CN112746864B - 一种综采超前支护智能机器人群 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提供一种综采超前支护智能机器人群，包括智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人、智能巡查监测机器人、压力传感器、倾角传感器、陀螺仪、多线激光测量雷达、红外双目摄像头、交换机、工控机、无线通信系统、智能测算系统、防碰撞预警系统、上位机信息集成可视化系统，实现短壁开采过程中围岩压力及位移实时监测与精准支护。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿围岩稳定性技术领域，尤其涉及一种综采超前支护智能机器人群。
背景技术
在煤矿井工开采作业过程中，不论是巷道掘进还是综合开采，围岩稳定性都是无法回避的一个关键性问题，由于地压挤压及应力集中现象存在，已支护的巷道中围岩压力时刻变化，部分危险点因受持续挤压变形位移量不断增大，当压力值与位移量超出其所能承受的相应临界值时便会出现大面积垮塌滑落现象，极大影响井下作业人员的安全。
在公开号为CN111473739A，名为“一种基于视频监控的隧道塌方区围岩变形实时监测方法”的专利申请文件中，采用激光扫描技术获得隧道塌方区三维虚拟实景模型，而后利用摄像机视频数据及三维虚拟实景模型的相对位移关系确定围岩位移值，该方法缺乏对危险点力的测量，只通过位移量无法准确确定该点所在区域是否切实需要支护；在公开号为CN111551121A，名为“一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法”的专利申请文件中，通过光程计算多点位移计不同基点锚头所对应的顶板位移，该方法仍需人工操作进行测量，危险性高且效率低，且以单点位移量无法反映出整个巷道内各处围岩位移变形量；在公开号为CN107015282A，名为“基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法”的专利申请文件中，利用锚杆作为导体监测锚固区及围岩的电阻率，根据电阻率的变化监测围岩及锚固区的稳定性，该方法只能测量锚固区周围部分区域的围岩稳定性，而对于未锚固区域则只能通过推算得出；在公开号为CN109882228A，名为“一种锚杆及围岩应变连续监测方法”的专利申请文件中，以锚杆应变量来连续监测推算围岩位移量，依旧存在以局部来概括整体的问题；
在公开号为CN106168680A，名为“一种基于超声波技术的围岩监测系统及方法”的专利申请文件中，利用超声波来实时监测围岩状况，但井下各类型设备众多，设备间相互干扰难免会对超声波波段传播产生影响从而导致测量不准确；在公开号为CN107484222A，名为“一种基于无线传感器网络的矿井围岩监测系统”的专利申请文件中，利用无线传感器来感知因围岩应力的改变而导致的特征变化，包括温度变化、压力变化和微震信号变化，但该方法无法感知围岩位移状况。
上述关于围岩稳定性监测的专利文件中，均只针对了围岩压力或位移中的单独一个方面进行监测分析，而围岩稳定性分析需要结合压力值与位移量进行全面分析，且以锚杆作为研究对象分析围岩整体情况有以偏概全的问题存在。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种综采超前支护智能机器人群，以综采工作面中上下端头巷道超前支护为主要分析对象，结合采煤方法的工艺特点，实现围岩压力值与位移量的实时智能监测、机器人自主规划路径、精准支护、围岩三维环境可视化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种综采超前支护智能机器人群，包括智能压力测量机器人、智能巡查监测机器人和分体自移式超前支护机器人；其中，所述智能压力测量机器人机械臂及机身上安装压力传感器、倾角传感器、陀螺仪及交换机；所述智能巡查监测机器人机身上安装多线激光测量雷达、红外双目摄像头及工控机系统；其中，所述交换机、工控机系统及上位机之间通过无线通信的方式进行信号传递；
还包括智能测算系统，所述智能测算系统利用智能巡查监测机器人机身上安装的多线激光测量雷达及红外双目摄像头计算巷道三维立体图像与围岩位移量，根据多源数据融合算法确定巷道中的危险点，构建巷道坐标系来确定各机器人在巷道中的相对位置及危险点的坐标信息，并判断危险点是否需要支护；
在确定需要支护的危险点后，智能测算系统根据围岩位移及压力，测算出所需支护的关键点及相应的支护力，控制分体自移式超前支护机器人移动至待支护点，按照测算结果升起液压支架完成智能支护作业；
其中，数据融合算法及SLAM自主路径规划算法均以卡尔曼滤波为基础进行数据滤波与融合解算，流程原理表示为：
(1)状态一步预测
(2)状态一步预测均方误差阵
Pk-1为前一步均方误差阵，Qk-1为前一步系统噪声方差阵；
(3)滤波增益
(4)状态估计
(5)状态估计均方误差阵
Pk＝(I-KkHk)Pk/k-1
根据Hoke-Brow屈服准则，围岩破裂过程可分为弹性区、塑性区及破坏区，各个区内对应的应力平衡方程为：
其中：σr为径向应力；σθ为环向应力；
对于塑性区：
对于破裂区：
其中：mp,sp,mc,sc为岩石强度参数；σs为岩石抗压强度；
各个区内对应的应变几何方程为：
其中：εr为径向应变；εθ为环向应变；u为位移；
应力边界及接触条件为：
其中：a为巷道开挖半径；pi为支护载荷；Rc为破裂区半径；Rp为塑性区半径；p0为原始应力；变量附属下标“c”，“p”和“e”分别表示破裂区、塑性区和弹性区。
其中，还包括防碰撞预警系统，所述防碰撞预警系统包括多个发射端和多个接收端，发射端设置于每一所述智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人及智能巡查监测机器人的机身上，每一接收端由工作人员佩戴；
所述智能测算系统应用路径规划SLAM算法，通过已获取的巷道环境信息进行智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人及巡查监测机器人自主避障及路径规划，在适宜条件下可脱离人工操作自适应导航至需要压力测量或精准支护的坐标点。
其中，智能压力测量机器人由底部履带行走机构、底盘蓄电池电池组、履带驱动电机、平台上端机械臂、旋转电机、倾角传感器、力传感器、陀螺仪、防碰撞预警系统发射器、交换机、无线传输控制系统组成；其中平台上端机械臂一可在平面内180°由旋转电机控制旋转，倾角传感器安装于机械臂一旋转部位底端，以垂直于机器人平台平面角度为0°位置，左侧偏转为负值，右侧偏转为正值；无线传输控制系统用于传输当前机械臂的绝对倾角及陀螺仪测出的机身倾角给工控机系统，同时接收智能测算系统解算得出的智能压力测量机器人在巷道中相对于智能巡查监测机器人的绝对位置信息及机械臂相对于巷道空间的相对倾角，自主规划路径SLAM算法解算得出最佳前进路径后，智能压力测量机器人按照系统指令或人工遥控器手动操作前往目标点，而后旋转电机由倾角传感器反馈的角度信息控制机械臂旋转至指定位置，机械臂伸缩机构将力传感器推移至目标点进行测量围岩压力，将所测数值传回工控机系统以此判断是否需要支护。
其中，分体自移式超前支护机器人由底部履带行走机构、底盘蓄电池电池组、履带驱动电机、平台上部液压支架、液压系统、防碰撞预警系统发射器、交换机、无线传输控制系统组成；其中液压支架分为侧帮支架及顶板支架组成，顶板需要支护时，顶板支架由液压系统控制升起至指定高度，并伸展至相应角度；在侧帮面需要支护时，首先分体自移式超前支护机器人先移动至指定位置升起顶板支架固定住机器人的位置，防止侧帮支护力过大将机器人推移从而达不到需要的支护强度，而后侧帮支架由液压系统推移至所需支护位置并伸展至指定角度；在围岩位移及压力均达到一定数值极限时，首先通过智能解算监测系统测算出所需支护的关键点及相应的支护力，而后通过无线传输系统控制分体自移式超前支护机器人通过自主规划路径SLAM算法自行移动或人工遥控器手动操作移动至待支护点，升起相应的液压支架完成智能支护作业。
其中，智能巡查监测机器人由底部履带行走机构、底盘蓄电池电池组、履带驱动电机、平台上部多线激光测量雷达、红外双目摄像头、防碰撞预警系统发射器、工控机、智能测算系统组成；智能巡查监测机器人通过智能测算系统构建出巷道三维立体坐标系，以自身所处位置为立体坐标系原点，得出关键危险点及其余机器人的位置信息；同时智能巡查监测机器人可根据短壁采煤工艺要求不断调整自身位置，按照智能测算系统提前规划好的路径进行巡查移动，在不妨碍生产作业的前提下极大保证巷道内各处围岩情况都得到有效监测。
其中，分体自移式超前支护机器人正常条件下处于待机状态停于巷道内，一旦监测到需要支护的危险点，智能测算系统启动距离危险点最近的分体自移式超前支护机器人，按照自动规划路径SLAM算法确定的路径驱动分体自移式超前支护机器人到达相应危险点进行支护作业。
其中，智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人、智能巡查监测机器人底盘内集成设置蓄电池电池组，通过快拆快换操作在短时间内完成换电操作。
其中，防碰撞预警系统的发射器发射无线电波，在各机器人机身周围形成环形区域，环形区域分为报警区和停机区，安装有接收器的其他设备或工作人员进入报警区域时，发出报警信号，警告进入危险区域；进入环形区域的停机区时，各机器人停止工作，防止设备相互碰撞，并保护工作人员的安全。
其中，上位机信息集成可视化系统放置于距开采面安全距离之外的位置，通过无线传输系统将智能巡查监测机器人上的工控机及智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人上的交换机信息汇总至上位机内，通过算法建立巷道及各机器人三维模型，对其相对位置结合红外双目摄像头采集的底层视频信息进行可视化显示，便于人工及时了解掌握开采面内的实时状况，同时对各危险点及支护点进行重点标注及智能分析，为相近开采面提供参考依据。
本发明与现有技术相比，本发明的综采超前支护智能机器人群通过围岩压力值与位移量的双重实时智能监测，综合分析得出所需支护的危险点；分体自移式超前支护机器人可根据智能测算系统所给出的危险点进行精准支护，避免了因整体支护而产生的生产成本过高的情况；智能测算系统内置自主规划路径SLAM算法，各机器人可自主规划自动前往指定地点，降低人工操作的工作强度及误操作的产生；上位机系统可将多线激光测量雷达及双目红外摄像头的所测得的围岩三维环境进行可视化显示，适应井下煤尘浓度高可见度差的恶劣环境，同时对各危险点及支护点进行重点标注及智能分析，为相近开采面提供参考依据。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供的一种综采超前支护智能机器人群中涉及短壁开采法中旺格维利采煤法工艺俯视图。
图2是本发明提供的一种综采超前支护智能机器人群中智能压力测量机器人的结构示意图。
图3是本发明提供的一种综采超前支护智能机器人群中智能巡查监测机器人结构示意图。
图4是本发明提供的一种综采超前支护智能机器人群中分体自移式超前支护机器人结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。应当理解，此外所描述的具体实施例仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都将属于本发明保护的范围。
1为采空区,2为采煤机顶部液压支架,3为上端头巷道,4为待采区，5为分体式超前支护机器人，6为下端头巷道，7为智能压力测量机器人，8为智能巡查监测机器人，9为上位机信息集成可视化系统。综采工作面中上下端头巷道超前支护时工作环境差且存在一定危险性，在上下端头巷道内各布置一台智能压力测量机器人、一台智能巡查监测机器人、一套上位机信息集成可视化系统及若干分体式超前支护机器人，根据智能测算系统解算得出的危险点位置及实际情况给出具体的监测支护技术方案，降低工人劳动强度，提高工作安全性。
图2所示，所述分体自移式超前支护机器人主要由平台上部支撑油缸5-1、前部分段支架5-2、底部行走推进油缸5-3(5-5)、中部分段支架5-4及后部分段支架5-6组成。其自迈步智能支护过程：中部分段支架5-4撑起顶住顶板，前部分段支架5-2及后部分段支架5-6的平台上部支撑油缸收起，底部行走推进油缸5-3向前推进，底部行走推进油缸5-5向前收缩，将前部分段支架5-2推离中部分段支架5-4，将后部分段支架5-6拉回中部分段支架5-4顶板，撑起前部分段支架5-2及后部分段支架5-6；收起中部分段支架5-4的平台上部支撑油缸，底部行走推进油缸5-3向前收缩，底部行走推进油缸5-5向前推进，将中部分段支架5-4推向前部分段支架5-2完成一次行走过程。在围岩位移及压力均达到一定数值极限时，首先通过工控机智能解算监测系统测算出所需支护的关键点及相应的支护力，然后通过无线传输系统控制分体自移式超前支护机器人移动至待支护点，顶板支架由液压系统控制升起至指定高度，并伸展至相应角度升完成智能支护作业。
图3所示，所述智能压力测量机器人包括防碰撞预警系统发射器7-1、力传感器7-2、一级机械臂7-3、倾角传感器7-4、二级机械臂7-5、旋转电机7-6、交换机7-7、底盘蓄电池电池组7-8、底部履带行走机构及履带驱动电机7-9。其中平台上端一级机械臂7-3及二级机械臂7-5均可进行自由伸缩，一级机械臂7-3可在平面内由旋转电机控制进行180°旋转，倾角传感器安装于一级机械臂7-3旋转部位底端，以垂直于机器人平台平面角度为0°位置，左侧偏转为负值，右侧偏转为正值；二级机械臂7-5可由旋转电机控制绕底盘进行360°旋转，以此可对围岩顶板及侧帮各处高低不同得位置进行压力测量；陀螺仪内置于底部履带行走机构旁，测量机身整体倾斜角度；交换机7-7内置无线传输控制系统，用来传输当前倾角传感器测量出得一级机械臂7-3相对于机身的绝对倾角及陀螺仪测出的机身整体倾角给工控机系统，同时接收工控机智能测算系统解算得出的智能压力测量机器人在巷道中相对于巡查检测机器人的绝对位置信息及机械臂相对于巷道空间的相对倾角，在自主规划路径SLAM算法解算得出最佳前进路径后，智能压力测量机器人按照系统指令或人工遥控器手动操作前往目标点，而后旋转电机控制机械臂旋转至指定位置，机械臂伸缩机构将力传感器推移至目标点进行测量围岩压力，将所测数值传回工控机系统综合判断是否需要支护。
图4所示，所述智能巡查监测机器人包括防碰撞预警系统发射器8-1、红外双目摄像头8-2、多线激光测量雷达8-3、工控机8-4、底盘蓄电池电池组8-5、底部履带行走机构及履带驱动电机8-6。其中防碰撞预警系统发射器8-1安装于智能巡查监测机器人前端，用于监测感知机器人周围设备及工作人员位置距离，防止发生碰撞事件；红外双目摄像头8-2用于监测锚杆的位置信息，经解算得出锚杆的位移及形变量，通过危险关键点信息预测解算出围岩整体位移量；多线激光测量雷达8-3通过不断扫描构建巷道三维立体图像，与扫描周期中的初始时刻及上一时刻的围岩情况进行对比，得出围岩的相对位移量；工控机8-4内置无线传输控制系统及智能测算系统，通过对多线激光测量雷达8-3、红外双目摄像头8-2所测得的围岩位移量进行卡尔曼滤波融合处理分析初步得出位移危险点，结合智能压力测量机器人所采集的该点压力值信息进行综合评估得出最终的围岩稳定性情况，给出需要支护的危险点；同时智能测算系统通过构建巷道三维立体坐标系，以自身所处位置为坐标系原点，得出危险点及其余机器人的在巷道坐标系内的位置信息，结合自主规划路径SLAM算法，实现智能压力测量机器人、智能液压支护机器人无人操作自主避障导航功能。
智能压力测量机器人、巡查检测机器人集成于底盘内的蓄电池电池组，可通过快拆快换操作在短时间内完成换电操作，最大程度上的保证了机器人的续航工作时间。
防碰撞预警系统的发射器发射无线电波，在各机器人机身周围形成环形区域，环形区域分为报警区和停机区，安装有接收器的其他设备或工作人员进入报警区域时，发出报警信号，警告进入危险区域；进入环形区域的停机区域时，各机器人停止工作，防止设备相互碰撞，并保护工作人员的安全
上位机信息集成可视化系统放置于距开采面安全距离之外的位置，通过无线传输系统将智能巡查监测机器人上的工控机及智能压力测量机器人、智能液压支护机器人上的交换机信息汇总至上位机内，通过算法建立巷道及各机器人三维模型，对其相对位置及红外双目摄像头采集的底层视频信息进行可视化显示，便于人工及时了解掌握开采面内的实时状况，同时对各危险点及支护点进行重点标注及智能分析，为相近开采面提供参考依据。
本发明所提及数据融合算法及SLAM自主路径规划算法均以卡尔曼滤波为基础进行数据滤波与融合解算，其基本流程原理可表示为：
(1)状态一步预测
(2)状态一步预测均方误差阵
Pk-1为前一步均方误差阵，Qk-1为前一步系统噪声方差阵
(3)滤波增益
(4)状态估计
(5)状态估计均方误差阵
Pk＝(I-KkHk)Pk/k-1
根据Hoke-Brow屈服准则，围岩破裂过程可分为弹性区、塑性区及破坏区，各个区内对应的应力平衡方程为：
其中：σr为径向应力；σθ为环向应力。
对于塑性区：
对于破裂区：
其中：mp,sp,mc,sc为岩石强度参数；σs为岩石抗压强度。
各个区内对应的应变几何方程为：
其中：εr为径向应变；εθ为环向应变；u为位移。
应力边界及接触条件为：
其中：a为巷道开挖半径；pi为支护载荷；Rc为破裂区半径；Rp为塑性区半径；p0为原始应力；变量附属下标“c”，“p”和“e”分别表示破裂区、塑性区和弹性区。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种综采超前支护智能机器人群，其特征在于，包括：
智能压力测量机器人、智能巡查监测机器人和分体自移式超前支护机器人；其中，所述智能压力测量机器人机械臂及机身上安装压力传感器、倾角传感器、陀螺仪及交换机；所述智能巡查监测机器人机身上安装多线激光测量雷达、红外双目摄像头及工控机系统；其中，所述交换机、工控机系统及上位机之间通过无线通信的方式进行信号传递；
还包括智能测算系统，所述智能测算系统利用智能巡查监测机器人机身上安装的多线激光测量雷达及红外双目摄像头计算巷道三维立体图像与围岩位移量，根据多源数据融合算法确定巷道中的危险点，构建巷道坐标系来确定各机器人在巷道中的相对位置及危险点的坐标信息，并判断危险点是否需要支护；
在确定需要支护的危险点后，智能测算系统根据围岩位移及压力，测算出所需支护的关键点及相应的支护力，控制分体自移式超前支护机器人移动至待支护点，按照测算结果升起液压支架完成智能支护作业；
其中，数据融合算法及SLAM自主路径规划算法均以卡尔曼滤波为基础进行数据滤波与融合解算，流程原理表示为：
(1)状态一步预测
(2)状态一步预测均方误差阵
Pk-1为前一步均方误差阵，Qk-1为前一步系统噪声方差阵；
(3)滤波增益
(4)状态估计
(5)状态估计均方误差阵
Pk＝(I-KkHk)Pk/k-1
根据Hoke-Brow屈服准则，围岩破裂过程可分为弹性区、塑性区及破坏区，各个区内对应的应力平衡方程为：
其中：σr为径向应力；σθ为环向应力；
对于塑性区：
对于破裂区：
其中：mp,sp,mc,sc为岩石强度参数；σs为岩石抗压强度；
各个区内对应的应变几何方程为：
其中：εr为径向应变；εθ为环向应变；u为位移；
应力边界及接触条件为：
其中：a为巷道开挖半径；pi为支护载荷；Rc为破裂区半径；Rp为塑性区半径；p0为原始应力；变量附属下标“c”，“p”和“e”分别表示破裂区、塑性区和弹性区。
2.根据权利要求1所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，还包括防碰撞预警系统，所述防碰撞预警系统包括多个发射端和多个接收端，发射端设置于每一所述智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人及智能巡查监测机器人的机身上，每一接收端由工作人员佩戴；
所述智能测算系统应用路径规划SLAM算法，通过已获取的巷道环境信息进行智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人及巡查监测机器人自主避障及路径规划，在适宜条件下可脱离人工操作自适应导航至需要压力测量或精准支护的坐标点。
3.根据权利要求2所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，所述智能压力测量机器人由底部履带行走机构、底盘蓄电池组、履带驱动电机、平台上端机械臂、旋转电机、倾角传感器、力传感器、陀螺仪、防碰撞预警系统发射器、交换机、无线传输控制系统组成；其中平台上端 机械臂可在平面内180°由旋转电机控制旋转，倾角传感器安装于机械臂旋转部位底端，以垂直于机器人平台平面角度为0°位置，左侧偏转为负值，右侧偏转为正值；无线传输控制系统用于传输当前机械臂的绝对倾角及陀螺仪测出的机身倾角给工控机系统，同时接收智能测算系统解算得出的智能压力测量机器人在巷道中相对于智能巡查监测机器人的绝对位置信息及机械臂相对于巷道空间的相对倾角，自主规划路径SLAM算法解算得出最佳前进路径后，智能压力测量机器人按照系统指令或人工遥控器手动操作前往目标点，而后旋转电机由倾角传感器反馈的角度信息控制机械臂旋转至指定位置，机械臂伸缩机构将力传感器推移至目标点进行测量围岩压力，将所测数值传回工控机系统以此判断是否需要支护。
4.根据权利要求2所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，所述分体自移式超前支护机器人由底部履带行走机构、底盘蓄电池电池组、履带驱动电机、平台上部液压支架、液压系统、防碰撞预警系统发射器、交换机、无线传输控制系统组成；其中液压支架分为侧帮支架及顶板支架组成，顶板需要支护时，顶板支架由液压系统控制升起至指定高度，并伸展至相应角度；在侧帮面需要支护时，首先分体自移式超前支护机器人先移动至指定位置升起顶板支架固定住机器人的位置，防止侧帮支护力过大将机器人推移从而达不到需要的支护强度，而后侧帮支架由液压系统推移至所需支护位置并伸展至指定角度；在围岩位移及压力均达到一定数值极限时，首先通过智能解算监测系统测算出所需支护的关键点及相应的支护力，而后通过无线传输系统控制分体自移式超前支护机器人通过自主规划路径SLAM算法自行移动或人工遥控器手动操作移动至待支护点，升起相应的液压支架完成智能支护作业。
5.根据权利要求2所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，所述智能巡查监测机器人由底部履带行走机构、底盘蓄电池电池组、履带驱动电机、平台上部多线激光测量雷达、红外双目摄像头、防碰撞预警系统发射器、工控机、智能测算系统组成；智能巡查监测机器人通过智能测算系统构建出巷道三维立体坐标系，以自身所处位置为立体坐标系原点，得出关键危险点及其余机器人的位置信息；同时智能巡查监测机器人可根据短壁采煤工艺要求不断调整自身位置，按照智能测算系统提前规划好的路径进行巡查移动，在不妨碍生产作业的前提下极大保证巷道内各处围岩情况都得到有效监测。
6.根据权利要求1所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，所述分体自移式超前支护机器人正常条件下处于待机状态停于巷道内，一旦监测到需要支护的危险点，智能测算系统启动距离危险点最近的分体自移式超前支护机器人，按照自动规划路径SLAM算法确定的路径驱动分体自移式超前支护机器人到达相应危险点进行支护作业。
7.根据权利要求1所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，所述智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人、智能巡查监测机器人底盘内集成设置蓄电池电池组，通过快拆快换操作在短时间内完成换电操作。
8.根据权利要求2所述的综采超前支护智能机器人群，其特征在于，所述防碰撞预警系统的发射器发射无线电波，在各机器人机身周围形成环形区域，环形区域分为报警区和停机区，安装有接收器的其他设备或工作人员进入报警区域时，发出报警信号，警告进入危险区域；进入环形区域的停机区时，各机器人停止工作，防止设备相互碰撞，并保护工作人员的安全。
9.根据权利要求1所述的一种综采超前支护智能机器人群，其特征在于，上位机信息集成可视化系统放置于距开采面安全距离之外的位置，通过无线传输系统将智能巡查监测机器人上的工控机及智能压力测量机器人、分体自移式超前支护机器人上的交换机信息汇总至上位机内，通过算法建立巷道及各机器人三维模型，对其相对位置结合红外双目摄像头采集的底层视频信息进行可视化显示，便于人工及时了解掌握开采面内的实时状况，同时对各危险点及支护点进行重点标注及智能分析，为相近开采面提供参考依据。
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