地下铲运机自主行驶和避障运动控制及目标路径规划方法技术

本发明专利技术公开了一种地下铲运机自主行驶和避障运动控制及目标路径规划方法，根据井下巷道情况，先规划出主目标路径，然后规划出依附于主目标路径的局部避障目标路径，在铲运机控制器中存储主目标路径数据，及局部避障目标路径的起始点、终止点和相对于主目标路径的偏移距离数据，由测量系统的测量数据或由轨迹推算模型，计算出的铲运机横向位置偏差、航向角偏差及航向角偏差变化率，三偏差通过融合规则形成综合偏差反馈信号作为PID校正控制的输入量，该控制指令输入给铲运机的电液比例转向控制系统，驱动车辆转向并跟踪目标路径，实现地下铲运机自主导航和避障运动控制，方便、灵活、可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自主行驶和避障控制技术，尤其涉及一种。
技术介绍
随着现有矿产资源逐步全面转入地下开采，并向深部和难采矿体发展，开采规模逐渐增大，采矿条件愈来愈恶劣，对人的安全威胁也愈来愈大，遥控采矿技术应运而生。地下铲运机是地下无轨采矿的关键设备，实现地下铲运机在井下巷道内无人操纵、自主行驶，可使操作人员远离井下恶劣、危险的工作环境，保护铲运机司机人员安全、提高采矿作业效率并降低采矿成本。地下铲运机自主行驶首先要解决自身在巷道内的自主行驶及避障运动控制问题及目标路径规划问题。地下铲运机自主行驶研究在国内刚刚起步，国外在此方面已有较多的研究。如澳大利亚彼得里德利对铲运机运动轨迹和轨迹控制进行了研究，构建了自主铲运机自主行驶控制模型，该自主行驶控制模型在小曲率路径跟踪时误差较小，但在目标路径曲率较大时，跟踪误差较大，不能满足控制精度要求。美国丰约翰对轮式机器人路径跟踪问题进行了研究，但将目标路径局限于直线段和圆弧段，让轮式机器人跟踪每一个直线段或圆弧段，给出跟踪直线段或圆弧段的计算办法，该方法不能对其他形状曲线路径进行跟踪计算，同时该研究也未涉及铰接车辆情况，故无法应用于地下铲运机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下铲运机自主行驶和避障运动控制及目标路径规划方法，用来控制地下铲运机跟踪规划出的主目标路径和局部避障目标路径，其特征在于，该方法包括以下主要步骤：A、根据地下巷道情况进行地下铲运机主目标路径和局部避障目标路径规划，在地下铲运机主目标路径和局部避障目标路径规划完成后，沿主目标路径曲线弧长sm(k)存储主目标路径曲率Km(k)系列值，沿主目标路径曲线弧长sm(k)存储局部避障目标路径的起始点smbb(i)和终止点smbe(i)及局部避障目标路径相对于主目标路径的横向偏离位移δb0(i)，主目标路径和局部避障目标路径保存在自主行驶控制器的存储介质中；上式中：k=1，2，3，…；i为局部避障目标...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石峰，顾洪枢，战凯，冯孝华，郭鑫，李建国，段辰玥，陈强，
申请(专利权)人：北京矿冶研究总院，北矿机电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：