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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
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G05D1/02
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。
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公开(公告)号：CN109754130A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201910198013.7
申请日：2019-03-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于拓扑地图的悬臂式掘进机截割轨迹规划方法。该方法为：根据巷道断面复杂构造识别模型，对截割环境进行判别，规划掘进机悬臂环境探索的截割路径与停靠点；根据截割头定位解算模型，解算截割头在巷道中的位置，利用增长的神经气网络算法，同时构建巷道断面拓扑环境地图；依据煤巷截割规程，利用改进的蚁群算法，规划得到躲避夹矸的最短轨迹。在后续的断面截割过程中，若断面环境发生较明显变化，则重新对巷道断面进行探索同时构建拓扑地图，规划得到新的最优截割轨迹。采用本发明的方法，可应对复杂多变的巷道环境，得到适宜掘进的最优轨迹，从而逐步实现自主无人化截割。
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公开(公告)号：CN105222709A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510685572.2
申请日：2015-10-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于iGPS单站多点分时测量方法，搭建单站多点分时测量平台，建立自动旋转装置坐标系OXYZ并作为全局坐标系，定义发射站初始位置坐标系O0X0Y0Z0并标定发射站在全局坐标系中的初始位置坐标值(x0,y0,z0)。发射站在自动旋转装置作用下绕O轴旋转从而移动到不同位置处，计算发射站的实时位置坐标系OiXiYiZi及实时坐标(xi,yi,zi)，接收器通过接收不同位置处发射站发出的光信号并结合发射站实时位置坐标系与全局坐标系的转换方程，建立接收器与发射站在全局坐标系下的位置关系方程组，通过迭代算法解算出接收器在全局坐标系中的三维坐标从而实现空间定位。本发明仅通过单台发射站即可完成接收器定位，效率高，成本低，并通过多点分时测量，有效提高定位精度。
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公开(公告)号：CN104991553A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201510237410.2
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G05D1/02
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。
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公开(公告)号：CN104748679A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201510121686.4
申请日：2015-03-19
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明涉及一种基于旋转扇面激光测角的空间点三维坐标测量方法，该系统由扇面激光发射端、扇面激光接收端与任务计算机组成，其中扇面激光发射端包括扇面激光发射器（可发射绕其旋转轴旋转的扇面激光）、滑台、转台以及起始基准，扇面激光接收端即扇面激光接收器，设扇面激光发射器的位置为已知点，扇面激光接收器的位置为待测空间点。在测量过程中，扇面激光发射器于不同位置向四周发射出一束绕其旋转轴旋转的扇面激光，扇面激光接收器接收到该扇面激光并记下相关数据，传输至任务计算机，通过相关公式进行计算可得到扇面激光接收器的空间位置信息，进而得到待测空间点的三维坐标。本发明具有系统成本低、测量精度较高、系统搭建方便的优点，适用于各种对测量实时性要求较低，但测量精度要求较高的测量场所。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110847905A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911254913.5
申请日：2019-12-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开一种采煤机自主导航系统及方法，该系统包括全站仪，UWB固定基站群，UWB移动基站群，UWB定位节点，寻北仪，倾角传感器。其中，全站仪作为系统基准安装在运输上山与区段运输平巷交点。将UWB固定基站群安装在综采工作面与运输平巷交点转载机处，作为采煤工作面的坐标基准。UWB移动基站群安装至液压支架顶板下方，随液压支架移动自主标定。UWB节点、寻北仪以及倾角传感器安装至采煤机机身。采煤机工作时，UWB移动基站群对UWB节点进行定位并传输至UWB固定基站群；UWB固定基站群由全站仪进行标定，通过坐标变换矩阵完成采煤机在基准坐标系的定位，寻北仪及倾角传感器用以对采煤机机身姿态进行绝对测量，从而完成采煤机在完整煤层采煤中的全自主导航。
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公开(公告)号：CN105203099A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510705894.9
申请日：2015-10-27
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明涉及一种基于iGPS的掘进机单站位姿测量方法，安装单站多点分时测量平台至掘进工作面后方巷道顶板适宜位置处，机载接收器及任务处理器均固定安装在掘进机机身上，解算计算机放置在巷道后方等安全位置处。发射站在自动旋转装置作用下绕O1轴旋转从而移动到不同位置处并均发射扇面激光信号和同步脉冲光信号，各个机载接收器接收不同位置处发射站发出的光信号并转化为电信号传至任务处理器，最后由解算计算机求解出各个机载接收器在全局坐标系中的位置坐标实现空间定位，再通过已知的各个机载接收器位置坐标计算得出掘进机机身的姿态参数。本发明通过单台发射站即可完成掘进机机身的位姿测量，成本低，精度高且操作方便。
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公开(公告)号：CN104792326A
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201510145711.2
申请日：2015-03-30
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00 , G01C15/004
Abstract: 本发明涉及一种悬臂式掘进机位姿测量系统的快速布站及快速移站方法，该测量系统的扇面激光发射端安装在悬臂式掘进机机身上，扇面激光接收端(即3个不共线的扇面激光接收器)安放在已经由悬臂式掘进机掘出的煤巷后方。本发明设计了一种安装扇面激光接收器的金属排架，安装在原本悬挂点激光指向仪(现有煤矿定向掘进专用仪器)的锚杆上。随着悬臂式掘进机不断向前掘进，待其脱离扇面激光发射端所发射扇面激光的作用范围后，要重新建立基准，本发明提出一种针对该悬臂式掘进机位姿测量系统的快速移站方法。在巷道中坐标系基准不断交替前进，使悬臂式掘进机在不断掘进的过程中，都能测得其在同一固定坐标系中的位置和位姿状态。
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公开(公告)号：CN104729501A
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201510121265.1
申请日：2015-03-19
Applicant: 中国矿业大学(北京)
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明涉及一种用于煤矿掘进工作面的悬臂式掘进机位姿测量方法，充分利用基于旋转扇面激光测角的空间点三维坐标测量系统，即将该系统的扇面激光发射端安装在悬臂式掘进机机身上，扇面激光接收端（包含3个不共线的扇面激光接收器）固定安装在已经由悬臂式掘进机掘出的煤巷后方，扇面激光接收器相对于空间大地坐标系的坐标值由其它测量方式测得。由扇面激光发射端测得扇面激光接收器相对于发射端的坐标值，再通过相应的坐标转换，计算出悬臂式掘进机上固定三点（不共线）相对于空间大地坐标系的三维坐标值。若已知空间刚体上固定三点（不共线）相对于空间大地坐标系的三维坐标值，可计算出该空间刚体的位姿（位置和姿态）数据。
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公开(公告)号：CN105222709B
公开(公告)日：2018-02-09
申请号：CN201510685572.2
申请日：2015-10-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于iGPS单站多点分时测量方法，搭建单站多点分时测量平台，建立自动旋转装置坐标系OXYZ并作为全局坐标系，定义发射站初始位置坐标系O0X0Y0Z0并标定发射站在全局坐标系中的初始位置坐标值(x0,y0,z0)。发射站在自动旋转装置作用下绕O轴旋转从而移动到不同位置处，计算发射站的实时位置坐标系OiXiYiZi及实时坐标(xi,yi,zi)，接收器通过接收不同位置处发射站发出的光信号并结合发射站实时位置坐标系与全局坐标系的转换方程，建立接收器与发射站在全局坐标系下的位置关系方程组，通过迭代算法解算出接收器在全局坐标系中的三维坐标从而实现空间定位。本发明仅通过单台发射站即可完成接收器定位，效率高，成本低，并通过多点分时测量，有效提高定位精度。
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