[發明專利]掘進機位姿參數測量裝置及其方法

有效

• 申請號: 201110008063.8
• 申請日: 2011-01-15
• 公開（公告）號: CN102589514A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 毛君;齊宏亮;謝苗;常勝;徐洋;宋寶新;陳洪月
• 申請（專利權）人: 毛君;齊宏亮;謝苗
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C15/00;G01B11/00;E21C35/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種掘進機機身位姿參數測量裝置，包括有掘進機(17)及煤巷內已裝有的激光指向儀(1)，其特征在于：還包括：激光接收光柵（4）、（5），可編程控制器的運算與處理模塊（6），回轉裝置（7）及其機架（8），回轉裝置（9）及其機架（10），伺服驅動裝置（11）、（12），

其中：

------激光指向儀(1)，是由煤礦地測部位安裝，按照巷道設計要求給出掘進方向指向，是巷道掘進唯一的方向基準，也是本測量方法的參照基準，其可安裝于巷道頂部懸掛，亦可安裝于巷道地面，如附圖1所示；

------激光接收光柵（4）、（5），是由可感應激光信號的光敏元件組成，感應信號可用于控制伺服驅動裝置的正反方向轉動；

------定位系統（2、3），可以實現整套裝置相對于掘進機機身的位置定位；

------可編程控制器的運算與處理模塊（6）；

------回轉裝置（7）、（9）及其機架（8）、（10），激光接收光柵安裝于回轉裝置內，可以隨回轉裝置轉動，回轉裝置安裝于其機架上，機架固定于掘進機機身；

------伺服驅動裝置（11）、（12），與回轉裝置連接，驅動回轉裝置轉動，并能實現精確停止與記錄功能；

------安全保護罩（13）、（14），其在光柵工作過程中打開，其余時間封閉，起到保護光敏元件的作用；

------清理毛刷（15）、（16），在光敏元件每工作一個周期后，完成一次清理工作，保證工作裝置的可靠性。

2.根據權利要求1所述的掘進機位姿參數測量裝置，其特征在于其中所述的激光指向儀（1）發射線光束，而運動的激光接收光柵與打到光敏元件上的光束產生光電開關效應，然后反向回轉至初始位置。

3.根據權利要求1所述的掘進機位姿參數測量裝置，其特征在于每次激光接收光柵完成一次運動，均會由計數（或計時）元件記錄下本次感光元件的位置和角度信息，為計算位姿參數提供數據。

4.根據權利要求1所述的掘進機位姿參數測量裝置，其特征在于由伺服驅動裝置帶動回轉裝置運動，能實現精確啟停。

5.根據權利要求1所述的掘進機位姿參數測量裝置，其特征在于每一個動作的執行和參數的計算均由可編程控制器實現。

6.根據權利要求1所述的掘進機位姿參數測量裝置，其特征在于可以實現對光敏元件的保護和清理。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的掘進機位姿參數測量裝置，其特征在于計算出的參數值是相對于當前巷道平行的方向的，當巷道相對于水平方向有一定得傾角或需要計算機身中心的高度時，可以用巷道相對水平面的位置與測算的參數值進行加減即可。

8.一種用權利要求1所述的掘進機機身位姿參數測量裝置，其特征在于：包括：

1）?安裝激光指向儀，給定巷道基準參考線；

2）?啟動安全保護罩（13），啟動伺服驅動裝置（11），使回轉裝置（7）運動；

3）?當光柵（4）上其中一個光敏元件產生光電效應時，可編程序控制器，記錄當前的半徑和轉角信息，并控制驅動裝置回轉至初始位置；

4）?關閉安全保護罩（13），啟動清理毛刷（15）；

5）?啟動安全保護罩（14），啟動伺服驅動裝置（12），使回轉裝置（9）運動；

6）?當光柵（5）上其中一個光敏元件產生光電效應時，可編程序控制器記錄當前的半徑和轉角信息，并控制驅動裝置回轉至初始位置；

7）關閉安全保護罩（14），啟動清理毛刷（16）；

8）通過計算，即可得到掘進機機身位姿的五個參數（包括掘進機相對于巷道中心線的左右偏移????????????????????????????????????????????????，上下偏移，相對于掘進機機身中心的搖擺角，俯仰角，偏轉角）。