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采礦用機器人指南
2020年10月5日
來源:賢集網(wǎng)
點擊數(shù): 2999          作者:未知
  • 采礦帶來的風險和危險是落石、陷阱和火災(zāi)，經(jīng)常危及工人的安全。由于自動化機器人的引入，該行業(yè)正朝著更安全、更高效的方向發(fā)展。



    機器人現(xiàn)在可以協(xié)助鉆孔和挖掘，探測危險氣體，就像20世紀初煤礦里使用的金絲雀一樣，還可以將巖石運進和運出礦井。這些自動機器保護人類，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。它們曾經(jīng)被認為是多余的，現(xiàn)在已經(jīng)成為智能手機、硬盤、LED、國防和能源系統(tǒng)不可或缺的組成部分。



    探測廢棄礦井的機器人



    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）項目的一部分。



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



    設(shè)計一種能夠在能見度有限的有限空間內(nèi)完成如此艱巨的任務(wù)的機器人是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。它們必須裝有大量的儀器，包括聲學攝像機、聲納、推進器、激光掃描儀、計算機、充電電池、浮力控制系統(tǒng)和保護性耐壓船體，這些設(shè)備組成了各種子系統(tǒng)，以提供電力和推進力。



    在斯洛文尼亞伊德里亞水星礦測試機器人



    2018年12月，60厘米球形UX-1在斯洛文尼亞汞礦進行了一個狹窄的、被淹沒的通道的測試。這個機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識別不同的礦物。



    將機器人和傳感器技術(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器人和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），是另一個旨在將機器人技術(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，并且可以被同一個傳感器網(wǎng)絡(luò)控制的機器人被部署來調(diào)查和探索可能的解決方案。



    廢棄的礦井通常富含鉀鹽，鉀鹽是一種開采的鹽，含有水溶性形式的鉀。這些機器人是防水的，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。



    如果機器人必須在地下深處長距離行進，可以使用光纖來避免信號退化。檢查機器人將配備高清視頻系統(tǒng)，以記錄并提供實時反饋。



    監(jiān)測采礦危險的機器人



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



    其他人，如無人機或無人駕駛飛行器，監(jiān)測現(xiàn)場是否存在潛在的巖石滑坡，在爆炸前確認凈空，生成現(xiàn)場交通和危險地圖，并幫助設(shè)備定位。



    Julius是由德國弗賴堡礦業(yè)技術(shù)大學計算機科學教授Bernhard Jung博士設(shè)計的機器人助手。能夠通過攜帶重型設(shè)備提供體力，機器人還可以通過手持比人手更穩(wěn)定的設(shè)備來幫助精確掃描，從而提高讀數(shù)。



    機器人鉆機在巖石上鉆孔，巖石中裝滿炸藥，將巖石破碎后進行挖掘。他們使用GPS、障礙物探測和先進的自動鉆孔來獨立移動和挖掘。它們可以使過程比人工操作的設(shè)備更精確，更安全、更高效。



    無人駕駛車輛在采礦現(xiàn)場越來越普遍，尤其是在西澳大利亞，因為它們正在接受測試。自動駕駛礦車使用與其他自動駕駛車輛相同的技術(shù)。激光掃描儀和雷達使它們能夠在狹窄的塵土飛揚的隧道中安全快速地移動。



    無人駕駛列車也用于進出現(xiàn)場，并具有復(fù)雜的車載計算機系統(tǒng)，例如，允許它們驅(qū)動、停止和跟蹤信號。它們的探測系統(tǒng)能夠在十字路口可預(yù)見地行動，并遵循速度限制，因此，這些系統(tǒng)被認為是提高安全性的原因。



    采礦機器人的未來是什么？



    隨著對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。



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



    目前，人類和機器人必須繼續(xù)合作，因為它們提供了不同的技能集。雖然機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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