一种掘进机定位定向方法技术

本发明专利技术公开了一种掘进机定位定向方法，用于掘进机在巷道内进行定位和定向，掘进机后方的巷道内设置有测距板，掘进机上设置有三维雷达和倾角测量仪，三维雷达朝向测距板设置，方法包括以下步骤：1)利用三维雷达实时获取巷道环境的点云数据；2)利用倾角测量仪实时测量掘进机的机身倾角；3)对点云数据和机身倾角进行数据融合和提取，得到掘进机到巷道的左侧壁的距离d1、掘进机到巷道的右侧壁的距离d2、掘进机到测距板的距离d3和掘进机的航向偏角α。本发明专利技术数据处理快速且精度高，对复杂环境的适应性强，可长期稳定地进行掘进机定位定向，掘进机自主定位定向的效率和准确度均得以有效提高，提高了掘进机掘进生产的效率和安全性。

A positioning and orientation method of roadheader

【技术实现步骤摘要】
一种掘进机定位定向方法
本专利技术总体而言涉及矿区生产作业领域，具体而言，涉及一种掘进机定位定向方法。
技术介绍
目前，巷道掘进的施工环境复杂恶劣，危险系数高，掘进机作为井下开采作业的重要设备，其自主运行能力很大程度上影响着井下生产的效率和安全性。然而目前掘进机在巷道中开凿掘进时主要依赖视觉图像设备或者激光器或者无线定位基站进行导向和定位，这些方式受巷道环境的粉尘浓度、能见度和温湿度影响较大，所获数据质量较差且数据可用率低，数据处理周期长且处理难度大，极大地影响了掘进机自主定位导向的准确度和效率，不仅不利于井下掘进生产效率的提升，也给生产安全带来较高安全隐患。因此，业界亟需一种高效率且高准确度的掘进机定位定向方法。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种高效率且高准确度的掘进机定位定向方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种掘进机定位定向方法，用于掘进机在巷道内进行定位和定向，所述掘进机后方的巷道内设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掘进机定位定向方法，其特征在于，用于掘进机在巷道内进行定位和定向，所述掘进机后方的巷道内设置有测距板，所述掘进机上设置有三维雷达和倾角测量仪，所述三维雷达朝向所述测距板设置，所述方法包括以下步骤：/n1)利用所述三维雷达实时获取巷道环境的点云数据；/n2)利用所述倾角测量仪实时测量所述掘进机的机身倾角；/n3)对所述点云数据和所述机身倾角进行数据融合和提取，得到所述掘进机到所述巷道的左侧壁的距离d1、所述掘进机到所述巷道的右侧壁的距离d2、所述掘进机到所述测距板的距离d3和所述掘进机的航向偏角α。/n

【技术特征摘要】
1.一种掘进机定位定向方法，其特征在于，用于掘进机在巷道内进行定位和定向，所述掘进机后方的巷道内设置有测距板，所述掘进机上设置有三维雷达和倾角测量仪，所述三维雷达朝向所述测距板设置，所述方法包括以下步骤：
1)利用所述三维雷达实时获取巷道环境的点云数据；
2)利用所述倾角测量仪实时测量所述掘进机的机身倾角；
3)对所述点云数据和所述机身倾角进行数据融合和提取，得到所述掘进机到所述巷道的左侧壁的距离d1、所述掘进机到所述巷道的右侧壁的距离d2、所述掘进机到所述测距板的距离d3和所述掘进机的航向偏角α。


2.如权利要求1所述的掘进机定位定向方法，其特征在于，步骤3)包括：
3.1)对所述三维雷达采集的点云数据进行分割处理，得到左侧壁点云区、右侧壁点云区和测距板点云区；
3.2)对所述左侧壁点云区、所述右侧壁点云区、所述测距板点云区分别进行特征提取。


3.如权利要求2所述的掘进机定位定向方法，其特征在于，步骤3.2)包括：
建立左侧壁预选模型，并通过所述左侧壁预选模型对所述左侧壁点云区进行特征提取，得到左侧壁数学模型，由所述左侧壁数学模型得出所述掘进机到所述巷道的左侧壁的距离d1。


4.如权利要求2所述的掘进机定位定向方法，其特征在于，步骤3.2)包括：
建立右侧壁预选模型，并通过所述右侧壁预选模型对所述右侧壁点云区进行特征提取，得到右侧壁数学模型，由所述右侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金发，
申请(专利权)人：北京宸控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11