【技术实现步骤摘要】
一种用于矿用激光靶的标定方法
本专利技术涉及一种激光靶标定技术,具体涉及一种用于矿用激光靶的标定方法。
技术介绍
近几年,随着煤矿快速掘进技术的普及,我国煤炭企业生产的速度越来越快。掘进机是一种大型巷道挖掘专用设备,广泛用于煤矿巷道掘进工作,更是井下巷道综掘施工的核心装备,在我国煤炭工业生产中占有极重要的地位。随着快掘系统深入应用,对矿井下巷道综掘施工的自动化水平提出了更高的要求,掘进机的实时位姿自动检测技术是其中最为关键的研究内容之一。在传统方法中,煤矿巷道的中心轴线设计主要靠精确调整的激光指向仪保证,掘进机司机通过目视断面上的激光光斑控制掘进机截割头,并在断面上截割运行。针对掘进机的自动位姿测量技术,目前方法主要有基于全站仪的导向和定位、惯性导航、电子罗盘和视觉测量等。以上几种测量方法有各自的优点和不足之处,其中将视觉测量和惯性导航结合起来的矿用激光靶测量方法实现了掘进机实时位姿的6自由度测量。为了确保煤机导向系统的精度、稳定性和可靠性,首先需要确定在三维空间的绝对位置,需要六个参数,即三个线元素和三个角元素,其中,三个线元素(X、Y、Z)的测量由全站仪完成,三个角元素中的两个——煤矿巷道轴线相对于水平面的坡度角和滚动角,由倾斜仪来测量,而针对第三个角元素的测量方法——煤矿巷道轴线与设计隧道轴线在水平面上的夹角(偏航角),则是影响整个自动导向系统的精度、稳定性和可靠性关键。目前,通过矿用激光靶获取掘进机的实时位姿优点是精度高、性能稳定可靠、所需测量窗口小,但是价格稍高,同样是目前性能最先进的自动导 ...
【技术保护点】
1.一种用于矿用激光靶的标定方法,包括矿用激光靶、可升降全站仪、基准棱镜、激光靶稳定支架,矿用激光靶内部包括倾斜仪、电路板、光学传感器以及安装支架,其特征在于:通过对矿用激光靶标横轴和纵轴进行的标定确定每一个矿用激光靶组装时相机和倾角仪的相对位置进而获得光斑质心与角度的对应关系,具体标定过程包括以下步骤:/na.所述矿用激光靶安装在所述激光靶稳定支架上,然后放置在测试平台上固定好;/nb.所述可升降全站仪固定在距离所述矿用激光靶1~10米处;/nc.将所述基准棱镜放置在所述可升降全站仪视野范围内尽可能远处固定好;/nd.调平所述激光靶稳定支架,调平可升降全站仪气泡;/ne.标定所述矿用激光靶横轴;/nf.标定所述矿用激光靶纵轴。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于矿用激光靶的标定方法,包括矿用激光靶、可升降全站仪、基准棱镜、激光靶稳定支架,矿用激光靶内部包括倾斜仪、电路板、光学传感器以及安装支架,其特征在于:通过对矿用激光靶标横轴和纵轴进行的标定确定每一个矿用激光靶组装时相机和倾角仪的相对位置进而获得光斑质心与角度的对应关系,具体标定过程包括以下步骤:
a.所述矿用激光靶安装在所述激光靶稳定支架上,然后放置在测试平台上固定好;
b.所述可升降全站仪固定在距离所述矿用激光靶1~10米处;
c.将所述基准棱镜放置在所述可升降全站仪视野范围内尽可能远处固定好;
d.调平所述激光靶稳定支架,调平可升降全站仪气泡;
e.标定所述矿用激光靶横轴;
f.标定所述矿用激光靶纵轴。
2.如权利要求1所述的一种用于矿用激光靶的标定方法,其特征在于:所述步骤e中标定矿用激光靶横轴的实现步骤如下:
由于所述矿用激光靶是ATR镜头,标定时,将待标定矿用激光靶曝光时间设置为20000在进行如下操作。
(1)将所述矿用激光靶固定好后,通过网络调试助手以及所述激光靶稳定支架,将内部倾角仪调平,保证内部倾角仪的X,Y方向的角度都在0.0010度以内。然后将所述可升降全站仪正对矿用激光靶,并调整全站仪垂直角使其角度为90度00分00秒,保证光垂直入射,这样光斑质心才均在U轴上。最后调平全站仪,使其气泡在0.0010度以内。全站仪锁定矿用激光靶,移动全站仪,使光斑质心U数值在250附近;
(2)确定好可升降全站仪起始位置后,对全站仪进行设站处理;
(3)确认好全站仪的气泡和垂直角满足要求后,将全站仪锁定激光靶并记录下全站仪的水平角度、垂直角度、东坐标Y、北坐标X、高程、同时记录下测试矿用激光靶质心坐标,即按照20组质心数据求平均值调整全站仪气泡在0.0010以内;
(4)全站仪锁定基准棱镜1,查看全站仪气泡是否还接近于初始气泡值,其偏差小于0.0003度,如果相差较大,调整气泡值,然后测距,记录全站仪东坐标Y、北坐标X、高程;
(5)全站仪锁定基准棱镜2,查看全站仪气泡是否还接近于初始气泡值,其偏差小于0.0003度,如果相差较大,调整气泡值,然后测距,记录全站仪东坐标Y、北坐标X、高程;
(6)移动全站仪,使光斑质心U数值增加25个像素左右,重复(3)到(5)的步骤;
...
【专利技术属性】
技术研发人员:王以忠,张景程,张晓日,邵震宇,许东旭,黄喆,
申请(专利权)人:天津科技大学,天津恒度量子精密仪器技术有限公司,
类型:发明
国别省市:天津;12
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