我國能源結構呈現“富煤、貧油、少氣” 的特點(diǎn)，這決定了我國必須發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)。電石是煤化工重要的中間產(chǎn)品，是生產(chǎn)“合成之母“乙炔的原料，隨著(zhù)煤化工的發(fā)展，也導致了電石出爐機器人產(chǎn)業(yè)近年躍進(jìn)式發(fā)展。

目前我國礦熱爐電石冶煉行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境危險惡劣、勞動(dòng)強度大，出爐和搗爐環(huán)節基本采用人工或半自動(dòng)作業(yè)方式，存在重大問(wèn)題隱患，嚴重威脅著(zhù)作業(yè)工人的生命安 **，急需能夠替代一線(xiàn)作業(yè)工人出爐和搗爐的智能化機器人生產(chǎn)系統，以降低作業(yè)工人的勞動(dòng)強度和風(fēng)險。

電石爐出爐通常由開(kāi)爐眼、引導流出、堵?tīng)t眼等三個(gè)主要工序組成。在每個(gè)工序中使用不同的末端執行器。在執行開(kāi)爐眼工序時(shí)，所采用的末端執行器為導電的石墨棒。將石墨棒穿至爐口的開(kāi)口部，通過(guò)電弧燒開(kāi)爐眼。然后進(jìn)行引導流出工序，將末端執行器刺入爐內，導出爐內的熔融物質(zhì)，其經(jīng)流爐舌導入澆包。在堵?tīng)t眼工序中，將圓柱形的黏土經(jīng)由執行器末端塞進(jìn)爐眼處，使爐眼內的物質(zhì)冷卻凝固，完成堵?tīng)t眼工序。

電石冶煉出爐機器人系統是以出爐機器人和搗爐機器人為核心裝備，綜合考慮現場(chǎng)環(huán)境、基礎條件、工藝需求和平安生產(chǎn)的要求，構建電石冶煉出爐作業(yè)機器人生產(chǎn)系統，建立集操控、視覺(jué)、人機交互于一體的集中操控平臺。以數據采集和分析結果為依據，制定一套適合電石冶煉機器人生產(chǎn)系統的生產(chǎn)工藝，形成電石冶煉機器人標準化作業(yè)規范，對機器人周邊設備進(jìn)行適應性改造和整合，建立可推廣的電石冶煉機器人系統應用示范工程。

以電石冶煉出爐、搗爐作業(yè)的機器人化為目標進(jìn)行研究，突破了惡劣工況下機器人防護與性能加固技術(shù)，高溫重載機器人本體設計及結構優(yōu)化技術(shù)，強沖擊載荷下機器人振動(dòng)控制技術(shù)，基于視覺(jué)、力感知的機器人遠程操控技術(shù)，機器人化的電石冶煉生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的用于礦熱爐電石冶煉作業(yè)的出爐機器人和搗爐機器人產(chǎn)品，開(kāi)展集群化示范應用。