2021年5月7日-9日，2021全国矿山安全预警和应急救援技术与装备交流会在沪举行，矿业安全与应急产业领域的多家高校院所、科研设计单位、矿山企业、高新技术技术服务研发机构等参会，天河道云副总经理蒋智孚应邀作题为“基于SLAM技术的特种无人机在地下矿山生产及应急救援中的应用”报告。

2021全国矿山安全预警和应急救援技术与装备交流会

　　天河道云副总经理蒋智孚作现场报告

　　何为SLAM技术

　　SLAM (simultaneous localization and mapping), 即时定位与地图构建，或并发建图与定位。简而言之就是，将一个机器人放入未知环境中的未知位置，是否有办法让机器人一边移动一边逐步描绘出此环境完全的地图，所谓完全的地图(a consistent map)是指不受障碍行进到空间可进入的每个角落。完成这个过程就是SLAM技术测图，同时通过测图去对自身进行定位。

搭载SLAM技术的机器人实时感知定位建图

　　SLAM包含了：感知、定位、建图这三个过程。

　　感知——机器人能够通过传感器获取周围的环境信息。

　　定位——通过传感器获取的当前和历史信息，推测出自身的位置和姿态。

　　建图——根据自身的位姿以及传感器获取的信息，描绘出自身所处环境的样貌。

　　基于SLAM技术的 翼目神特种无人机EMESENT

　　世界领先的空间探测技术，实现地下危险复杂环境空间的安全探测，推动地下空间智能测量时代来临。

　　数据生命周期高效化

　　采集-传输-处理-存储，到应用于实际生产中，整个数据生命周期的各个环节实现高效化处理，把“热乎乎”的空间数据送到决策者面前，尽可能地缩短生产决策的时间成本。

　　无人机搭载三维激光扫描仪

　　高精度高效率的三维激光点云数据采集功能，且支持SLAM功能，为无人机提供无GPS信号环境下自主定位和自主避障功能。测速可达300,000点/秒，自重仅1.8kg，既可由无人机搭载使用，也可进行单独的手持作业。

　　作业过程

　　翼目神地下特种无人机搭载三维激光扫描仪由一名测量工程师操控，自安全区域起飞，通过飞行扫描获取完整的采场3D空间数据：起飞后无人机从采场顶部入口向下进入采场，悬停扫描后继续深入了采场底部采集数据。飞行结束后，生成了整个采场无阴影的高分辨率点云，细节丰富得多，结构特征清晰。

　　测量过程中无GPS信号，飞行路径通过设备自带的SLAM(即时定位与地图构建)装置自主规划，实现自主定位和导航，保证无人机通过安全的路径采集数据并返航。

　　6分钟即可摸清横截面90m采场情况。

　　数据成果

　　无人机飞行全路径示意图，工程师全程远离危险区域和障碍物，且点云数据清晰完整。

传统测量方式测量成果与翼目神特种无人机测量成果对比。

　　3D点云模型下视图，彩色点云模型顶部为暖红色，底部为蓝色，以区分不同标高。

　　高分辨率的数据成果能够识别断层、裂隙

　　点云数据配合专业数据处理软件(Maptek PointStudio等)，可实现数据一键拼接、快速建模，用于精细建模、体积测算、节理产状分析等，为未来的生产决策提供精确的数据支持。