[實用新型]采煤機自主導航系統

有效

• 申請號: 201922206587.2
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN211950491U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 符世琛;馬源;張子悅
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21C35/00;E21C25/16;E21F17/18;E21F17/00;G01C21/20
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1.一種采煤機自主導航系統，其特征是：該系統包括：全站儀(1)，UWB固定基站群，UWB移動基站群，UWB定位節點(5)，尋北儀(9)，傾角傳感器(10)；其中，全站儀(1)作為系統基準安裝在運輸上山(13)與區段運輸平巷(14)交點；將UWB固定基站群安裝在綜采工作面(17)與運輸平巷(14)交點處的轉載機(12)，作為綜采工作面(17)的坐標基準；UWB移動基站群安裝至液壓支架(6)頂板下方，隨液壓支架(6)移動自主標定；UWB定位節點(5)、尋北儀(9)以及傾角傳感器(10)安裝至采煤機(7)機身；采煤機(7)工作時，UWB移動基站群對UWB定位節點(5)進行定位并傳輸至UWB固定基站群；UWB固定基站群由全站儀(1)進行標定，通過坐標變換矩陣完成采煤機(7)在基準坐標系的定位，尋北儀(9)及傾角傳感器(10)用以對采煤機(7)機身姿態進行絕對測量，從而完成采煤機(7)在完整煤層(16)采煤中的全自主導航。

2.根據權利要求1所述的采煤機自主導航系統，其特征是：所述的UWB定位節點(5)固定在采煤機(7)機身，并且與UWB移動基站群呈視距傳播，采煤機(7)移動時，UWB移動基站群對UWB定位節點(5)進行實時UWB測距，根據測距信息建立定位方程組，通過解算可建立UWB定位節點(5)相對于UWB移動基站(4)的相對空間坐標；所述的尋北儀(9)及傾角傳感器(10)安裝至采煤機(7)機身工控箱內，當采煤機(7)完成一個縱向斷面采煤時，對采煤機(7)航向角、俯仰角以及橫滾角進行測量標定，采煤機(7)坐標及姿態信息由UWB定位節點(5)的天線進行傳輸。

3.根據權利要求1所述的采煤機自主導航系統，其特征是：所述的UWB移動基站(4)與液壓支架(6)匹配布置，每臺液壓支架(6)的頂板底部安裝一臺UWB移動基站(4)；當單臺液壓支架(6)移動時，單臺UWB移動基站(4)由其他UWB移動基站標定并更新空間位置坐標，實現UWB移動基站群的坐標自主平移。

4.根據權利要求1所述的采煤機自主導航系統，其特征是：所述的UWB固定基站群包括4臺UWB測距基站，以確定的位置安裝至區段運輸平巷(14)與綜采工作面(17)交點處的轉載機(12)，作為綜采工作面(17)的坐標基準；當液壓支架(6)進行縱向移動時，UWB固定基站(3)隨轉載機(12)一同縱向移動，移動后的位置坐標由全站儀(1)標定。

5.根據權利要求1所述的采煤機自主導航系統，其特征是:所述的全站儀(1)安裝至運輸上山(13)與區段運輸平巷(14)的交點處，由地測人員在煤層開采前進行標定，作為采煤機自主導航系統的坐標基準。