【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，具体涉及一种掘进机的自动驾驶方法。
技术介绍
1、煤炭是我国国民经济的基础能源和原料，未来十年作为我国主体能源的地位难以改变。煤炭开采必须发展智能、无人、安全的煤炭开采道路，这也是煤炭安全高效开采的发展方向与必然趋势。在工人进行煤矿的开采时，首先找到地下较深处煤层，之后通过现有的掘进设备进行挖掘，故而形成巷道，最后通过巷道对煤层内的煤矿继续开采，并同时将开采后的煤矿从巷道内运送出去以及进行后续的处理。
2、煤矿井下掘进开采安全风险较大，未知风险较低高，尤其是瓦斯灾害在煤矿安全事故中占有很大比重。传统掘进方式为人工掘进打眼，打眼过程中极易发生瓦斯泄露事故，影响生产安全，造成人员伤亡。
3、目前,国外掘进机生产企业做了很多研究工作,并且已经有相关产品问世,国内的研究不多,尤其掘进机的位置与钻头位姿测定仍然需要工人加以判断，无法实现自动导航驾驶。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本申请实施例采用下述技术方案：一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，包括上位机控制模块、下位机控制模块、自动驾驶模块、移动图传电台和移动数传电台。
3、其中，所述下位机控制模块包括自动截割模块、机身及钻头位姿检测模块、物料运输模块、移动端电台；
4、所述机身与钻头位姿检测模块利用融合定位系统确定机身的航向角、钻头的位置与方向角，检测、控
5、所述自动驾驶模块包含自动定位系统、巷道路线规划系统、掘进移动系统、刹车液压系统、灯光系统和上电系统；上电系统使全车通电启动成功，刹车液压系统提供无人掘进机的正常行驶与制动；
6、其中，所述自动定位系统通过自适应算法进行平滑处理，获取当前定位坐标；当无人掘进机每掘进5米时，uwb基站群迁移，利用固定在基站群迁移装置上的姿态传感器，解算基站群迁移后每个基站的坐标，实现循环定位；
7、所述巷道路线规划系统自主规划掘进机路线，同时在上位机控制模块ui界面实时显示三维巷道路线与当前位置；
8、所述掘进移动系统控制掘进机的刹车、启动和控制四个驱动电机的输出转矩，进而控制掘进机的行驶速度、行驶距离和转弯角度。
9、所述上位机控制模块是掘进机的控制中心，实现人机交互并提供ui界面，掘进机的工况与掘进参数可以实时显示；能够将掘进的巷道与原设计的巷道路线对比，保证巷道掘进正确；在发生掘进困难或闷车时，工人可操作地面控制台继续掘进或退场；当掘进机参数故障、巷道坍塌、掘进路线偏移和瓦斯超标等工况时发出警报。
10、本专利技术的技术效果和优点：
11、1、本专利技术的掘进机自动定位系统通过uwb/imu融合定位系统、毫米波雷达和激光定位系统获得的综合定位结果，定位精度高，不仅解决若单独经imu定位随时间推移定位误差累积的问题，还利用循环定位解决uwb系统在非视距定位多次进刀后误差增大的问题。
12、2、本专利技术的自动截割模块，可利用煤岩识别、钻头处电机输出转矩自动改变转速，降低截割头滚齿的更换频率，提高使用寿命，同时可保证巷道掘进前进工作面的延续性完整。
13、3、本专利技术的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，自动化程度高，基本达到了矿下掘进无人操作的目标，减少了人员伤亡。
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1.一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，包括上位机控制模块、下位机控制模块和自动驾驶模块；上位机控制模块和下位机控制模块通过电台进行通讯，提供无人掘进机基本行驶信息；下位机控制模块通过CAN网络和电压设计对和自动驾驶模块进行控制；自动驾驶模块通过坐标与规划的路线自动掘进。
2.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述上位机控制模块是掘进机的控制中心，包括显示器、急停按钮、控制软件及其对应的控制系统。
3.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述下位机控制模块包括掘进机自动截割模块、机身及钻头位姿检测模块、物料运输模块、移动端电台。
4.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶模块包括自动定位系统、巷道路线规划系统、掘进移动系统；
5.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述的自动截割模块，包含巷道断面自动截割系统和巷道断面截割学习系统；
6.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，本专利技术提出一种融合定位策略，其特征在于：所述融合定位策略包括以下部分：
8.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述的循环定位和UWB基站群迁移问题，提出基于UWB系统的钻头循环定位方法和基站群整体迁移策略，根据惯性导航解算基站群迁移后的姿态，从而获得每个基站的坐标。
9.一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，提出以下采用如权利要求1-6任意一项所述系统进行控制，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，包括上位机控制模块、下位机控制模块和自动驾驶模块；上位机控制模块和下位机控制模块通过电台进行通讯，提供无人掘进机基本行驶信息；下位机控制模块通过can网络和电压设计对和自动驾驶模块进行控制；自动驾驶模块通过坐标与规划的路线自动掘进。
2.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述上位机控制模块是掘进机的控制中心，包括显示器、急停按钮、控制软件及其对应的控制系统。
3.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述下位机控制模块包括掘进机自动截割模块、机身及钻头位姿检测模块、物料运输模块、移动端电台。
4.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进机无人驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶模块包括自动定位系统、巷道路线规划系统、掘进移动系统；
5.如权利要求1所述的一种煤矿巷道掘进...
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