一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法，包括惯性导航单元测量掘进机机身的姿态角；全站仪测量得到360度棱镜的位置坐标，其中，360度棱镜安装在掘进机机身上；根据截割头与掘进机机身的相对位置，获得截割头的实时位置。本发明专利技术方法不受煤矿粉尘、能见度、煤壁吸收等恶劣环境影响，可满足高精度厘米级定位，可靠性、适应性强。本发明专利技术还提供一种悬臂式掘进机截割头空间定位装置。进机截割头空间定位装置。进机截割头空间定位装置。

【技术实现步骤摘要】
一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法和装置


[0001]本专利技术涉及悬臂式掘进机
，尤其涉及一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法和装置。

技术介绍

[0002]悬臂掘进机是一种有效的开挖机械，它集开挖、装载功能于一身，可用于采矿、公路隧道、铁路隧道、水洞、矿用巷道及其他地下硐室的开挖施工。
[0003]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：悬臂式掘进机截割头的定位方法一般采用在截割臂安装油缸位移传感器，通过推算得到截割头的位置。但该方法存在较大的局限性：一方面，油缸位移传感器仅采集截割臂运动位移，无法确定掘进机机身位置信息；另一方面，在油缸内部安装位移传感器，会破坏现有机械结构，传感器的可靠性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术的目的在于提出一种可靠性高、适应性强的悬臂式掘进机截割头空间定位方法和装置。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提出的一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法，其特征在于，包括：惯性导航单元测量掘进机机身的姿态角；全站仪测量得到360度棱镜的位置坐标，其中，360度棱镜安装在掘进机机身上；根据截割头与掘进机机身的相对位置，获得截割头的实时位置。2.根据权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法，其特征在于，所述根据截割头与掘进机机身的相对位置，获得截割头的实时位置包括：建立机身坐标系O
i
X
i
Y
i
Z
i
，其中，i＝0，1，2，3，4，机身坐标系包括机身棱镜坐标系O0X0Y0Z0、机身上表面几何中心坐标系O1X1Y1Z1、悬臂回转轴中心坐标系O2X2Y2Z2、悬臂俯仰轴中心坐标系O3X3Y3Z3和截割头底面几何中心坐标系O4X4Y4Z4；将机身上表面几何中心的坐标、悬臂回转轴中心的坐标、悬臂俯仰轴中心和截割头底面几何中心统一用机身棱镜坐标系表示，即得到截割头在机身坐标系下的坐标。3.根据权利要求2所述的一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法，其特征在于，所述根据截割头与掘进机机身的相对位置，获得截割头的实时位置还包括：建立大地坐标系O
G
X
G
Y
G
Z
G
，其中，X
G
轴为东方向，Y
G
轴为北方向，Z
G
轴方向为天方向；将所述截割头在机身坐标系下的坐标转换为在大地坐标系下的坐标。4.根据权利要求3所述的一种悬臂式掘进机截割头空间定位方法，其特征在于，所述根据截割头与掘进机机身的相对位置，获得截割头的实时位置还包括：建立巷道坐标系O
L
X
L
Y
L
Z
L
，其中，X
L
轴指向巷道右侧，Y
L
轴指向掘进机前进方向，Z
L
轴垂直指向巷道顶板，Z
L
轴方向与大地坐标系中Z
G
轴方向平行；将所述截割头在大地坐标系下的坐标转换为在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，陈宁，李涛，贾曲，索艳春，董孟阳，田原，郭皇煌，李小燕，常映辉，冀鹏飞，袁晓明，马亚丽，桑盛远，张娜，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：