58IntelligentDemonstrationMines智能示范矿井专题报道：永磁及机器人产业创新孵化实践与煤矿机器人应用SpecialReport针对传统人工选矸存在工作环境恶劣、劳动强度大、成本高、效率低、易误选或漏选等痛点问题，笔者提出研究一款基于机器视觉的煤矸石智能分拣机器人，代替人工选矸。机器人通过基于机器视觉的图像识别技术，实时采集并提取图像特征信息来判别煤矸石，然后采用双臂并联SCARA型机械臂对粒径在50～800mm之间的矸石进行分拣，煤矸石分拣率达80%以上，最大拣矸质量达100kg。经晋能控股煤业集团同忻矿工业测试表明，智能分拣机器人高效、稳定可靠，可以达到减人增效的目标。煤矸石分拣系统整体设计煤矸石智能分选机器人主要由分流系统、视觉系统、执行系统以及上位机控制平台等部分组成，整体结构如图1所示。出煤口输送的煤和矸石，首先经过分流系统进行预处理，使得煤和矸石在输送带上被划分为2列，便于后续图像识别及矸石耙取；其次，视觉系统对分流后的煤和矸石进行图像实时采集，并上传分析识别；最后，将识别后结果发至执行系统，执行系统的机械臂根据识别结果将矸石推入矸石溜槽中，实现矸石自动分拣。煤矸石智能分拣机器人的研究与应用缪杰图1煤矸石智能分选机器人整体结构图2分流系统整体结构JournalofIntelligentMine2023年第1期5920231杂志官网：www.chinamai.org.cnJournalofIntelligentMine2023年第1期分流系统分流系统的作用是将煤流均匀分布在带式输送机两侧，便于后续图像的采集与矸石耙取。分流系统由龙门架、升降架、导向轮、电机和控制器等组成，整体结构如图2所示。升降架根据晋能控股煤业集团同忻煤矿拣矸现场环境进行特殊处理，在所有高受力处焊接多块高强度角钢，保证在高煤流冲击下保持稳定分流。当煤流量激增时，为防止意外堵塞情况，在带式输送机两侧安装红外线测高装置，当煤流高度超出阈警范围时，升降架自动抬升，同时机械臂停止工作并置位至避障位置，保证现场及设备安全。升降架由电机牵引钢丝绳拉动升降，升降速度为0.25m/s，起降高度为0.6m。视觉系统视觉系统主要完成功能：①采集清晰度较好的煤、矸石图像，实时显至上位机；②对煤流中煤矸石进行准确识别；③对识别完成煤矸石获取其位置信息，完成后发送指令和相关信息给执行系统。（1）视觉系统结构设计视觉系统的主体部件主要包括工业相机、成像镜头、表面光源、视觉暗箱、计算机、串口服务器等。按功能可把视觉检测系统分为图像采集、图像处理模块和...
