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

目前我國礦熱爐電石冶煉行業(yè)生產環(huán)境危險惡劣、勞動強度大，出爐和搗爐環(huán)節(jié)基本采用人工或半自動作業(yè)方式，存在重大問題隱患，嚴重威脅著作業(yè)工人的生命安 全，急需能夠替代一線作業(yè)工人出爐和搗爐的智能化機器人生產系統(tǒng)，以降低作業(yè)工人的勞動強度和風險。

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

電石冶煉出爐機器人系統(tǒng)是以出爐機器人和搗爐機器人為核心裝備，綜合考慮現(xiàn)場環(huán)境、基礎條件、工藝需求和平安生產的要求，構建電石冶煉出爐作業(yè)機器人生產系統(tǒng)，建立集操控、視覺、人機交互于一體的集中操控平臺。以數(shù)據(jù)采集和分析結果為依據(jù)，制定一套適合電石冶煉機器人生產系統(tǒng)的生產工藝，形成電石冶煉機器人標準化作業(yè)規(guī)范，對機器人周邊設備進行適應性改造和整合，建立可推廣的電石冶煉機器人系統(tǒng)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行研究，突破了惡劣工況下機器人防護與性能加固技術，高溫重載機器人本體設計及結構優(yōu)化技術，強沖擊載荷下機器人振動控制技術，基于視覺、力感知的機器人遠程操控技術，機器人化的電石冶煉生產工藝流程優(yōu)化技術等關鍵技術，研發(fā)具有自主知識產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品，開展集群化示范應用。