 版 ， 2 0 0 7 ， 2 2 6 5 - 8 ． [7] KL A RE R P R ．R e c e n t d e v e l o p me n t s i n t h e r o b o t i c a l l t e r r a i n l u n a r e x p l o r a t i o n r o v e r RATLER p r o g r a m [C ] ／ ／ I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e a n d Exp os i t i o n on Eng i n e e r i n g， Co ns t r uc t i o n， an d Op e r a t i o ns i n Sp a c e，Al bu que r q ue， 19 9 4 20 2 2 09 ． [ 8] MURP HY R R．R e s c u e r o b o t d e mo n s t r a t e d f o r mi n e d i s a s t e r s [ C ] ／ ／ P r o c e e d i n g s o f t h e 1 s t C o n f e r e n c e o n Sus t a i n ab l e Ra ng e M a n a ge me n t ，Ne w Or l e a ns ，2 0 04 1 - 5 ． [ 9] B A KE R c，M0 R RI S A，F E R G US ON D，e t a 1 ．A c a mp a i g n i n a u t o n o mo u s mi n e ma p p i n g [ C 3 ／ ／ Pr oc e e di n gs of t he I EEE I nt e r na t i on a l Co nf e r e nc e o n Rob ot i c s a n d Au t oma t i o n，Ne w Or l e a ns ，2 0 04 2 00 4- 20 09 ． [ 1 O ] 朱斌 ， 雷利伟 ， 贾瑞清． 煤矿探测救援 机器人研 究现状 及其 应 用 l- J ] ． 机 电产 品开 发 与 创新 ， 2 0 1 3 ， 2 6 6 1 4 1 6 ． [ 1 1 ]D I L L O W C ．S a n d i a S Ge mi n i S c o u t a r e s c u e r o b o t o p t i mi z e d f o r mi n i n g d i s a s t e r s [ E B ／ OL ] ． 2 0 1 卜O 8 1 9 [2 0 1 6 1 0 1 1] ． h t t p ／ ／ ww w． p o p s c i ． c o m／ 1- 1 2 ] 1, 1 3 ] 1, 1 4 ] 1, 1 5 ] 1, 1 6 3 [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] 1, 2 o ] 1, 2 1 ] [ 2 2 ] l, z 3 ] [ 2 4 ] 1, 2 5 ] 1, 2 6 ] 1, 2 7 ] t e c h n 0 1 o g y ／ a r t i c 1 e ／ 2 O l 1 0 8 ／ s a n d i a s g e mi n i s c o u t - r e s c ue r ob ot - opt i mi z e d mi n i n g d i s a s t e r s ． H AM B LI NG D． Ne x t g e n c o a l mi n i n g r e s c u e r o b o t I, E B ／ O L ] ． 2 0 1 0 0 8 2 3 1, 2 0 1 6 1 1 - 1 1 ] ．h t t p ／ ／ www ． p o p u l a r me c h a n i c s ． c o m／ s c i e n c e ／ e n e r g y ／ a 6 0 9 5 ／ n e x t g e n - c o a l mi n i n g r e s c u e - r o b o t ． 刘金 国， 王越超 ， 李斌 ， 等 ． 灾难救援机器人研 究现状 、 关键性 能及 展 望 [ J ] ． 机械 工程 学报 ， 2 0 0 6 ， 4 2 1 2 1 - 1 2． MCATEEER J D． Th e S a g o mi n e d i s a s t e r - a p r e l i mi n a r y r e p o r t t O G o v e r n o r J o e Ma n c h i n I I I E R] ． W h e e l i n g W h e e l i n g J e s u i t Un i v e r s i t y，2 0 0 6 ． S c i e n c e M e d i a Ce n t e r ． Ex p e r t s o n e f f e c t i v e n e s s o f r o b o t s i n mi n e r e s c u e o p e r a t i o n s [ E B ／ OL ] ． 2 0 1 0 1 1 2 3 [ 2 0 1 6 一 l 1 一 l 3 ] ．h t t p ／ ／ w ww ．i n f o n e w s ．C O ．n z ／ d e f a u l t ． c f m． MURPHY R，KRAVI TZ J，S TOVER S L，e t a 1 ． Mo b i l e r o b o t s i n mi n e r e s c u e a n d r e c o v e r y [ J ] ．I E E E Ro b o t i c sAu t o ma t i o n Ma g a z i n e ，2 0 0 9 ， 1 6 2 9 1 1 03 ． 陈升． 矿难 救援 机器 人 的发展 应用 现状 与 未来 趋势 [ J ] ． 机械制造 ， 2 0 1 5 ， 5 3 4 8 6 8 7 ． 国内第一台煤矿 搜救机 器人研 制成 功V J ] ． 煤 炭经济 研 究 ，2 0 0 6 7 9 5 ． 万唯华． 煤矿灾害救援机器人在塔 山煤矿公 司井下试 用 [ E B ／ OL ] ． 2 0 1 6 0 8 0 4 [ 2 0 1 6 1 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n g Te c h n o l o g y a nd M e c h a t r o ni c s Aut oma t i on， Sh a ngh a i ， 20 11 第 4 3卷 第 4期 2 O l 7年 4月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i ne Au t omat i o n Vo 1 ． 4 3 NO ． 4 Ap r ．2 0l 7 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 0 4 0 0 1 8 0 4 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 - 2 5 1