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采礦用機(jī)器人指南

2020年10月5日

來(lái)源:賢集網(wǎng)

點(diǎn)擊數(shù): 2977 作者:未知

采礦帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)是落石、陷阱和火災(zāi)，經(jīng)常危及工人的安全。由于自動(dòng)化機(jī)器人的引入，該行業(yè)正朝著更安全、更高效的方向發(fā)展。

機(jī)器人現(xiàn)在可以協(xié)助鉆孔和挖掘，探測(cè)危險(xiǎn)氣體，就像20世紀(jì)初煤礦里使用的金絲雀一樣，還可以將巖石運(yùn)進(jìn)和運(yùn)出礦井。這些自動(dòng)機(jī)器保護(hù)人類，在人類不安全的地區(qū)，如廢棄的礦井，是必不可少的。

為什么我們要開(kāi)采？

采礦業(yè)提供了豐富的珍貴礦物，可用于日常生活、建筑、汽車和電子設(shè)備。許多廢棄的礦井因其稀有的自然元素而被重新審視。它們?cè)?jīng)被認(rèn)為是多余的，現(xiàn)在已經(jīng)成為智能手機(jī)、硬盤(pán)、LED、國(guó)防和能源系統(tǒng)不可或缺的組成部分。

探測(cè)廢棄礦井的機(jī)器人

在歐洲，有8500座被淹和廢棄的礦井，其中許多正在重新評(píng)估其礦產(chǎn)潛力，這是地平線2020資助的水淹礦井探索者（unemin）項(xiàng)目的一部分。

UX-1只是機(jī)器人平臺(tái)的一部分，該平臺(tái)旨在探索和繪制廢棄礦井的地圖，收集有價(jià)值的地質(zhì)、礦物學(xué)和空間信息，而這些信息是其他方法無(wú)法獲得的。它可以降低勘探成本，幫助歐洲開(kāi)發(fā)可持續(xù)的貴重礦物供應(yīng)。

設(shè)計(jì)一種能夠在能見(jiàn)度有限的有限空間內(nèi)完成如此艱巨的任務(wù)的機(jī)器人是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。它們必須裝有大量的儀器，包括聲學(xué)攝像機(jī)、聲納、推進(jìn)器、激光掃描儀、計(jì)算機(jī)、充電電池、浮力控制系統(tǒng)和保護(hù)性耐壓船體，這些設(shè)備組成了各種子系統(tǒng)，以提供電力和推進(jìn)力。

在斯洛文尼亞伊德里亞水星礦測(cè)試機(jī)器人

2018年12月，60厘米球形UX-1在斯洛文尼亞汞礦進(jìn)行了一個(gè)狹窄的、被淹沒(méi)的通道的測(cè)試。這個(gè)機(jī)器人能夠自主地在黑暗和黑暗的礦井水域中航行，并且可以使用它的多光譜照相機(jī)識(shí)別不同的礦物。

將機(jī)器人和傳感器技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合

ARIDuA，地下采礦中的自主機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），是另一個(gè)旨在將機(jī)器人技術(shù)與設(shè)備、設(shè)備和系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的項(xiàng)目，這些設(shè)備、設(shè)備和系統(tǒng)用于通信和交換數(shù)據(jù)。

例如，監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境并提供氣體泄漏預(yù)警的網(wǎng)絡(luò)傳感器。礦井可以被安全疏散，并且可以被同一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)控制的機(jī)器人被部署來(lái)調(diào)查和探索可能的解決方案。

廢棄的礦井通常富含鉀鹽，鉀鹽是一種開(kāi)采的鹽，含有水溶性形式的鉀。這些機(jī)器人是防水的，配備了可以傾斜和平移的攝像頭，其他傳感器可以向水面提供反饋。

如果機(jī)器人必須在地下深處長(zhǎng)距離行進(jìn)，可以使用光纖來(lái)避免信號(hào)退化。檢查機(jī)器人將配備高清視頻系統(tǒng)，以記錄并提供實(shí)時(shí)反饋。

監(jiān)測(cè)采礦危險(xiǎn)的機(jī)器人

許多機(jī)器人也在地表工作，以實(shí)現(xiàn)采礦作業(yè)的自動(dòng)化，但在遠(yuǎn)處受到監(jiān)督。一些人在礦井中移動(dòng)，讀取溫度讀數(shù)，監(jiān)測(cè)巖石穩(wěn)定性，以及其他可能影響工人安全的情況。

其他人，如無(wú)人機(jī)或無(wú)人駕駛飛行器，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)是否存在潛在的巖石滑坡，在爆炸前確認(rèn)凈空，生成現(xiàn)場(chǎng)交通和危險(xiǎn)地圖，并幫助設(shè)備定位。

Julius是由德國(guó)弗賴堡礦業(yè)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Bernhard Jung博士設(shè)計(jì)的機(jī)器人助手。能夠通過(guò)攜帶重型設(shè)備提供體力，機(jī)器人還可以通過(guò)手持比人手更穩(wěn)定的設(shè)備來(lái)幫助精確掃描，從而提高讀數(shù)。

機(jī)器人鉆機(jī)在巖石上鉆孔，巖石中裝滿炸藥，將巖石破碎后進(jìn)行挖掘。他們使用GPS、障礙物探測(cè)和先進(jìn)的自動(dòng)鉆孔來(lái)獨(dú)立移動(dòng)和挖掘。它們可以使過(guò)程比人工操作的設(shè)備更精確，更安全、更高效。

無(wú)人駕駛車輛在采礦現(xiàn)場(chǎng)越來(lái)越普遍，尤其是在西澳大利亞，因?yàn)樗鼈冋诮邮軠y(cè)試。自動(dòng)駕駛礦車使用與其他自動(dòng)駕駛車輛相同的技術(shù)。激光掃描儀和雷達(dá)使它們能夠在狹窄的塵土飛揚(yáng)的隧道中安全快速地移動(dòng)。

無(wú)人駕駛列車也用于進(jìn)出現(xiàn)場(chǎng)，并具有復(fù)雜的車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，例如，允許它們驅(qū)動(dòng)、停止和跟蹤信號(hào)。它們的探測(cè)系統(tǒng)能夠在十字路口可預(yù)見(jiàn)地行動(dòng)，并遵循速度限制，因此，這些系統(tǒng)被認(rèn)為是提高安全性的原因。

采礦機(jī)器人的未來(lái)是什么？

隨著對(duì)珍貴礦物的需求增加，礦藏不僅是在陸地上，也可能是在海洋甚至在太空。

在自動(dòng)化采礦和幫助人類安全的機(jī)器人方面已經(jīng)取得了巨大的飛躍，但仍有改進(jìn)的潛力。

目前，人類和機(jī)器人必須繼續(xù)合作，因?yàn)樗鼈兲峁┝瞬煌募寄芗ｋm然機(jī)器人可以使礦井更安全、更高效，并提供體力，但人類仍然需要做出關(guān)鍵的決定。

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