近日，西安科技大學(xué)煤礦機電設(shè)備智能檢測與控制創(chuàng)新團隊博士研究生董征以西安科技大學(xué)為第一單位發(fā)表的論文《Planning and control of boom-type roadheader cutting trajectory based on geological information perception》被智能建造權(quán)威期刊《Automation in Construction》錄用。該論文的第一作者為機械工程學(xué)院博士研究生董征，通訊作者為張旭輝教授。

《Automation in Construction》是Elsevier旗下智能建造領(lǐng)域頂級期刊，聚焦建筑全生命周期數(shù)字化、自動化與智能化研究，涵蓋BIM、建筑機器人、數(shù)字孿生、AI、計算機視覺等方向，影響因子11.5，是中科院一區(qū)TOP期刊。

該研究針對深部復(fù)雜地質(zhì)條件下懸臂式掘進機“盲挖”效率低、磨損大的痛點，構(gòu)建了一套“感知-決策-控制”閉環(huán)智能截割系統(tǒng)。通過“遠場地震（宏觀結(jié)構(gòu)）+近場視覺（微觀裂隙）”的多源融合技術(shù)，建立了動態(tài)更新的透明地質(zhì)模型；引入地質(zhì)強度指標(biāo)，設(shè)計了適應(yīng)巖層變化的蟻群軌跡規(guī)劃算法；利用多參數(shù)協(xié)同PID控制方法實時調(diào)節(jié)截割速度與深度，成功將地質(zhì)感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制指令，顯著提升了掘進機在復(fù)雜環(huán)境下的自適應(yīng)能力、作業(yè)效率與能源利用率。

該研究得到國家自然科學(xué)基金(52474181，52204176，52504173)及陜西省關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)重點項目（2024CY2-GJHX-35）資金支持。董征師從張旭輝教授，從事煤礦智能掘進方面研究。董征目前已在《Rock Mechanics and Rock Engineering》《Applied Soft Computing》《煤炭學(xué)報》《煤田地質(zhì)與勘探》等高水平期刊發(fā)表論文多篇。

張旭輝教授帶領(lǐng)陜西省煤礦機電設(shè)備智能檢測與控制科技創(chuàng)新團隊致力于智能檢測與控制方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用實踐，在煤礦井下精確定位與智能操控、采掘裝備智能監(jiān)測與遠程控制、煤礦工作面巡檢機器人、智能鉆錨機器人，以及數(shù)字孿生驅(qū)動的機電裝備設(shè)計、制造、運維和健康監(jiān)測方面形成了鮮明特色。團隊在煤礦采掘裝備智能化方面取得一系列突破，形成了“數(shù)字煤層、虛實同步、數(shù)據(jù)驅(qū)動、實時修正、虛擬碰撞、截割預(yù)測、人機協(xié)同”的采掘裝備虛擬遠程控制技術(shù)體系，為破解采掘裝備遠程控制難題提供了全新思路，相關(guān)成果已在全國10余個智能掘進工作面工程應(yīng)用。近五年，團隊獲省部級獎勵20多項，參與10余項煤礦智能化、數(shù)字孿生等方向國內(nèi)、國際標(biāo)準(zhǔn)制訂，在《Nature》子刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics》《Measurement》《煤炭學(xué)報》《力學(xué)學(xué)報》等期刊發(fā)表論文300多篇，授權(quán)發(fā)明專利80余項，2022年入選全國煤礦智能化卓越團隊。
來源：西安科技大學(xué)機械工程學(xué)院