沖擊地壓是我國深部煤礦開(kāi)采中最嚴重的動(dòng)力災害之一。隨著(zhù)我國煤礦開(kāi)采深度和強度的加大，沖擊地壓發(fā)生頻次和破壞強度也不斷增大。鉆孔卸壓是防治沖擊地壓的重要方法，然而由于沖擊地壓發(fā)生的突然性和巨大破壞性，導致卸壓防沖鉆孔作業(yè)存在巨大風(fēng)險。目前，卸壓作業(yè)需要人員進(jìn)入危險區域，卸壓過(guò)程中容易誘發(fā)沖擊地壓災害，對施工人員的生命安全造成嚴重威脅。因此，迫切需要研發(fā)面向沖擊地壓礦井的防沖鉆孔機器人，實(shí)現卸壓區域無(wú)人化作業(yè)，而首要解決的關(guān)鍵難題便是鉆孔機器人的定位導航與全自主鉆進(jìn)技術(shù)。

針對以上情況，中國礦業(yè)大學(xué)科研團隊研發(fā)了煤礦鉆孔機器人定位導航與全自主鉆進(jìn)技術(shù)，具備以下創(chuàng )新點(diǎn)：

研發(fā)了多模態(tài)融合的感知定位與自主導航系統，實(shí)現了煤礦井下時(shí)變大場(chǎng)景惡劣工況條件下的鉆孔機器人可靠自主導航。

研發(fā)了由慣導、雷達、位移、壓力、轉速、振動(dòng)等組成的傳感系統，開(kāi)發(fā)了機器人數字孿生模型信息感知、傳輸及數據接口，實(shí)現了機器人工作狀態(tài)的真實(shí)再現。

搭建了由MESH無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和井下監控環(huán)網(wǎng)構成的信息傳輸平臺,保障了信息可靠遠程傳輸；研發(fā)了鉆孔機器人遠程控制系統。

研究了激光雷達、IMU等多傳感融合的鉆進(jìn)區域三維場(chǎng)景重建方法，設計了基于冗余MU的鉆進(jìn)姿態(tài)感知算法，研發(fā)了基于視覺(jué)反饋控制的鉆孔精確定位系統，為鉆孔機器人的全自主智能鉆進(jìn)提供了保障。

研發(fā)了可正反轉的無(wú)線(xiàn)電磁傳輸智能鉆具，可同時(shí)實(shí)現正反轉大扭矩傳遞和鉆進(jìn)軌跡無(wú)線(xiàn)隨鉆實(shí)時(shí)監測,有效解決了卡鉆和鉆孔軌跡嚴重偏斜導致卸壓效果不好的問(wèn)題。