具有测距系统的采掘机技术方案

本实用新型专利技术涉及具有测距系统的采掘机。该测距系统包括：电磁输出装置(102)，沿着第一束路径(106)提供电磁辐射的第一束(104)；电磁输入装置(108)，接收来自物体(7)的第一束的反射电磁辐射(110)，以确定测距系统(100)与物体(7)的距离(114)；和外壳(120)，包括围绕外壳(120)的中央轴线(136)的侧壁(122)。电磁输出装置(102)和电磁输入装置(108)设置在外壳(120)内，使得电磁输入装置(108)位于电磁辐射的第二束(126)的第二束路径(124)外部，第二束由第一束(104)在侧壁(122)上的镜面反射(128)限定。采掘机(3)还具有数据端口(40)，其至少基于所确定的距离(114)输出采掘机(3)到物体的相对位置数据。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及具有测距系统的采掘机。
技术介绍
可能需要采掘机在矿中按需求移动到不同位置。一些采掘机是车辆，该车辆会被导航穿过矿区中的巷道。矿区中的环境会对确定车辆位置的已知方法造成挑战。矿区会包括满是灰尘的状况，其中用于道路的传统车道标志会由于灰尘和其他碎片变得模糊。进一步的，矿区会在会影响视觉观察的地下或其他低能见度的状况操作。进一步的，由于土壤或信号多路的阻碍，使用基于卫星传输信号(或局域传递信号)的导航会有困难。可以使用其他导航方法，比如基于加速计和陀螺仪的结果而对位置进行航迹推算。进一步的，还可使用速度计和/或里程计的结果。然而，在破损表面上的车轮打滑会造成误差。航迹推算法中的误差会累积，这进而在该系统中造成长期错误。距离信息也可以辅助于确定观测者的位置，以及辅助导航。距离信息与其他信息(比如物体相对于观测者的方位)结合可用于构建带有地形信息的地图或表示物体位置的其他形式表示和/或环境中物体的轮廓。距离信息还可以辅助确定观测者的位置以辅助导航。在已知的形式中，测距装置设置在观测位置，且该装置包括激光发射器以向物体发送激光束。光束从物体反射且光的反射由测距装置的传感器检测。光从激光发射器行进到物体以及从物体到传感器的飞行时间被测量。该飞行时间与光速一起用于确定在观测位置的测距装置和物体之间的距离。在矿区中的另一个挑战是：矿区会具有危险的材料，比如易燃气体、蒸气、液体、灰尘等。因此，从采掘机中将可能的点火源减少、最小化或排除很重要。WO2005/003875(SANDVIKTAMROCKOY)公开了一种用于监测矿中采矿车位置的方法和系统。WO2007/009149(COMMONWEALTHSCINTIFICANDINDUSTRIALRESEARCHORGANISATION)公开了一种用于确定采矿操作中结构变化的方法和装置。在整个说明书中，单词“包括(comprise)”，或变型比如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”应理解为意味着包含所述元件、整数或步骤、或一组元件、一组整数或一组步骤，但是不排除任何其他元件、整数或者步骤、或者其他组元件、其他组整数或者其他组步骤。被包括在本说明书中的对文献、条例、材料、设备、物品或类似的任何讨论不应视为承认：任何或所有这些材料形成了部分现有技术基础或是关于本申请的
中的公知常识，就像它在本申请的每个权利要求的优先权日之前已经存在。
技术实现思路
一种采掘机(3)包括：-测距系统(100)，该测距系统包括：-电磁输出装置(102)，该电磁输出装置提供沿着第一束路径(106)的电磁辐射的第一束(104)；-电磁输入装置(108)，该电磁输入装置接收来自物体(7)的所述第一束的反射电磁辐射(110)，以确定所述测距系统与所述物体(7)的距离(114)；以及-外壳(120)，该外壳包括围绕所述外壳(120)的中央轴线(136)的侧壁(122)，所述侧壁(122)对由所述电磁输出装置(102)提供的所述电磁辐射是透明的，其中，所述电磁输出装置(102)和所述电磁输入装置(108)设置在所述外壳(120)内，使得所述电磁输入装置(108)位于电磁辐射的第二束(126)的第二束路径(124)外部，所述第二束由所述第一束(104)在所述侧壁(122)上的镜面反射(128)限定，-数据端口(40)，该数据端口至少基于所确定的距离(114)输出所述采掘机(3)到所述物体的相对位置数据。所述采掘机(3)可以进一步包括：-处理设备(9)，该处理设备基于所述相对位置数据和所述物体的物体位置确定所述采掘机(3)的第一位置。所述采掘机(3)可以进一步包括：-第一传感器系统(5)，该第一传感器系统基于航迹推算法确定所述采掘机(3)的移动数据；其中，所述处理设备(9)进一步被设置成：-基于以下数据确定所述采掘机(3)的第二位置：-所述第一位置；和-基于航迹推算法的所述采掘机的所述移动数据。所述第一位置可以是绝对位置。所述采掘机(3)可以进一步包括：-第一传感器系统(5)，该第一传感器系统基于航迹推算法确定所述采掘机(3)的移动数据；-处理设备(9)，该处理设备基于以下数据确定所述采掘机(3)的第二位置：-所述相对位置数据；和-基于航迹推算法的所述采掘机的所述移动数据。确定所述采掘机的第二位置可进一步基于所述采掘机(3)的起始位置数据。所述测距系统可以进一步包括：-数据存储器(11)，其中，与所述物体(7)的所述物体位置关联的物体位置数据存储在所述数据存储器(11)中。所述采掘机可以为长壁采掘机。所述采掘机可以为连续采掘机。所述外壳(120)可进一步包括防止所述外壳的外部的气体被来自所述外壳的内部的点火触发器点燃的一个或更多个特征部。该一个或更多特征部可包括密封元件(130)，所述密封元件与所述侧壁(122)协同地使所述外壳(120)的内部与所述外壳(120)的外部隔绝，使得一个或更多个所述密封元件(130)防止所述外壳(120)的外部的气体被来自所述外壳(120)的内部的点火触发器点燃。所述测距系统(100)可以进一步包括能在所述外壳(120)内围绕第一旋转轴线(134)旋转的第一支撑元件(132)，其中，所述电磁输出装置由所述第一支撑元件(132)支撑，使得所述第一支撑元件(132)的旋转使由所述电磁输出装置(102)提供的所述第一束(104)转向。所述电磁输出装置(102)可以从所述第一旋转轴线(134)偏移，使得从所述电磁输出装置(102)到所述侧壁(122)的所述第一束路径(106)不与所述第一旋转轴线(134)相交。所述第一旋转轴线(134)可以与所述中央轴线(136)同轴。所述采掘机(3)可以进一步包括第二支撑元件(140)，该第二支撑元件在所述电磁输出装置(102)和第一支撑元件(132)之间提供支撑，其中，所述第二支撑元件(140)能围绕第二旋转轴线(142)旋转，并且其中，所述第二支撑元件(140)的旋转使由所述电磁输出装置(102)提供的所述第一束(104)转向。所述第二旋转轴线(142)可以垂直于所述第一旋转轴线(134)。在所述采掘机中，所述电磁输入装置可以由第一支撑元件支撑，使得第一支撑元所述电磁输入装置转向以接收来自所述物体的所述第一束的所述反射电磁辐射。所述采掘机(3)可以进一步包括控制模块以使第一束(104)转向到多个取向，从而提供周围环境中的所述物体的多个距离确定。周围环境中的所述物体的多个距离确定可以被表示为三维点云中的数据。所述电磁输出装置(102)可以包括激光发射器，该激光发射器以激光的形式提供第一束(104)。所述电磁输入装置(108)可以包括光传感器，该光传感器接收从所述物体(7)反射的激光。所述电磁输出装置(102)可以提供在紫外线、可见光和/或红外线光谱中的一个或更多中的电磁辐射的所述第一束(104)。所述侧壁(122)可以为圆柱形侧壁。所述测距系统可进一步包括处理器，该处理器基于所述多个距离确定生成周围环境的三维图像。所述测距系统可进一步包括：-激光发射器，该激光发射器提供激光形式的所述第一束，其中，所述电磁输出装置包括第一反射器，该第一反射器使所述第一束改向到所属第一束路径上。所述测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采掘机(3)，其特征在于，该采掘机包括：‑测距系统(100)，该测距系统包括：‑电磁输出装置(102)，该电磁输出装置提供沿着第一束路径(106)的电磁辐射的第一束(104)；‑电磁输入装置(108)，该电磁输入装置接收来自物体(7)的所述第一束的反射电磁辐射(110)，以确定所述测距系统与所述物体(7)的距离(114)；以及‑外壳(120)，该外壳包括围绕所述外壳(120)的中央轴线(136)的侧壁(122)，所述侧壁(122)对由所述电磁输出装置(102)提供的所述电磁辐射是透明的，其中，所述电磁输出装置(102)和所述电磁输入装置(108)设置在所述外壳(120)内，使得所述电磁输入装置(108)位于电磁辐射的第二束(126)的第二束路径(124)外部，所述第二束由所述第一束(104)在所述侧壁(122)上的镜面反射(128)限定，‑数据端口(40)，该数据端口至少基于所确定的距离(114)输出所述采掘机(3)到所述物体的相对位置数据。

【技术特征摘要】
2015.08.07 AU 2015903167;2016.02.08 AU 20162007891.一种采掘机(3)，其特征在于，该采掘机包括：-测距系统(100)，该测距系统包括：-电磁输出装置(102)，该电磁输出装置提供沿着第一束路径(106)的电磁辐射的第一束(104)；-电磁输入装置(108)，该电磁输入装置接收来自物体(7)的所述第一束的反射电磁辐射(110)，以确定所述测距系统与所述物体(7)的距离(114)；以及-外壳(120)，该外壳包括围绕所述外壳(120)的中央轴线(136)的侧壁(122)，所述侧壁(122)对由所述电磁输出装置(102)提供的所述电磁辐射是透明的，其中，所述电磁输出装置(102)和所述电磁输入装置(108)设置在所述外壳(120)内，使得所述电磁输入装置(108)位于电磁辐射的第二束(126)的第二束路径(124)外部，所述第二束由所述第一束(104)在所述侧壁(122)上的镜面反射(128)限定，-数据端口(40)，该数据端口至少基于所确定的距离(114)输出所述采掘机(3)到所述物体的相对位置数据。2.根据权利要求1所述的采掘机(3)，其特征在于，所述测距系统(100)进一步包括能在所述外壳(120)内围绕第一旋转轴线(134)旋转的第一支撑元件(132)，其中，所述电磁输出装置由所述第一支撑元件(132)支撑，使得所述第一支撑元件(132)的旋转使由所述电磁输出装置(102)提供的所述第一束(104)转向。3.根据权利要求2所述的采掘机(3)，其特征在于，所述电磁输出装置(102)从所述第一旋转轴线(134)偏移，使得从所述电磁输出装置(102)到所述侧壁(122)的所述第一束路径(106)不与所述第一旋转轴线(134)相交。4.根据权利要求2所述的采掘机(3)，其特征在于，所述第一旋转轴线(134)与所述中央轴线(136)同轴。5.根据权利要求2所述的采掘机(3)，其特征在于，所述采掘机(3)进一步包括第二支撑元件(140)，该第二支撑元件在所述电磁输出装置(102)和所述第一支撑元件(132)之间提供支撑，其中，所述第二支撑元件(140)能围绕第二旋转轴线(142)旋转，并且其中，所述第二支撑元件(140)的旋转使由所述电磁输出装置(102)提供的所述第一束(104)转向。6.根据权利要求5所述的采掘机(3)，其特征在于，所述第二旋转轴线(142)垂直于所述第一旋转轴线(134)。7.根据权利要求2至6中任一项所述的采掘机(3)，其特征在于，所述电磁输入装置(108)由所述第一支撑元件(132)支撑，使得所述第一支撑元件(132)使所述电磁输入装置(108)转向以接收来自所述物体(7)的所述第一束(104)的所述反射电磁辐射(110)。8.根据权利要求2至6中任一项所述的采掘机(3)，其特征在于，所述采掘机(3)进一步包括控制模块以使所述第一束(104)转向到...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德·约翰·迈克菲，P·B·里德，
申请(专利权)人：联邦科学和工业研究组织，
类型：新型
国别省市：澳大利亚;AU