一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及煤矿开采技术领域，是一种煤矿井下刮板输送机的姿态智能感知装置及方法。感知装置由主惯导、三维姿态传感器、数据转换器和姿态分析主机组成，主惯导固定在刮板输送机机头，刮板输送机每节中部槽都安装三维姿态传感器，主惯导和所有的中部槽三维姿态传感器通过现场总线连接至数据转换器，姿态分析主机通过数据转换器实时采集主惯导和所有三维姿态传感器的数据。姿态分析主机依据刮板输送机的运动数学模型形成刮板输送机三维姿态动态模型。本发明专利技术能实时感知刮板输送机姿态，能自动判断采煤过程中刮板输送机的水平弯曲、垂直弯曲和俯仰度，能自动检测工作面直线度，为工作面调直提供依据，为刮板输送机安全运行提供有力保障。

An attitude intelligent perception device and method for scraper conveyor

【技术实现步骤摘要】
一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法
：本专利技术涉及煤矿井下开采
，具体地说是一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法。
技术介绍
：煤矿井下煤层开采时，刮板输送机与采煤机、支架配合实现工作面落煤、装煤、运煤及推移等采煤工序。由于工作面地质条件和人员操作的原因，刮板输送机往往会产生垂直弯曲、水平弯曲或俯仰角度过大的现象，导致刮板输送机中部连接哑铃、端头损坏，推溜、拉架过程中工作面的直线度得不到保证等问题，影响了采煤效率。为了能够实时了解刮板输送机的弯曲状况，解决刮板输送机调直的问题，提升采煤效率，专利技术了一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法。
技术实现思路
：本专利技术的目的是设计一种能实时检测刮板输送机在空间坐标内的三维姿态的装置及方法，能检测刮板输送机在三维空间内各个方向上的弯曲程度，并反应出刮板输送机当前直线度。本专利技术的目的是通过如下技术方案来实现的：刮板输送机上安装中部槽三维姿态传感器1和主惯导2，中部槽三维姿态传感器1固定在刮板输送机每一节中部槽靠近采空侧电缆架中间的位置，布置数量和刮板输送机中部槽个数相同，主惯导2固定在刮板输送机机头处。三维姿态传感器1用于检测与之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法，其特征在于：感知装置包括主惯导、三维姿态传感器、数据转换器和姿态分析主机。主惯导固定在刮板输送机机头，每节中部槽都安装三维姿态传感器，主惯导和所有的中部槽三维姿态传感器通过现场总线连接至数据转换器，姿态分析主机通过数据转换器实时采集主惯导和所有三维姿态传感器的数据；主惯导实时检测刮板输送机机头的三维姿态，并作为刮板输送机三维动态模型的基准；中部槽三维姿态传感器实时检测每节中部槽的三维姿态；姿态分析主机依据刮板输送机运动数学模型以及主惯导、每节中部槽三维姿态传感器的数据，形成以刮板输送机机头为基准的刮板输送机三维姿态动态模型。

【技术特征摘要】
1.一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法，其特征在于：感知装置包括主惯导、三维姿态传感器、数据转换器和姿态分析主机。主惯导固定在刮板输送机机头，每节中部槽都安装三维姿态传感器，主惯导和所有的中部槽三维姿态传感器通过现场总线连接至数据转换器，姿态分析主机通过数据转换器实时采集主惯导和所有三维姿态传感器的数据；主惯导实时检测刮板输送机机头的三维姿态，并作为刮板输送机三维动态模型的基准；中部槽三维姿态传感器实时检测每节中部槽的三维姿态；姿态分析主机依据刮板输送机运动数学模型以及主惯导、每节中部槽三维姿态传感器的数据，形成以刮板输送机机头为基准的刮板输送机三维姿态动态模型。2.根据权利要求1所述的一种刮板输送机姿态智能感知装置及方法，其特征在于：刮板输送机三维姿态动态模型计算方法：刮板输送机共n+1节中部槽，以机头所在位置为基准，测得每节中部槽的水平弯曲角度为H0-Hn、垂直弯曲角度为F0-Fn、俯仰角度为G0-Gn，水平弯曲角以俯视视角下顺时针运动为正，反向为负，垂直弯曲角从电缆槽方向看顺时针运动为正，俯仰角以从机头方向看逆时针运动为正；第n节中部槽的相对机头的水平弯曲角度如下：上式中H为第n节中部槽相对基准的水平弯曲角度，Hk为中部槽的水平弯曲角的测量值；第n节中部槽的相对机头的垂直弯曲角度如下：上式中F为第n节中部槽相对基准的垂直弯曲角度，Fk为中部槽的垂直弯曲角的测量值；第n节中部槽的...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆润青，王会枝，宋冰清，吴宗泽，范宝冬，陈伟，曹琰，李榕，
申请(专利权)人：中煤张家口煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13