目前,煤矿钻锚支护仍然以人工作业为主,存在劳动强度大、工作环境差、生产效率低、安全风险大等问题,为了提高掘进和支护的安全性、高效性,改善操作人员劳动强度,解放生产力,本文在团队研发的煤矿巷道龙门式钻锚机器人的基础上,主要研究钻锚机器人机身和钻机精确定位问题。针对煤矿复杂工况环境下的钻锚机器人机身定位问题,提出了一种基于雷达测距传感器和激光雷达的组合传感定位方法。根据钻锚机器人与掘进机的工艺需求,研究基于分布式雷达测距传感器测量钻锚机器人与掘进工作面之间的位置信息,建立“机器人—工作面”定位模型,解算钻锚机器人前移过程中与掘进工作面的位置关系;以机器人后端顶部锚杆为参照,利用激光雷达扫描获取锚杆的动态点图信息,建立“机器人—锚杆”定位模型,解算钻锚机器人后移过程中与锚杆的空间位置关系,最终可以实时确定出钻锚机器人在煤矿巷道中的位姿。针对煤矿巷道龙门式钻锚机器人在自主行走时位姿偏离巷道中线、从而造成碰撞以及无法到达待工作目标点等问题,提出一种基于改进人工势场算法的煤矿巷道龙门式钻锚机器人自主纠偏方法。建立基于两侧煤壁的斥力场函数和斥力函数以及基于目标点的引力场函数和引力函数,引入机器人行驶速度和安全边界范围影响因子,结合可拓控制原理实现机器人在不同情况下势场力的可控与调节,将基于人工势场下所得到的合力大小和方向作为钻锚机器人控制器的目标输入值,分析钻锚机器人液压控制系统传递函数,结合输出与误差构建神经网络架构,以实现自适应PID调节,确保钻锚机器人沿巷道中心轴线行走。针对煤矿巷道钻锚机器人钻机的自主定位问题,提出一种基于视觉校准的钻锚机器人钻机定位方法。根据钻锚机器人本体特点,建立钻机相对于机身的坐标转换关系,采用欧拉角表示法描述钻机与相机之间的位置关系。根据所得到的“机身-钻机-相机”三者转换关系进行运动学逆问题求解,得到钻锚机器人各部件的运动控制量,作为完成钻机精确对准的运动基础。利用相机获取钻锚机器人当前位姿下所对应的锚网图像,通过中点识别算法对网孔图像进行标识,提取适合的像素坐标信息,同时结合双目测距算法可得到沿相机光轴方向的深度信息,进行像素坐标系至相机坐标系的锚网中点坐标信息转换,实现钻机位姿的更新与调整。最后,针对以上所提出的钻锚机器人精确定位方法进行实验验证,分别利用履带式移动机器人平台以及三轴视觉定位平台对其进行分析,结果证明了本文所研究的钻锚机器人定位方法的可行性。