【技术实现步骤摘要】
一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法
[0001]本专利技术涉及液压支架位姿检测领域，尤其是一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法。
技术介绍
[0002]煤矿综采自动化正在向着无人化、少人化的方向发展，为了实现安全开发，需要对于液压支架的姿态进行监测，防止液压支架动作失误对煤炭开采造成重大的安全问题和经济损失，轻则会影响工作进度，降低工作效率，严重就会造成液压支架损坏，造成人员伤亡。目前对于液压支架顶、底板的姿态检测已经有了大量的监测方法，多采用倾角传感器，捷联惯导等方式。但是都存在一定的问题，如采用倾角传感器检测顶、底板液压支架姿态角度检测其倾角误差会累积增大，且倾角传感器进行液压支架姿态检测对于角度的突变会失真，且精度普遍不高。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在解决上述问题，提供了一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法，其采用的技术方案如下：
[0004]一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法，液压支架底座上设置拍摄装置，所述拍摄装置包括朝向相邻的液压支架的摄像头；
[...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法，其特征在于，液压支架底座(11)上设置拍摄装置，所述拍摄装置包括朝向相邻的液压支架的摄像头(24)；工作面液压支架底座群状态感知描述方法包括以下步骤：S1.以端部液压支架为总基准，后序液压支架相对前序相邻液压支架作为目标支架，前序液压支架相对后序相邻液压支架作为基准支架；定义X方向为基准支架宽度方向，Y方向为基准支架长度方向，Z方向为基准支架工作高度方向；S2.液压支架底座(11)朝向前序相邻液压支架的摄像头(24)的一侧设置3个监测点D1、D2及D3，所述D1、D2及D3不共线且不能形成等腰三角形，且D1D2连线平行于底座(11)的边缘线；S3.摄像头(24)拍摄后序相邻液压支架的监测点，并将拍摄图像传输至处理器；S4.处理器解析各监测点的坐标，进而得到目标液压支架底座空间状态。2.根据权利要求1所述的一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法，其特征在于，所述步骤S4中解析各监测点的过程包括：S4
‑
1.假定D
01
(D
01x
,D
01y
,D
01z
)，D
02
(D
02x
,D
02y
,D
02z
)，D
03
(D
03x
,D
03y
,D
03z
)为基准支架D1,D2,D3三点在基准支架坐标系X0的坐标，D
11
(D
11x
,D
11y
,D
11z
)，D
12
(D
12x
,D
12y
,D
12z
)，D
13
(D
13x
,D
13y
,D
13z
)为目标支架上D1,D2,D3三点在X0下的坐标，构建向量D
01
D
02
，D
02
D
03
在基准支架坐标系X0下的法向量n0,则n
0＝
D
01
D
02
×
D
02
D
03
，构建向量D
11
D
12
，D
12
D
13
在基准支架坐标系X0下的法向量n1,则n1＝D
11
D
12
×
D
12
D
13
；S4
‑
2.过D
01
以n0为向量方向构建D4点，则在基准支架坐标系X0下向量D
04
＝n0+D
01
，过D
11
以n1为向量方向构建D4
’
点，则在基准支架坐标系X0下向量D
14
＝n1+D
11
；S4
‑
3.定义基准支架D1,D2,D3,D4点可先旋转(旋转矩阵R1，旋转轴依据用户选择自定义，则R1为3
×
3矩阵，包涵9个未知量)后平移(平移矩阵S1，则S1为3
×
1矩阵，包涵3个未知量)变换至目标支架对应点，依据基准支架D1,D2,D3,D4点和目标支架D1,D2,D3,D4
’
点坐标建立矩阵P0和P1：S4
‑
4.令P1＝TP0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中T为四阶矩阵，如式(3)所示：则目标支架上任一点坐标D
0m
可通过转换矩阵T得到其在基准支架下的坐标D
1m
，[D
1m 1]
T
＝T[D
0m 1]
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)S4
‑
5.依次对后序各目标支架的底座状态进行感知，设第n台支架上D
0p
点，其在第一台支架的映射坐标D
(n
‑
1)p
为：[D
(n
‑
1)p 1]
T
＝T1T2T3…
T
n
‑1[D
0p 1]
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
3.根据权利要求2所述的一种工作面液压支架底座群状态感知描述方法，其特征在于，还包括S5.以端部液压支架作为描述基准，以端部液压支架底座(11)重心D
...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟昭胜，曾庆良，马晨，万丽荣，高魁东，张鑫，李青海，黄万朋，江东海，赵金海，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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