面向煤矸分揀機器人的煤矸識別定位系統研究

曹現剛,劉思穎,王 鵬,許 罡,吳旭東

(1.西安科技大學 機械工程學院,陜西 西安 710054;2.陜西省礦山機電裝備智能檢測重點實驗室,陜西 西安 710054)

0 引 言

煤炭是我國主體能源,也是最經濟和可高效利用的能源[1-2]。隨著智能制造、人工智能等技術的興起,煤炭智能綠色生產成為我國煤炭行業發展的趨勢,因此煤矸的高效分選顯得尤為關鍵[3]。

現階段選煤方式主要有人工排矸、重介質選煤[4]、浮游選煤[5]、跳汰選煤[6]、選擇性破碎等,但這些方法普遍存在識別精度低、占地空間大、投資成本高、環境污染嚴重等問題[7]。為實現煤炭高效清潔生產,近幾年研究學者提出一些新的煤矸分選系統[8-9]。王衛東等[10]應用激光三維掃描和動態稱重的方式設計了一種煤矸光電分選系統,根據體積和質量的不同識別煤矸。吳開興等[11]設計了基于灰度共生矩陣識別算法的煤矸識別系統,根據煤矸灰度紋理特征不同實現自動識別。黃洪濤等[12]根據煤矸紋理特征不同設計了一種煤矸識別分選系統,結合SVM實現自動化分選。楊慧剛等[13-14]應用X射線和光纖傳感器相結合的方式設計了一種煤矸分選系統,根據煤矸灰度值不同分選煤矸。陳立等[15]將小波變換應用于煤矸自動分選系統中,利用煤和矸石質量差異將煤和矸石進行分離。郭永存等[16]根據煤矸紋理灰度特征結合X射線方法設計一煤矸分選系統。

綜上撰述,不少專家對煤矸識別方法進行了深入研究并取得了大量成果，但對現場復雜環境下煤矸準確識別及定位方法還需要進一步研究。……