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安全，无人化、智能化掘进是巷道掘进工程项目的共同追求和行业发展趋势。针对当前煤矿巷道施工的现状和自身的技术优势，推出掘进机器人，能实现超视距远程操控和巷道自动成型、行走遥控、自动定位、自动环境识别、自动超欠挖识别、自动规划、自动掘进、自动质检、手动与自动无缝集成，实现10cm超欠挖精度施工质量水平，大幅度降低人员作业风险与作业强度、施工成本。

1. 采用三维激光扫描仪和高精度惯导系统进行作业对象的自动定位、自动扫描、自动识别、自主超欠挖计算。

2. 利用*的臂架运动控制策略和轨迹规划算法，自动驱动臂架按照工艺流程进行自主掘进而无需人工干预。

导向系统

掘进机在行走与掘进中发生的转向、前进、侧倾、上下小坡或掘进过程中发生的冲击、打滑、平移、后坐等运动时，通过特种里程计、安装于巷道顶部的电子标靶、高精度激光惯导系统的数据融合处理，实现10cm实时动态定位精度。

截割头定位

为了确定悬臂式掘进机的机身与截割头之间的相对运动和位姿关系、掘进机与巷道坐标系之间的运动关系，就必须在隧道、悬臂式掘进机的机身及各运动部件上建立相应的坐标系。

最终实现10cm的截割头的定位，确保巷道成型后实现10cm的超欠挖精度。

三维激光扫描、点云处理、拼接建模及三维场景的建立

      将扫描过程中实时采集的巷道截面离散点数据，生成可视化三维点云图，并可以通过插值和平滑滤波的方式生成连续轮廓模型，更加直观的表示巷道工况。用户可以对三维点云模型进行简单操作，比如通过按键查看断面的剖面图，或者显示两个断面之间的三维点云模型等。主要包含点云图生成与拼接、建模部分超欠挖计算

对巷道轮廓通过三维激光扫描仪进行扫描，将获得的三维图与巷道设计图进行比对，获得出超欠挖值及开挖面轴线偏离值，为后需掘进作业提拱数据支持。 

 截割轨迹规划

先将三维扫描得到的作业面模型进行方格化和平面化处理，形成多个方格并自动获得每个方格区域的位置信息、角度信息之后，截割路径规划策略对长方形区域进行S型路径规划，将截割区域、截割路径、截割角度、截割进尺、机身与作业面距离、机身姿态、截割头当前位置、液压系统压力、臂架动作等自动智能匹配，以达到截割状态为优化目标。基于规划顺序逐步完成各个作业区域，直到完成整个作业面的截割。

 截割过程控制