沖擊地壓是我國深部煤礦開采中最嚴重的動力災害之一。隨著我國煤礦開采深度和強度的加大，沖擊地壓發(fā)生頻次和破壞強度也不斷增大。鉆孔卸壓是防治沖擊地壓的重要方法，然而由于沖擊地壓發(fā)生的突然性和巨大破壞性，導致卸壓防沖鉆孔作業(yè)存在巨大風險。目前，卸壓作業(yè)需要人員進入危險區(qū)域，卸壓過程中容易誘發(fā)沖擊地壓災害，對施工人員的生命安全造成嚴重威脅。因此，迫切需要研發(fā)面向沖擊地壓礦井的防沖鉆孔機器人，實現(xiàn)卸壓區(qū)域無人化作業(yè)，而首要解決的關(guān)鍵難題便是鉆孔機器人的定位導航與全自主鉆進技術(shù)。

針對以上情況，中國礦業(yè)大學科研團隊研發(fā)了煤礦鉆孔機器人定位導航與全自主鉆進技術(shù)，具備以下創(chuàng)新點：

研發(fā)了多模態(tài)融合的感知定位與自主導航系統(tǒng)，實現(xiàn)了煤礦井下時變大場景惡劣工況條件下的鉆孔機器人可靠自主導航。

研發(fā)了由慣導、雷達、位移、壓力、轉(zhuǎn)速、振動等組成的傳感系統(tǒng)，開發(fā)了機器人數(shù)字孿生模型信息感知、傳輸及數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了機器人工作狀態(tài)的真實再現(xiàn)。

搭建了由MESH無線網(wǎng)絡和井下監(jiān)控環(huán)網(wǎng)構(gòu)成的信息傳輸平臺,保障了信息可靠遠程傳輸；研發(fā)了鉆孔機器人遠程控制系統(tǒng)。

研究了激光雷達、IMU等多傳感融合的鉆進區(qū)域三維場景重建方法，設計了基于冗余MU的鉆進姿態(tài)感知算法，研發(fā)了基于視覺反饋控制的鉆孔精確定位系統(tǒng)，為鉆孔機器人的全自主智能鉆進提供了保障。

研發(fā)了可正反轉(zhuǎn)的無線電磁傳輸智能鉆具，可同時實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)大扭矩傳遞和鉆進軌跡無線隨鉆實時監(jiān)測,有效解決了卡鉆和鉆孔軌跡嚴重偏斜導致卸壓效果不好的問題。