基于激光掃描技術的采煤機精確定位系統(tǒng).pdf

1、隨著煤礦開采環(huán)境愈發(fā)惡劣，對地下無人采掘技術提出了更高的要求，而實現(xiàn)地下無人采掘的關鍵就是研究適合我國礦山特點的采掘裝備自動化控制技術，其中高精度跟蹤定位技術可以準確實時獲取采煤機在三維空間內的作業(yè)位置與姿態(tài)信息，是實現(xiàn)采掘裝備自動化控制的前提和基礎。當前研究比較廣泛的采煤機定位技術是慣導技術，其具有連續(xù)性好，精度高等特點，但是由于累計誤差的存在，所以需要在采煤機工作至刮板輸送機機頭時，對采煤機的位置進行校準定位。
　　本文研究基

2、于激光掃描技術的采煤機精確定位方法和技術，以期為采煤機在工作面刮板輸送機機頭時提供精準的校準參考。提出了利用前方三角交匯原理與扇面激光掃描方式結合的采煤機定位方法，推導了雙基站的定位原理，搭建了基于激光掃描技術的采煤機精確定位原理樣機。通過分析定位實驗結果，并根據(jù)綜采工作面實際工況條件，對基站安裝偏差影響、接收器尺寸影響、基站水平度影響的誤差進行分析。本文主要工作與研究結果如下：
　　1）介紹了基于激光掃描技術的采煤機定位基本理論

3、，推導了基于雙基站接收器位置的計算公式；從井下環(huán)境以及不同基站區(qū)分的角度，分析了基站轉臺上所發(fā)射出的扇面激光的水平偏轉角度α與垂直偏轉角度θ；利用時間信號規(guī)律區(qū)分不同基站與不同扇面激光；依據(jù)綜采工作面實際工況分析了基站的最優(yōu)布置。
　　2）在基于激光掃描技術的采煤機定位的基本理論基礎上，給出了基于激光掃描技術的采煤機精確定位系統(tǒng)的整體技術方案：設計基于激光掃描技術的定位基站，包括符合綜采面特征的θ與α角度的實現(xiàn)方式、基站的電氣安排

4、、零位信號的發(fā)射裝置；接收器以及接收電路的設計與制作；接收器接收信號程序以及坐標計算的總體框架的設計。
　　3）基于激光掃描技術的采煤機定位技術的雙基站定位接收器實驗，X軸上的誤差為0.030m~0.116m，Y軸上的誤差為0.053m~0.093m，Z軸上的誤差為0.043m~0.129m；分析基站的安裝誤差及接收器尺寸大小對定位精度的影響并且推導誤差的大小，并對數(shù)據(jù)進行修正后，X軸的誤差范圍為0.014m~0.082m， Y軸