【技术实现步骤摘要】
一种刮板输送机位姿模型建立方法和系统
[0001]本专利技术涉及涉及一种刮板输送机位姿模型建立方法和系统,适用于煤矿井下工作面刮板输送机的直线度感知。
技术介绍
[0002]智能感知作为煤矿的智能开采三大要素之一，它同时也是最基础的一个环节。智能感知的精度对智能决策和自动控制的实现有极其重要的影响。其中，对刮板输送机直线度感知精度越高，液压支架的推移也将更加精准，采煤机的割煤效率也会更高。然而，传统刮板输送机位姿模型均是通过液压支架或采煤机间接建立的。基于液压支架建立的刮板输送机位姿模型是通过监测液压支架的推移动作来推算刮板输送机的位置姿态，基于采煤机建立的位姿模型是利用采煤机上的惯导系统计算出采煤机的运行轨迹后反演出刮板输送机的位置姿态。这两种传统的刮板输送机位姿模型都属于间接建立方法，均会产生较大的累计误差，导致刮板输送机直线度感知精度较低，难以满足智能感知要求。
技术实现思路
[0003]本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种刮板输送机位姿模型建立方法，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刮板输送机位姿模型建立方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：建立基准坐标系OXYZ，在依次联接在多个中部槽中，定义第一节中部槽的与第二节中部槽形成间隙的一侧的顶点为坐标原点O，第一节中部槽长度方向为X轴，宽度方向为Y轴，垂直于中部槽平面方向为Z轴；S20：定义位姿模型各个参量，定义刮板输送机中部槽的长度为L，宽度为H；以刮板输送机中部槽中心点为位置标准点，在坐标系下各位置标准点定义为(x1，y1)
···
(x
n
，y
n
)
···
(x
n+m
，y
n+m
)；在弯曲状态下刮板输送机中部槽相邻两个中部槽之间间形成的夹角定义为α
i
，因夹角致使两刮板输送机中部槽另一侧存在间距，将此间距定义为a；在整个弯曲状态中，各刮板输送机的中部槽与水平面的夹角定义为θ
i
；S30：根据刮板输送机感知需求，对刮板输送机的复杂运行状况进行简化分析推导形成刮板输送机弯曲工况下位姿模型；所述刮板输送机弯曲工况下位姿模型推导包括如下：S301：假设刮板输送机中部槽仅前两节发生弯曲，第二节刮板输送机的中部槽与水平面的夹角θ1与前两节刮板输送机中部槽之间形成的夹角α1相等，即θ1＝α1，此时第二节的状态为：态为：S302：若刮板输送机中部槽发生n+m+1节弯曲，在n+1节之前属于弯曲累计阶段，第n+1节刮板输送机的中部槽与水平面之间的夹角θ
n
为前n+1节相邻刮板输送机中部槽之间形成的夹角α
i
累计之和；即θ
n
＝α1+α2+
…
+α
n
，此时第n+1节的状态为：，此时第n+1节的状态为：S303：在n+1节后属于弯曲恢复阶段，第n+2节刮板输送机的中部槽与水平面之间的夹角θ
n+1
为前n+1节相邻刮板输送机中部槽之间形成的夹角α
i
累计之和与第n+2节、第n+1节刮板输送机中部槽之间形成的夹角α
n+1
的差；即θ
n+1
＝α1+α2+
…
+α
n
‑
α
n+1
；此时第n+2节的状态为：为：S304：在n+2节后，第n+m+1节刮板输送机的中部槽与水平面之间的夹角θ
n+m
为前n+1节相邻刮板输送机中部槽之间形成的夹角α
i
累计之和与第n+2节至n+m+1节相邻刮板输送机中部槽之间形成的夹角α
i
累计之和的差；即θ
n+m
＝α1+α2+
…
+α
n
‑
α
n+1
‑
α
n+2
‑…‑
α
n+m
；此时第n+m
+1节的状态为：+1节的状态为：S305：综合以上各式，得出刮板输送机弯曲工况下位姿模型：S305：综合以上各式，得出刮板输送机弯曲工况下位姿模型：S305：综合以上各式，得出刮板输送机弯曲工况下位姿模型：2.根据权利要求1所述的刮板输送机位姿模型建立方法，其特征在于，在步骤S30中，对刮板输送机的复杂运行状况进行简化分析包括如下步骤：S31：假设第一节中部槽为基准平直状态；S32：假设刮板输送机处在平整的煤层底板中，只存在平行于煤层底板的弯曲。3.一种刮板输送机位姿模型建立系统，其特征在于，包括：定义坐标系模块：用于建立基准坐标系OXYZ，在依次联接在多个中部槽中，定义第一节中部槽的与第二节中部槽形成间隙的...
【专利技术属性】
技术研发人员：方新秋，徐子岳，宋扬，梁敏富，吴刚，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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