煤矿井下巡检机器人运动学建模及路径规划算法综述

赵琴, 冉进财, 刘新源, 王元志, 朱新斌

doi:10.13436/j.mkjx.202601001

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1) : 1 -8. DOI: 10.13436/j.mkjx.202601001

煤矿井下巡检机器人运动学建模及路径规划算法综述

赵琴, 冉进财, 刘新源, 王元志, 朱新斌

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摘要

针对煤矿井下巡检机器人，系统综述了其在运动学建模与路径规划方面的研究进展。首先，剖析狭窄巷道、低照度、密集障碍物及瓦斯粉尘等复杂、恶劣且非结构化特殊环境对机器人移动底盘选型及运动控制带来的通过性不足、稳定性差与控制精度难以保障等多重挑战。进而系统梳理了适用于轮式、履带和轮履复合式等不同底盘结构的运动学建模方法。在路径规划方面，全面评述图搜索算法（如A*、Dijkstra）、随机采样算法（如RRT系列）及智能仿生算法（如蚁群、粒子群算法）等全局规划方法，并分析其与DWA、APF等局部避障算法相结合的混合策略在井下的适用性。最后，指出动态未知环境下的实时规划、多机协同巡检等关键技术难题，并对未来研究方向进行展望。