随着国家安全监管总局开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动（安监总科技〔2015〕63号），煤矿井下作业人员越来越少，但从事掘进工作的人员仍然较多，从实现综掘开始多年来一直处于机械化阶段，自动化都很难实现，掘进机司机仍然需要在恶劣、危险的环境中现场手动操作掘进机进行作业。2019年1月2日,国家煤矿安全监察局发布《煤矿机器人重点研发目录》（国家煤矿安全监察局公告2019年第1号），掘进机器人列为第二项研发内容。因此研发能够自主决策、智能控制的掘进机器人，真正将掘进机司机从现场解放出来，对煤炭行业智能化发展十分必要。 该成果依托2019年度山东省重大科技创新工程项目“深地资源智能化掘进重大关键技术和成套装备研发与示范应用”（项目编号：2019SDZY03）课题三“智能化高效掘进机器人系列研制”和“千米深井智能安全开采关键技术及装备研发与工程示范”（项目编号：2019SDZY04）课题五“连采连充高效工作面关键技术研究与应用”，针对《煤矿机器人重点研发目录》中掘进机器人的基本要求，进行了掘进机器人的系统研究。 掘进机器人由掘进机和测量定位装置组成，通过设置在后方的测量定位装置对掘进机及辅助装置实时精准定位，再根据掘进机上安装的各类传感器推导出掘进机各部件的坐标，将掘进机与巷道、地质模型建立融合关系，通过实时检测掘进机的姿态空间位置等参数，采用数字孪生技术实时模拟掘进机、截割头的空间位置、姿态及断面的变化情况，按照设计巷道的轴线和断面监控掘进机的掘进过程，最终实现掘进机的全自动控制。 该成果一是在山东泰山能源有限责任公司翟镇煤矿西翼辅助运输巷成功应用，较普通掘进机工作效率提高30%以上，操作人员降低50%，劳动强度大幅降低。二是在内蒙古裕兴矿业有限公司31604和31609连采连充工作面成功应用，每条支巷施工效率提高15%以上，材料费用降低2.4万元。