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《組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)研究摘要掘進機是煤礦生產(chǎn)的主要機械裝備之一，為使其高效、安全工作，滿足人工化和智能化的發(fā)展趨勢，設(shè)計瞭基於慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和全站儀的懸臂式掘進機機身導(dǎo)航定位系統(tǒng)。本文將掘進機簡化成兩條履帶，其它部件略去，建立掘進機機器人化數(shù)學(xué)模型。分別分析瞭基於全站儀和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的掘進機自動導(dǎo)航和定位技術(shù)的原理和特點，結(jié)合兩者優(yōu)點，將慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和全站儀有機結(jié)合，介紹兩系統(tǒng)相組合的巷道導(dǎo)航系統(tǒng)，並對組合系統(tǒng)在掘進機在使用中的導(dǎo)航和定位原理進行說明關(guān)鍵詞智能控制；懸臂式掘進機；全站儀；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中圖分類號TP273文獻標識碼AResearchofC
2、ombinedNavigationandOrientationSystemWANGJing-jing1TONGMin-ming1LiuBin11(SchoolofInformationandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China)[Abstract]Theboom-typeroadheaderisoneoftheimportantmachineequipmentofcollieryproduction.Inordertomakeit
3、moresafetyandhighefficiencyandtomeetthedevelopmenttrendofartificializationandintelligent,wedesignedanavigationandorientationsystembasedoninertialnavigationsystemandelectronictotalstation」nthispaper,boom-typeroadheadersimplifiedintotwocrawlerstoestablishthemathematicalmodel.Th
4、ispaperanalyzedboom-typeroadheader'snavigationandorientationtechnologybasedoninertialnavigationsystemandelectronictotalstationrespectively,combinedinertialnavigationsystemandelectronictotalstationconsideringtheiradvantages,introducedatunnelguidesystemcomposedofinertialnavigat
5、ionsystemandelectronictotalstation,andexplaineditsapplicationtoboom-typeroadheader.[Keywords]IntelligentControlBoom-typeRoadheaderElectronicTotalStationInertialnavigationsystem0引言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，懸臂式掘進機不僅廣泛應(yīng)用於煤礦巷道掘進工作中，而且在鐵路、公路等工程隧道施工中也有廣闊的應(yīng)用前景目前，掘進機(boom-typeroadheader)在我國掘進工作得到廣
6、泛的應(yīng)用，特別是懸臂式部分斷面掘進機，但由於掘進過程中工作面粉塵較大，作業(yè)現(xiàn)場光線差,完全依賴掘進機司機手工操作，通過目視斷面上的激光光斑控制掘進機截割頭在斷面上截割,容易導(dǎo)致操作手勞動強度較大，舒適性較差，生產(chǎn)效率低、出現(xiàn)巷道超截和欠截現(xiàn)象，掘進工程質(zhì)量很大程度上取決於司機的經(jīng)驗和熟練程度。但隨著社會的不斷發(fā)展，要求巷道施工向安全、舒適、高效等方向發(fā)展，因此，在煤礦工作中需要高自動化、高智能化的采掘設(shè)備，而掘進機自動導(dǎo)航和定位技術(shù)是實現(xiàn)掘進機自動化和智能化的基礎(chǔ)，因而掘進機自動導(dǎo)航和定位技術(shù)成為研究熱點[1]基金項目：國傢863計劃重點項目：煤
7、礦井下采掘裝備遙控關(guān)鍵技術(shù)(2007AA06ZX146X0)FoundationItems:TheNational863Program:TheKeyTechnologyofMiningEquipmentRemoteControlinCoalMine.1掘進機空間位姿的定義掘進機自動導(dǎo)航和定位實質(zhì)上⑴就是檢測掘進機在設(shè)計巷道中的位置和姿態(tài)（簡稱"位姿”b設(shè)計巷道坐標系由激光指向儀所發(fā)出的激光束和巷道斷面設(shè)計參數(shù)決定。因此，掘進機相對於指向激光的位姿檢測成為掘進機自動導(dǎo)航和定位技術(shù)的關(guān)鍵懸臂掘進機機身位姿參數(shù)由以下四個參數(shù)（）描述，如圖1所示。為瞭實
8、現(xiàn)對懸臂掘進機的位姿糾偏、定向掘進，需要實時準確獲取懸臂掘進機的位姿參數(shù)信息。為瞭建立掘進機機器人化數(shù)學(xué)模型，對懸臂掘進機做如下簡化：掘
