煤炭科学技术

作者：刘英杰, 邱爽, 陈昌兵, 许欣, 仙文豪,

关键词：矿山应急救援, 外骨骼机器人, 防爆设计, 人机协同, 具身智能,

随着煤炭开发战略向西部转移及中东部矿山向深地资源拓展，灾害复合叠加场景下的“事中高效处置”与“营救作业技术优化”成为保障矿工与救援队员生命安全的核心诉求。矿山应急救援动力外骨骼机器人作为“事中高效处置”与“营救作业技术优化”人机协同处置的核心装备，其技术突破具有迫切现实意义。紧扣保障矿工与救援队员生命安全核心目标，针对煤矿井下高瓦斯、高温、高湿、高粉尘、高冲击等特殊工况，防爆、轻量化、智能化、长续航等成为矿山应急救援外骨骼机器人的核心需求。系统综述了矿山应急救援外骨骼机器人的关键技术进展，聚焦其防爆构成与轻量化设计难点，分析现有防爆结构设计思路和不同矿山环境下轻量化设计难易程度，给出设计建议；重点分析人工智能（AI）背景下，面向救援任务的人机交互、适应井下地形的运动规划、面向动态环境的控制优化等前沿方向；扩展分析能源续航与低碳节能技术，分别从储能密度、系统功耗和能量回收3方面展开分析。然后，深入剖析矿山应急救援外骨骼防爆设计轻量化、人机协同智能化、能量利用高效化等技术瓶颈。最后，提出“外骨骼−生命探测−应急通信−指挥系统”深度融合的生态协同构建发展路径。旨在为推动矿山应急救援外骨骼机器人技术从“概念验证”走向实际应用，从实验室走向规模化应用提供理论支撑和方向指引。

来源：2026年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2026年第4期