基于航位推算的掘进机自主导航系统及方法

    公开(公告)号:CN110736458B

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN201911238056.X

    申请日:2019-12-06

    Inventor: 吴淼 沈阳 兰玉

    Abstract: 本发明公开一种基于航位推算的悬臂式掘进机自主导航系统及方法,属于煤矿井下移动设备自主导航领域。该系统包括基准UWB(Ultra Wide Band)无线电测距模块组、机身UWB无线电测距模块、捷联惯导系统、全方向里程计、导航计算机、远端显示和控制设备。在掘进机行进前,采用UWB无线电脉冲测距法,确定掘进机的初始位置;当掘进机向前行驶时,捷联惯导系统实时测得掘进机的姿态角和航向角,同时全方向里程计测得的掘进机的里程增量,导航计算机根据航位推算算法生成行进轨迹;当掘进机行驶至预定工作位置时,再次使用UWB无线电脉冲测距法,校准掘进机的位置。导航计算机将导航信息实时发送至远端显示和控制系统,从而实现掘进机在巷道掘进中的自主导航。

    一种悬臂式掘进机井下行进路径跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN110045598A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910282724.2

    申请日:2019-04-10

    Abstract: 本发明涉及一种悬臂式掘进机井下行进路径跟踪控制方法,步骤:(1)建立井下悬臂式掘进机行进调度的位姿偏差模型;(2)设计路径跟踪控制律;构建Lyapunov函数,证明基于位姿偏差的路径跟踪控制的稳定性;(3)运用BP神经网络反向自学习对所设计的路径跟踪控制律进一步优化调整。悬臂式掘进机的行进调度是实际位姿与期望位姿偏差的收敛过程。掘进机整车行驶速度及转向角速度决定车身的位姿变化,是控制变量。设计控制律使位姿偏差逐步更新趋近于零;构建Lyapunov函数,证明掘进机路径跟踪控制的稳定性;考虑控制律中的权值配置影响位姿偏差的收敛速度,提出基于BP神经网络的非线性优化调整系数取值,提高跟踪控制效率。

    基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺

    公开(公告)号:CN109184691A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201810888855.0

    申请日:2018-08-07

    Abstract: 本发明涉及了基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺,采用自主式掘进机、自移式液压支架、支架运输车、机器人化钻锚车、转载机、皮带运输机装置;该工艺包括掘进机自主掘进、自移式液压支架自主临时支护、机器人化钻锚车自动钻孔与锚固、自动落煤与运煤、除尘作业工序。本发明最大的特点是采用智能化和自动化的掘进与支护设备,实现了掘进、临时支护和永久锚固的全自动化作业,同时掘进机自主掘进、机器人化钻锚车自动钻孔与锚固、自移式液压支架自主临时支护这三道工序是以两间断一连续的方式相互交叉并行作业,掘进效率相比以往提升约2.5倍,同时大大提高了掘进、临时支护和永久锚固作业的安全性。

    一种全自动化钻锚作业车
    26.
    发明公开

    公开(公告)号:CN108104853A

    公开(公告)日:2018-06-01

    申请号:CN201711404835.3

    申请日:2017-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下巷道支护领域,具体为一种集铺锚网、钻锚孔、注锚固剂和安装锚杆工序于一体的全自动化钻锚作业车,解决现有的因巷道支护作业过程复杂、效率低下而造成的掘、支失调问题。其特征在于:由车体、自行走机构、临时支护机构、钻锚自动化装置和锚网存储及输送机构组成。锚网从锚网存储车由锚网输送机构抓取并输送到临时支护架上面,由临时支护架撑起完成锚网铺设工作;钻锚自动化装置通过车体滑槽内双作用液压缸驱动实现左右和上下变位移动,由摆动马达实现钻锚自动化装置的旋转。利用本发明,可以完成巷道顶板锚网的自动化铺设,顶、帮锚杆机械化、自动化支护,并且与掘进装备配套将实现掘支锚并行作业。

    一种面向未知封闭空间的自主探测基站群

    公开(公告)号:CN104991553B

    公开(公告)日:2017-08-22

    申请号:CN201510237410.2

    申请日:2015-05-12

    Abstract: 本发明公开一种面向封闭空间的自主探测基站群,属于空间环境探测领域。系统包括四个可自主移动的探测基站,其中,各探测基站相对于空间起始点的坐标已知,探测程序启动后,基站启动移动装置依次向前移动,当碰撞检测器接触到障碍物后及时进行规避移动。每次单位距离移动完成后,各基站通过超宽带无线电模块进行相互定位及数据通信并启动陀螺寻北仪进行误差消除。与此同时,启动红外热成像仪,气体探测器,CCD图像传感器感知空间数据并储存在工业硬盘中,从而建立空间状态数据库。本发明适用于未知封闭空间的环境探测,同时也适用于封闭环境中的目标自主定位及跟踪。

    基于电磁信号互相关的浓密膏体流速测量方法及装置

    公开(公告)号:CN103439528B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201310421085.6

    申请日:2013-09-16

    Abstract: 本发明涉及基于电磁信号互相关的浓密膏体流速测量方法及装置,包括测试管段、一次仪表和二次仪表三大部分。浓密膏体在管道输送中流经激磁线圈1或2时,其载流子在外加磁场中作切割磁感线运动,形成垂直于膏体流动方向的电动势,电极将两激磁线圈中的电动势信号引出,进行采集、处理、分析,利用两个测点的互相关分析法计算出两个激磁线圈的延迟时间,两个激磁线圈的间距与延迟时间的商即为浓密膏体的流速。本发明解决了工程现场浓密膏体流速测量没有专用测量装置与测量方法的难题,可实现流速参数的实时获取、数据的自动化处理和存储,还可以将数据上传至中控计算机(或上位机)中显示,为工程现场状态监测、精确控制浓密膏体的流量提供条件。

    一种煤矿井下综放工作面的煤岩性状识别方法与系统

    公开(公告)号:CN104373153A

    公开(公告)日:2015-02-25

    申请号:CN201410490462.6

    申请日:2014-09-23

    CPC classification number: E21C39/00 E21F17/18

    Abstract: 本发明涉及一种能够用于煤矿井下综放工作面的煤岩性状识别方法。通过对采集到的综放液压支架的振动信号、声压信号进行时域和小波包频带能量分析,以及对综放液压支架放煤口采集到的图像信号进行灰度和纹理特征的提取从而得到真实工况下未知煤岩性状的特征参数,并通过特征匹配识别模块与已知煤岩的特征数据库进行匹配达到未知煤和岩的性状识别,然后通过控制阀组对液压支架放煤口的打开或关闭进行控制,从而实现综放工作面的煤岩性状自动识别,为综放工作面放顶煤开采过程的自动化和智能化提供了解决方法和技术途径,同时为煤矿井下综放工作面的少人化甚至无人化开采奠定了理论和技术基础。

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