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公开(公告)号：CN118192410A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410464070.6
申请日：2024-04-17
Applicant: 太原理工大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明公开了一种采煤机底板截割轨迹规划方法，包括截割轨迹预测系统和控制分析系统。截割轨迹预测系统决策的滚筒调高最优解提供给控制分析系统，控制采煤机实时动作。控制分析系统的误差修正量反馈给截割轨迹预测系统，参与采煤机轨迹规划过程。截割轨迹预测系统中，底板截割轨迹预测模块给采煤机轨迹预测模块提供底板轨迹，以便推演刮板输送机位姿。采煤机轨迹预测模块给采煤机调高序列预测模块提供采煤机位姿，底板截割控制模块为误差分析与修正模块提供实时运行数据。本发明综合考虑物理引擎、算法辅助、煤层破坏等因素，以实际生产中装备连续推进为目标，考虑底板截割轨迹的平整性，超前决策未来多刀截割目标，预测综采工作面的走向趋势。
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公开(公告)号：CN116702445A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310594745.4
申请日：2023-05-25
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于综采装备时空数据的虚拟煤层模型重构与验证方法，在底板数据分析模块中，基于已知的液压支架与刮板输送机位姿信息，获得绘制煤层底板所需的关键点和煤层截割点位置；在底板建模模块中，利用确定的关键点和煤层截割点位置，进行虚拟煤层底板模型的构建；在物理引擎验证模块中，基于虚拟煤层底板模型构建好的底板曲面，根据已知的液压支架与刮板输送机位姿信息，与底板曲面耦合，提取出装备位姿验证信息；在对比分析模块中，将装备位姿验证信息与底板数据分析模块中初始装备的位姿进行对比分析，并判断虚拟煤层底板模型构建是否达标，不达标则进入修正模块进行关键点的修正。本发明实现了对煤层底板的精细化虚拟重构。
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公开(公告)号：CN116619360A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310541612.0
申请日：2023-05-15
Applicant: 太原理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下多机器人虚实融合协同感知、决策与控制方法，该方法包括虚拟感知决策控制循环，物理感知决策控制循环两个总体循环过程与虚实协同感知循环，虚实协同控制循环，虚实协同决策循环三个分布循环过程。将虚拟环境和实际环境相结合，利用多台机器人的传感器获取煤矿井下实时环境信息，与三维模型与虚拟环境进行融合，实现多机器人的协同感知和路径规划。通过多机器人协同控制以及点云融合提高构图效率以及构图准确度，使用虚拟现实技术实时生成高度可视化的数字孪生场景，并通过VR设备根据实时虚拟场景和视频反馈与机器人进行远程交互。
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公开(公告)号：CN115455727A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211201079.5
申请日：2022-09-29
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明涉及一种数字孪生驱动的综采装备与煤层耦合系统优化决策方法，首先构建多种基于数据与知识互补结合的分析决策模型，并将当前多源异构感知信息输入多种分析决策模型，得出不同模型下的下一循环综采装备位姿多重最优解；然后将不同模型下的下一循环综采装备位姿多重最优解输入优化决策空间，通过优化决策空间底层的自评估算法以及虚拟推演空间虚拟执行过程中人工可视化判断相结合的方式得出下一循环综采装备位姿的唯一绝对最优解。该方法可通过优化与决策得出综采装备位姿的绝对最优解，并对决策模型进行动态修复与优化，为后续的精准反向控制奠定基础。
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公开(公告)号：CN119511762A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411608660.8
申请日：2024-11-12
Applicant: 太原理工大学
IPC: G05B17/02 , G06T17/00 , G06F16/909 , G06Q50/02
Abstract: 本发明公开了一种面向数字孪生动态煤层模型及其构建方法，首先根据所接收的初始煤层数据生成对应的初始地质煤层，在unity 3d中完成综采装备在物理引擎作用下与先验底板模型耦合协同运行以及采煤机的自主截割。基于采煤机的位姿数据，获取采煤机后滚筒截割点的位置，实现随着采煤机的截割动态更新煤层底板。考虑刮板输送机的推进、液压支架的移架以及当煤层底板位于采空区时落煤的影响，对煤层底板进行多次修正，最终实现了轻量化快速高效的重构煤层底板。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117733844A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311726199.1
申请日：2023-12-15
Applicant: 太原理工大学
IPC: B25J9/16 , G06F30/20 , H04L67/125 , H04L9/40 , H04L9/00
Abstract: 本发明公开了一种支撑煤矿机器人群组耦合运行的三级n维数字孪生系统，包括终端层、边缘层和云端层三个层级。终端物理层中的机器人群组通过终端AI模型，基于实时数据生成在终端虚拟层中的单机行为级孪生体，实现虚实双向控制，现场操作员通过AR设备获取增强信息，反馈决策意见，多模态控制节点；边缘虚拟层基于单机行为级孪生体生成协同任务级孪生体，通过边缘AI模型，构建n维边缘孪生系统。云端物理层的计算机主机为n维云端孪生系统提供算力支持，集控操作员通过VR设备接入云端孪生系统，实现远程监测与控制；云端虚拟层基于边缘侧数据生成全局规划级孪生体，通过云端AI模型实现n维云端孪生系统的平行分析，综合得出最优全局规划。
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公开(公告)号：CN115526060A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211302278.5
申请日：2022-10-24
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明涉及一种复杂煤层条件下综采工作面空间直线度的评价方法，基于煤层起伏对综采工作面空间直线度的影响，根据刮板输送机在推进过程中的运动特性以及煤层起伏对刮板输送机与液压支架群轨迹的影响，通过分析装备群轨迹的空间直线度密度，分别建立了空间直线度评价模型，将液压支架群与刮板输送机浮动连接机构的运动特性对综采工作面协同推进的影响考虑在内，实现了复杂煤层条件下，基于影响综采工作面装备间协同推进的因素的综采工作面空间直线度的分析。
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公开(公告)号：CN118194724A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410464071.0
申请日：2024-04-17
Applicant: 太原理工大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/096 , G06F16/21 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种采煤机运行态势评估与结构优化方法，通过采煤机历史复现模型为动态截割电流精细化评估模型提供工况历史数据以及为采煤机微观分析模型提供采煤机宏微观模型和性能参数，动态截割电流精细化评估模型为采煤机微观分析模型提供历史数据多项式拟合曲线；采煤机微观分析模型和动态截割电流精细化评估模型为采煤机姿态重构与修正模型提供基础，共同决策重构与修正过程；上述四个模型为采煤机结构优化模型提供基础，参与结构优化过程循环。通过“性能—位姿—结构响应”耦合驱动，对采煤机进行宏观层面和微观层面的实时解析综合分析截割策略。
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公开(公告)号：CN117027897A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310594749.2
申请日：2023-05-25
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于点云的液压支架侧护及邻架位姿测量控制系统，利用液压支架上安装的一台二维激光雷达采集本台支架顶梁侧护板伸长量、掩护梁侧护板伸长量和相邻一台液压支架的特征点信息，结合虚实融合技术通过子定位系统中内置的解算模块获得液压支架在工作面内的内部姿态信息和外部姿态信息，并在决策控制系统中，通过理想位姿预测模块和架间位姿异常检测模块以及调架原理与调架路径规划导出最优调架路径。本发明基于一台二维激光雷达实现了对于液压支架顶梁侧护板、掩护梁侧护板伸长量的监测以及相邻一台液压支架的定位定姿确定，有利于降低液压支架定位的投入成本。
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公开(公告)号：CN115469625B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202211198985.4
申请日：2022-09-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明涉及一种数字孪生驱动的综采工作面生产系统协同调度控制方法，包括综采装备紧耦合下最优控制逻辑与控制时序规划、智能综采工作面生产要素的多目标多任务协同控制指令转换与简化、数字孪生系统与综采装备控制系统协同交互控制执行，在综采装备数字孪生智能监控原型系统中完成。基于下一截割循环控制目标，以采煤机下滚筒截割轨迹为引领，对综采工作面三机控制逻辑与控制时序做出规划；将规划完毕的控制逻辑与控制时序转化为综采工作面生产系统底层控制器的控制指令；最后通过控制指令高效可靠传输通道完成综采工作面生产系统协同调度控制，并在工作面推进过程中对控制逻辑与控制指令进行滚动优化，以达到精准高效控制的目的。
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