懸臂掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)向和定位技術(shù)的研究.pdf

1、懸臂掘進(jìn)機(jī)是煤炭巷道掘進(jìn)中重要的機(jī)械設(shè)備，向智能化方向發(fā)展是必然趨勢(shì)。智能化的趨勢(shì)就是能夠?qū)崿F(xiàn)掘進(jìn)的自動(dòng)行走和自動(dòng)控制，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要確定掘進(jìn)機(jī)在巷道掘進(jìn)中的位姿。本論文目標(biāo)是對(duì)懸臂掘進(jìn)機(jī)在巷道掘進(jìn)中的姿態(tài)檢測(cè)，包括掘進(jìn)機(jī)滾動(dòng)角、俯仰角和方向角進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量。研究能夠?qū)崿F(xiàn)掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)行走的控制策略。
　　本文結(jié)合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了以STM32控制器為核心的，輔以三軸加速度傳感器ADXL345和三軸磁力傳感器MAG3110的姿態(tài)檢測(cè)

2、系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)檢測(cè)到的掘進(jìn)機(jī)當(dāng)前的姿態(tài)角度同預(yù)定目標(biāo)掘進(jìn)中心線上的該點(diǎn)的目標(biāo)姿態(tài)之間的誤差，對(duì)掘進(jìn)機(jī)作出相應(yīng)的調(diào)整。使掘進(jìn)機(jī)能夠在預(yù)定軌跡上行走，保證誤差在目標(biāo)范圍內(nèi)。
　　首先，給出了基于STM32和ADXL345、MAG3110為核心的姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)相應(yīng)的各個(gè)模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　其次，通過(guò)建立全局坐標(biāo)系統(tǒng)，運(yùn)用歐拉坐標(biāo)變換和余弦矩陣解算出掘進(jìn)機(jī)的三個(gè)姿態(tài)角和方位。分析系統(tǒng)誤差來(lái)源，建立誤差模型，