行业领域

新材料技术

需求背景

煤炭作为重要的能源资源，其开发利用面临着日益复杂的生产环境和安全挑战。为提高生产效率、降低成本、确保矿工安全，煤矿智能化技术被广泛应用于煤炭开采。机器人技术在煤机再制造方面的应用，正是这一趋势下的重要产物。煤机再制造涉及对废旧或损坏的煤矿机械设备进行修复、升级和再利用，以提高设备的可靠性和延长使用寿命。在这个过程中，机器人技术的应用能够显著提升再制造的效率和质量，满足煤矿行业对于高效、安全生产的迫切需求。

需解决的主要技术难题

1. 防爆技术：煤矿井下环境复杂，存在爆炸性气体和粉尘，因此机器人必须具备防爆功能。然而，防爆设计在一定程度上限制了机器人的结构、材料和电气性能，使得机器人在满足防爆要求的同时，难以兼顾其他性能需求。
2. 行走与导航技术：煤矿井下地形复杂，障碍物多，机器人需要具备良好的行走和导航能力。然而，现有的行走机构和导航技术往往难以适应这种复杂环境，导致机器人在行驶过程中容易出现故障或迷失方向。
3. 通讯与数据传输技术：煤矿井下通讯条件受限，信号衰减严重，使得机器人与地面控制中心之间的通讯和数据传输变得困难。这限制了机器人在远程监控、故障诊断和数据分析等方面的应用。
4. 感知与识别技术：机器人在煤机再制造过程中需要对设备进行检测、识别和分类。然而，煤矿设备的种类和型号繁多，且工作环境恶劣，导致机器人的感知与识别能力受到限制。
5. 高效驱动与能源管理技术：机器人在煤机再制造过程中需要持续工作，因此必须具备高效驱动和能源管理能力。然而，现有的驱动系统和能源管理技术往往难以满足机器人在复杂环境下的长时间工作要求。

期望实现的主要技术目标

1. 突破防爆技术瓶颈：研发新型防爆材料和结构，提高机器人的防爆等级和安全性，同时兼顾机器人的其他性能需求。
2. 优化行走与导航技术：开发适应复杂地形的行走机构和导航算法，提高机器人在煤矿井下的行走稳定性和导航精度。
3. 提升通讯与数据传输能力：研发高效、稳定的通讯技术和数据传输协议，确保机器人在井下能够与地面控制中心进行实时通讯和数据传输。
4. 增强感知与识别能力：利用先进的传感器和人工智能技术，提高机器人在煤机再制造过程中的感知与识别精度和速度。
5. 实现高效驱动与能源管理：研发高效、节能的驱动系统和能源管理技术，提高机器人在复杂环境下的工作效率和续航能力。

需求解析

解析单位：“科创中国”宁夏(新材料)区域科技服务团（宁夏回族自治区科学技术协会） 解析时间：2024-12-22

武金龙

北方民族大学

副秘书长

综合评价

此需求描述较为清晰，便于需求的进一步跟进和解决。此项需求对相关产业发展具有比较重要的促进作用，可能需要材料、化工、机械及装备制造业相关领域跨行业专家共同解决，具体可通过采取双方或多方合作开展联合技术开发，如通过与相关高校或科研院所通过校企横向课题合作的形式，或者通过联合申报各级各类科技攻关研发项目进行技术开发。

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