中煤科工机器人科技有限公司（以下简称“中煤科工”）是中国煤炭科工集团（央企，以下简称“集团”）的全资子公司，作为集团特种机器人核心技术和产品的唯一产业基地，承担着矿山智能化技术攻关任务。

中煤科工聚焦研发煤矿、铝镁、钢铁等高危场景的特种机器人、智能装备的研发、生产与技术服务。依托集团在煤炭行业的技术积累与资源优势，中煤科工致力于推动矿山智能化、无人化发展，提升矿山安全水平和生产效率，争取早日实现“打造中国矿山机器人原创技术策源地及现代产业链链长”的宏伟愿景。

2024年6月20日，国家矿山安全监察局某领导在视察期间，强调矿山机器人研发应用非常重要，对于实现矿山智能化、本质安全、减轻劳动强度以及推动高质量发展起到关键作用。

海外仿真软件正在成为企业发展征途上的阻碍

为满足煤矿、铝镁、钢铁等高危场景特种机器人的研发、生产与技术服务需要，中煤科工需要使用高效的仿真工具对各种业务场景进行仿真，指导生产和技术服务。

中煤科工目前采用T公司的Adams软件进行机器人机械结构设计与优化和运动规划与轨迹优化，同时采用F公司的Recurdyn软件进行机器人行走机构对于复杂地形适应性分析。通过上述软件，对抓管机器人、喷浆机器人的液压机械臂抓管作业过程的运动规划与轨迹优化 以及行走机构履带在煤矿井下的地面行走等仿真场景研究。

但是，随着目前国外工业软件在国内使用的问题越来越多，并正在成为卡住我们的业务发展动力的阻碍：

首先是数据安全问题，特别是矿山机器人作业环节和国家能源战略相关，煤矿信息安全关乎我国能源战略部署，使用国外软件容易造成信息数据的泄漏，影响国家安全。

其次，国外商业软件存在技术封锁风险，一旦国外厂商停止授权，很难快速切换到其他商业软件，尤其机器人设备的研发周期基本在10个月以上，如果无法通过仿真验证，后期的交付周期预计长100-200天不等。

第三，海外软件缺少客户化特定场景适配的机动性。ADAMS在特种机器人和智能装备行业的技术布局不足，软件功能性在特定领域的适配性存在一定的不足，缺少对特定场景的客户化。尤其目前中国的矿业快速发展，有好多新的场景出现，国外厂商的技术支持不到位，缺少快速的定制开发，不能满足中煤科工业务快速发展的需要。

第四，购买国外的仿真软件价格非常昂贵，配套培训服务同样价格高昂，每年相关的采购费用都是一笔不小的支出。

谁能帮助中煤科工挑起这份重担？

为解决这一问题，从2025年2月开始，在中煤科工跟英特仿真进行交流后，开始试用其通用多体动力学软件，随后惊喜的发现英特通用多体动力学软件能结合矿山机器人应用的各种场景，就管路安装、巷道喷浆、轨道/轮式巡检、巷道清理、钻孔施工、巷道冲尘等业务场景进行仿真验证，构建前瞻性仿真验证体系，快速解决当前痛点，促进矿山机器人发展。

英特软件能攻克非结构化地形动力学交互建模技术，实现井下斜坡、碎石路面等极限工况的仿真，填补了国产软件在矿山场景精细化建模领域的空白。同时英特软件打通机械、控制、环境三领域仿真数据接口，支持实时参数调优与动态补偿算法嵌入，实现控制策略验证效率，推动机器人设计从“经验驱动”向“数据驱动”转型。这正是中煤科工一直在苦苦寻找的实现工具转换的目标软件！

高可靠的适配业务场景仿真，加速产品迭代

中煤科工发现英特通用多体动力学软件几乎能够胜任中煤科工所有机构运动模拟场景，例如 

（1）抓管机器人的机电液联合仿真优化，提升机器人在不同工况下的稳定性和控制精度；

（2）喷浆机器人的机电液联合仿真优化及软管动态特性分析，实现喷枪轨迹稳定控制与系统精度提升的协同优化；

（3）履带定制化建模仿真，实现对特种履带底盘的运动建模仿真，提供控制接口配合控制系统实现抓管机器人、喷机器人的联合仿真优化分析；

（4）轨道机器人的驱动动力学和惯性效应仿真分析，实现防止溜车、优化电机功率分配策略和加减速曲线以降低轮轨分离风险；

（5）轮式机器人的轮地接触力学分析与越障工况下的多维度受力研究，实现机器人牵引效率提升与复杂地形稳定越障的协同优化。

机械臂动力学仿真场景中，根据机械模型、关节运动关系和驱动源速度数据还原液压机械臂在抓取工况的运动情况，获取末端运动数据以及关键节点受力情况，用于后续液压缸的选型、机械臂起升极限的判定。建模逻辑符合国人思维习惯，将结果与标杆软件（ADAMS）仿真结果数据进行对比后，速度以及位移结果完全吻合，误差为0；液压缸推力曲线大值误差2.5%，平均值误差1.6%，结果可信，完全满足工程使用要求。

机械臂关节运动仿真图示

在刚柔耦合分析仿真场景中，根机械模型、关节运动关系和驱动源速度数据还原液压机械臂在抓取工况的运动情况，获取机械臂结构在工作状态下的应力情况，用于后续机械臂结构承载能力评估以及结构优化。软件具备刚柔耦合分析能力，支持导入MNF文件，大应力为39.5MPa，FMBD软件的求解结果与标杆软件高度吻合，大误差不超过0.5%，速度与位移完全吻合可达到仿真效果。

全流程切入，提升客户满意度，助力矿业作业起飞