广东
行业主要上市公司：中信重工(601608);铁建重工(688425);科达自控(831832);山河智能(002097);天玛智控(688570);科达自控(831832);电光科技(002730);北方股份(600262);郑煤机(601717)等
本文核心数据：技术现状;重点技术;开发流程;导航技术;路径规划技术;多传感技术;
矿用机器人行业技术发展现状
——矿用机器人主要技术困境
从目前国内矿山智能机器人的定位来看，矿用机器人的使用是在固定岗位和智能巡检、开采、运输、救援等环节释放大量劳动力，以期实现提高矿山安全水平和工效。而在实现矿山智能化和矿山智能机器人化的过程中，应用场景不明确是制约矿用机器人发展的主要因素，需要持续扩展矿用机器人场景应用。现有矿山智能机器人产品尚不能完全满足用户智能化需求，主要表现在人机交互功能、智能感知、智能决策等关键核心技术是矿山智能机器人发展的主要瓶颈，同时核心算法和专利等基础性知识产权研发投入依然不足，制约矿山智能机器人产业可持续发展。
——矿用机器人重点技术方向
未来，芯片技术发展方向将加强现场可编程门阵列(FPGA)芯片技术、机器学习技术、神经网络和双目视觉技术、数字孪生技术等。防爆电控机械臂的机动和故障检测能力将进一步提升;轻量化防爆大容量电池将加强质量控制和可靠性测试，并针对恶劣环境开发出更多种类的产品;ROS系统更加注重分布式设计以支持矿用机器人的协同工作。其他技术发展方向如下：
——矿用机器人设计开发流程
矿用机器人研发流程一般从需求分析和产品定义到控制柜设计共分为六步，完成后进行样品试产并找出问题改进，最后确认样品无误后制作出可执行的生产工艺和品质要求文件，再交由采购中心采购原材料，再由生产部门进行批量生产成品。
矿用机器人关键技术分析
——导航技术
导航技术是煤矿机器人的一项核心技术之一。它是指移动的机器人通过传感器感知环境信息和自身状态，实现在有障碍的环境中面向目标的自主运动。目前，煤矿机器人主要的导航方式包括：磁导航、惯性导航、GPS导航、环境地图模型匹配导航，路标导航、视觉导航、味道导航、声音导航、神经网络导航等。
——路径规划技术
路径规划是按照某一性能指标搜索一条从起点到目标点的最优或次最优的无碰路径。机器人路径规划的研究始于20世纪70年代，目前国内外对这一问题的研究仍然十分活跃。根据环境信息掌握程度，路径规划可分为：环境信息完全已知的全局路径规划;环境信息不完全或未知的基于传感器的局部路径规划。
——多传感器融合技术
多传感器信息融合技术是煤矿机器人的关键技术之一，它的研究始于20世纪80年代。信息融合是指将多个传感器所提供的环境信息进行集成处理，形成对外部环境的统一表示。它融合了信息的互补性，信息的冗余性，信息的实时性和信息的低成本性。因而能比较完整地，精确地反映环境特征，从而做出正确的判断和决策，保证了机器人系统快速性，准确性和稳定性。
目前煤矿机器人的多传感器融合技术的研究方法主要有：加权平均法，卡尔漫滤波，贝叶斯估计，D-S证据理论推理，产生规则，模糊逻辑，人工神经网络等。在实际应用中应根据实际情况选择合适的融合方法，这样才能体现多传感器信息融合方法的优越性。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球及中国矿用机器人行业发展前景展望与投资战略规划分析报告》
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