采煤机自主导航系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种采煤机自主导航系统，该系统包括全站仪，UWB固定基站群，UWB移动基站群，UWB定位节点，寻北仪，倾角传感器。其中，全站仪作为系统基准安装在运输上山与区段运输平巷交点。将UWB固定基站群安装在综采工作面与运输平巷交点转载机处，作为采煤工作面的坐标基准。UWB移动基站群安装至液压支架顶板下方，随液压支架移动自主标定。UWB节点、寻北仪以及倾角传感器安装至采煤机机身。采煤机工作时，UWB移动基站群对UWB节点进行定位并传输至UWB固定基站群；UWB固定基站群由全站仪进行标定，通过坐标变换矩阵完成采煤机在基准坐标系的定位，寻北仪及倾角传感器用以对采煤机机身姿态进行绝对测量，以完成采煤机在完整煤层采煤中的全自主导航。

【技术实现步骤摘要】
采煤机自主导航系统
本技术涉及一种综采工作面的采煤机，特别是涉及一种采煤机自主导航系统。
技术介绍
采煤机是综采成套装备的主要设备之一。在传统的煤层开采过程中。采煤机的行进路线由测量部门绘制，采煤工作人员通过控制液压支架群及刮板输送机状态，进而控制采煤机的采集路线。目前，采煤机的导航方式主要为人工直视遥控。由于矿井巷道环境恶劣，这种导航方法不仅效率低，而且精度有限。此外，采煤工作面为矿井事故多发区，大大增加了采煤工作人员的工作强度及工作危险性。随着社会的进步，矿井工作人员的安全受到了越来越多的关注。近年来，一些高等院校和其他科研机构针采煤机导航问题进行了一定的研究。公开号为“CN102183255A”的专利公开了一种“综采工作面采煤机定位装置及定位方法”；公开号为“CN108180904A”的专利公开了一种“采煤机多惯导定位装置及方法”；公开号为“CN108548534A”的专利公开了一种“井下采煤机定位方法”；公开号为“CN108827220A”的专利公开了一种“基于捷联惯导的煤矿综采工作面直线度检测方法”；公开号为“CN10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采煤机自主导航系统，其特征是：该系统包括：全站仪(1)，UWB固定基站群，UWB移动基站群，UWB定位节点(5)，寻北仪(9)，倾角传感器(10)；其中，全站仪(1)作为系统基准安装在运输上山(13)与区段运输平巷(14)交点；将UWB固定基站群安装在综采工作面(17)与运输平巷(14)交点处的转载机(12)，作为综采工作面(17)的坐标基准；UWB移动基站群安装至液压支架(6)顶板下方，随液压支架(6)移动自主标定；UWB定位节点(5)、寻北仪(9)以及倾角传感器(10)安装至采煤机(7)机身；采煤机(7)工作时，UWB移动基站群对UWB定位节点(5)进行定位并传输至UWB固定基站群...

【技术特征摘要】
1.一种采煤机自主导航系统，其特征是：该系统包括：全站仪(1)，UWB固定基站群，UWB移动基站群，UWB定位节点(5)，寻北仪(9)，倾角传感器(10)；其中，全站仪(1)作为系统基准安装在运输上山(13)与区段运输平巷(14)交点；将UWB固定基站群安装在综采工作面(17)与运输平巷(14)交点处的转载机(12)，作为综采工作面(17)的坐标基准；UWB移动基站群安装至液压支架(6)顶板下方，随液压支架(6)移动自主标定；UWB定位节点(5)、寻北仪(9)以及倾角传感器(10)安装至采煤机(7)机身；采煤机(7)工作时，UWB移动基站群对UWB定位节点(5)进行定位并传输至UWB固定基站群；UWB固定基站群由全站仪(1)进行标定，通过坐标变换矩阵完成采煤机(7)在基准坐标系的定位，寻北仪(9)及倾角传感器(10)用以对采煤机(7)机身姿态进行绝对测量，从而完成采煤机(7)在完整煤层(16)采煤中的全自主导航。


2.根据权利要求1所述的采煤机自主导航系统，其特征是：所述的UWB定位节点(5)固定在采煤机(7)机身，并且与UWB移动基站群呈视距传播，采煤机(7)移动时，UWB移动基站群对UWB定位节点(5)进行实时UWB测距，根据测距信息建立定位方程组，通过解算可建立UWB定位节点(5)相对于UWB移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：符世琛，马源，张子悦，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11