The invention discloses a cantilever type roadheader based on machine vision, which can automatically program cutting paths and a method thereof, comprising a cantilever type roadheader main body and a machine vision based control system. The control system based on machine vision comprises a PLC control system, an embedded microprocessor system and a machine vision camera module, and is mounted on the support board above the walking part of the roadheader through the vibration isolator. Machine vision camera module and the image acquisition section of the roadway, processed by the embedded microprocessor system, access to information such as gangue roadway, roadway section according to the information planning the cutting path by the PLC system according to the optimal cutting path to control the roadheader, avoid the DUNNBASS of cutting operation. The invention can greatly improve the intelligence of the cantilever type roadheader, and has the advantages of high production efficiency, low production cost, high flexibility, low labor intensity of workers, long service life of the cutting and cutting motor, etc..
【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉可自动规划截割路径的悬臂式掘进机及方法
本专利技术涉及一种掘进机及掘进方法,尤其是一种基于机器视觉的可自动规划截割路径的悬臂式掘进机及方法,属于自动化掘进装备
技术介绍
掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器,分为开敞式掘进机和护盾式掘进机,通常包括行走机构、工作机构、装运机构和转载机构,随着行走机构向前推进,工作机构中的切割头不断破碎岩石,并将碎岩运走,特别是悬臂式掘进机,它集截割、装运、行走、操作等功能于一体,主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。目前,为了解决我国掘进工作面生产效率低、危险程度高、工作环境差、工人劳动强度大和巷道成形质量差等问题,自动化、智能化掘进装备正在快速发展,一些掘进机定位定姿技术、巷道断面自动成形技术以及其他自动控制技术不断研究完善。但是,当巷道断面中含有夹矸等较硬岩石时,悬臂式掘进机在截割它们时不但效率极低、能耗增大,而且截齿掉落严重、甚至发生掘进机故障等情况,需要新的技术手段使掘进机实时识别夹矸等较硬岩石,并避开它们进行截割。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种结构紧凑、成本较低、能够自动检测巷道断面中的夹矸信息,并控制掘进机避开夹矸进行截割操作的基于机器视觉可自动规划截割路径的悬臂式掘进机及方法。技术方案:本专利技术的基于机器视觉可自动规划截割路径的悬臂式掘进机,包括悬臂式掘进机主体,所述的悬臂式掘进机主体上设有基于机器视觉的控制系统,基于机器视觉的控制系统通过隔振器安装在悬臂式掘进机主体上的支承板上;所述的基于机器视觉控制系统包括PLC控制系统、嵌入 ...
【技术保护点】
一种基于机器视觉可自动规划截割路径的悬臂式掘进机,包括悬臂式掘进机主体(2),其特征在于:所述的悬臂式掘进机主体(2)上设有基于机器视觉的控制系统(1),基于机器视觉的控制系统(1)通过隔振器(1‑4)安装在悬臂式掘进机主体(2)上的支承板(2‑2)上;所述的基于机器视觉的控制系统(1)包括PLC控制系统(1‑1)、嵌入式微处理器系统(1‑2)和机器视觉相机模块(1‑3),所述PLC控制系统(1‑1)与嵌入式微处理器系统(1‑2)都以集成柜的形式安装,所述机器视觉相机模块(1‑3)通过防尘箱(1‑3‑1)固定安装在集成柜(1‑1)上;机器视觉相机模块(1‑3)由嵌入式微处理器系统(1‑2)控制,并对机器视觉相机模块(1‑3)所获图像进行处理,以此获取巷道断面煤层夹矸信息,并根据巷道断面信息规划好截割路径,嵌入式微处理器系统(1‑2)将规划好的截割路径信息传递给PLC控制系统(1‑1),由的PLC控制系统(1‑1)根据截割路径控制悬臂式掘进机的液压部件,避开夹矸进行截割操作。
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉可自动规划截割路径的悬臂式掘进机,包括悬臂式掘进机主体(2),其特征在于:所述的悬臂式掘进机主体(2)上设有基于机器视觉的控制系统(1),基于机器视觉的控制系统(1)通过隔振器(1-4)安装在悬臂式掘进机主体(2)上的支承板(2-2)上;所述的基于机器视觉的控制系统(1)包括PLC控制系统(1-1)、嵌入式微处理器系统(1-2)和机器视觉相机模块(1-3),所述PLC控制系统(1-1)与嵌入式微处理器系统(1-2)都以集成柜的形式安装,所述机器视觉相机模块(1-3)通过防尘箱(1-3-1)固定安装在集成柜(1-1)上;机器视觉相机模块(1-3)由嵌入式微处理器系统(1-2)控制,并对机器视觉相机模块(1-3)所获图像进行处理,以此获取巷道断面煤层夹矸信息,并根据巷道断面信息规划好截割路径,嵌入式微处理器系统(1-2)将规划好的截割路径信息传递给PLC控制系统(1-1),由的PLC控制系统(1-1)根据截割路径控制悬臂式掘进机的液压部件,避开夹矸进行截割操作。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉可自动规划截割路径的悬臂式掘进机,其特征在于:所述的机器视觉相机模块(1-3)包括防尘箱(1-3-1)、防尘箱开关门(1-3-2)、开关门拉紧弹簧(1-3-3)、相机安装板轨道(1-3-4)、工业相机(1-3-5)、探照灯(1-3-6)、相机安装板(1-3-7)、电机安装板(1-3-8)、步进电机(1-3-9)、凸轮(1-3-10)、楔块(1-3-11);所述的工业相机(1-3-5)安装在相机安装板(1-3-7)的上方前端;所述的探照灯(1-3-6)安装在相机安装板(1-3-7)的下方前端;所述的相机安装板(1-3-7)安装在相机安装板轨道(1-3-4)内,并与凸轮(1-3-10)贴合,由凸轮驱动可在轨道内前后滑动;所述的相机安装板轨道(1-3-4)焊接在防尘箱(1-3-1)的内部,左右各一;所述的凸轮(1-3-10)由步进电机(1-3-9)驱动,步进电机安装在防尘箱(1-3-1)内部的电机安装板(1-3-8)上;所述的防尘箱开关门(1-3-2)铰接在防尘箱(1-3-1)的一侧,左右各一,开关门上焊有楔块(1-3-11),楔块与相机安装板(1-3-7)配合,作用为防止工业相机(1-3-5)接触防尘箱开关门(1-3-2);所述的开关门拉紧弹簧(1-3-3)一端连接防尘箱开关门(1-3-2...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘送永,吴洪状,杜长龙,江红祥,沈刚,李伟,唐玮,程诚,李洪盛,王浩东,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。