一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统技术方案

本发明专利技术涉及一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统，包括连采机本体、主控器组件、倾角传感器、测距雷达、惯性导航组件、全站仪组件、上位机系统，实现井工条件下连采机高精度定位定向及位姿调整，解决里程计因浮煤太多履带打滑而导致的测量不准问题，且全站仪所获取的标定信息准确度高，可靠性强；可视化程度高，可有效远程指导连采机司机进行采掘操作。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统
本专利技术涉及煤矿井下导航
，尤其涉及一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统。
技术介绍
在我国煤炭工业生产中，连采机、掘锚机的技术发展和进步对于发展综合机械化采掘、提高采掘效率、保障矿井安全生产、降低工人劳动强度具有重要意义。尽管我国连续采煤机技术已有长足进步，但由于各掘进开采装备系统特有的机械结构及复杂的开采运行模式要求，这些装备始终未能解决自身定位导航和姿态精确获取问题。连采机在采煤作业过程中，由于目标巷道宽度往往比连采机截割头宽度宽，需要进行第二刀切割。在进行第二刀切割过程中不仅需要对连采机的航向进行控制，更需要确定连采机及截割头在巷道中的相对位置关系，确定机身侧边距巷道侧帮的距离以此来控制第二刀切割完成后巷道的整体成型宽度符合与其要求。关于连采机的惯性导航组合定位，在公开号为CN109540130A，名为“一种连采机惯性导航定位定向方法”的中国专利文献中，提出了一种连采机惯性导航定位定向方法，该方法将里程计与惯性导航组件相结合，通过里程计所测的位置信息，经快本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统，其特征在于，包括连采机本体、倾角传感器、测距雷达、惯性导航组件、主控器组件、全站仪组件、上位机系统；所述倾角传感器组件安装于所述连采机截割臂位置；所述测距雷达组件安装于连采机机身中心位置；所述惯性导航组件安装于连采机机身左侧位置，与机身轴线平行；所述主控器组件安装于所述连采机机身右侧位置；所述全站仪组件分为全站仪和棱镜组两部分，全站仪安装于连采机后的巷道固定位置，棱镜组安装于连采机机身后部。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统，其特征在于，包括连采机本体、倾角传感器、测距雷达、惯性导航组件、主控器组件、全站仪组件、上位机系统；所述倾角传感器组件安装于所述连采机截割臂位置；所述测距雷达组件安装于连采机机身中心位置；所述惯性导航组件安装于连采机机身左侧位置，与机身轴线平行；所述主控器组件安装于所述连采机机身右侧位置；所述全站仪组件分为全站仪和棱镜组两部分，全站仪安装于连采机后的巷道固定位置，棱镜组安装于连采机机身后部。


2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统，其特征在于，通过倾角传感器组件测量得出截割臂的俯仰角度，传回主控器组件进行计算。


3.根据权利要求1所述的煤矿井下连续采煤机器人多传感器组合导航系统，其特征在于，测距雷达组件安装于连采机机身中心位置，测距雷达的有效测量范围为270°；以机身轴线为基准，机身后侧左右各45°区域为已成型隧道位置，不进行测量，其余270°为有效测量方位；将测距雷达所测得的距离信息传回主控器组件，得到机身距侧帮及前侧的距离，确定连采机在巷道中的相对位置，同时主控器组件通过反三角函数运算，可解算出机身相对于巷道的相对航向角信息，通过仿真模拟得到巷道及机身的实时三维模型，在连采机进行第二刀切割时提供基准以保证实际巷道宽度与目标巷道宽度一致。


4.根据权利要求1所述的煤矿井下连续采煤机器人多...

【专利技术属性】
技术研发人员：常映辉，贺建伟，张婷，索艳春，董孟阳，李涛，冀鹏飞，陈宁，郭皇煌，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14