[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于三角煤切割原理的采煤機(jī)定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011442137.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112360457B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁凱利;陳杰;文智力;徐躍福
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市翌日科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21C35/08
• 分類(lèi)號(hào): E21C35/08;E21C35/24;E21F17/18;G01S5/14
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 王雨時(shí)

本發(fā)明提供一種基于三角煤切割原理的采煤機(jī)定位方法，包括如下步驟：布置采煤機(jī)定位系統(tǒng)，并對(duì)采煤機(jī)定位系統(tǒng)組網(wǎng)；定位裝置獲取各個(gè)定位基站的實(shí)際三維坐標(biāo)；分別獲取端頭處和端尾處的定位標(biāo)簽測(cè)量的與各個(gè)定位基站的距離值，結(jié)合各個(gè)定位基站的三維坐標(biāo)分別計(jì)算端頭處定位標(biāo)簽的初始三維坐標(biāo)及端尾處的定位標(biāo)簽的初始三維坐標(biāo)；在采煤機(jī)切割煤壁的過(guò)程中，基于三角煤切割原理，根據(jù)端頭處或端尾處的定位標(biāo)簽及采煤機(jī)相對(duì)定位標(biāo)簽的相對(duì)位移獲取采煤機(jī)的實(shí)時(shí)X向坐標(biāo)值和Y向坐標(biāo)值；獲取采煤機(jī)的Z向坐標(biāo)值，最終獲取采煤機(jī)的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)。本發(fā)明無(wú)需復(fù)雜的傳感設(shè)備，誤差小，設(shè)備安全可靠易于安裝、操作簡(jiǎn)便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種定位技術(shù)，尤其涉及一種基于三角煤切割原理的采煤機(jī)定位方法。

背景技術(shù)

在煤礦井下，現(xiàn)有的井下測(cè)距技術(shù)或采煤機(jī)位置的檢測(cè)中，傳統(tǒng)的方法有將傳感器布置在采煤機(jī)上，采煤機(jī)的位置定位主要是通過(guò)采煤機(jī)內(nèi)部的傳感設(shè)備和相關(guān)機(jī)電設(shè)備推算的粗略位置，該方法繁瑣，誤差大。而目前由于超寬帶無(wú)線通信技術(shù)UWB相比其他的無(wú)線的定位方式其具有很高的帶寬，抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑強(qiáng)、低功耗、視距范圍內(nèi)的誤差能夠達(dá)到厘米級(jí)別等優(yōu)點(diǎn)，所以已被廣泛的利用。目前已有很多利用UWB方式進(jìn)行對(duì)采煤機(jī)的定位，但是通常都是將UWB標(biāo)簽直接安裝在采煤機(jī)上，由基站直接對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行直接定位，該方法忽略了視距遮擋帶來(lái)的影響，由于地形起伏和工作面內(nèi)空間小，金屬設(shè)備多等因素，采煤機(jī)上的UWB標(biāo)簽卡在采煤機(jī)移動(dòng)過(guò)程中信號(hào)時(shí)常會(huì)被遮擋、反射導(dǎo)致誤差變大，定位失敗，進(jìn)而使計(jì)算結(jié)果會(huì)與實(shí)際情況存在一定偏差，定位精度不高。

公開(kāi)號(hào)為CN211950491U的采煤機(jī)自主導(dǎo)航系統(tǒng)，利用UWB移動(dòng)基站群尋北儀及傾角傳感器用以對(duì)采煤機(jī)機(jī)身姿態(tài)進(jìn)行絕對(duì)測(cè)量，該方法需要用到基站較多，每個(gè)液壓支架下都要進(jìn)行安裝，且還需要利用尋北儀和傾角傳感器進(jìn)行輔助測(cè)量，安裝和測(cè)量上都較為復(fù)雜。

公開(kāi)號(hào)為CN104612682B的一種基于UWB采煤機(jī)絕對(duì)位置精確校準(zhǔn)方法及裝置，由基站直接對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行直接定位，該方法忽略了視距遮擋帶來(lái)的影響，由于地形起伏和工作面內(nèi)空間小，金屬設(shè)備多等因素，采煤機(jī)上的UWB標(biāo)簽卡在采煤機(jī)移動(dòng)過(guò)程中信號(hào)時(shí)常會(huì)被遮擋、反射導(dǎo)致誤差大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于三角煤切割原理的采煤機(jī)定位方法。

本發(fā)明基于三角煤切割原理的采煤機(jī)定位方法包括如下步驟：

步驟一、布置采煤機(jī)定位系統(tǒng)，并對(duì)采煤機(jī)定位系統(tǒng)組網(wǎng)，所述采煤機(jī)定位系統(tǒng)包括4個(gè)以上的非直線設(shè)置的定位基站，及分別設(shè)置在刮板運(yùn)輸機(jī)端頭和端尾的、與定位基站相連的定位標(biāo)簽，還包括定位裝置，及設(shè)置在采煤機(jī)上的相對(duì)位移測(cè)量模塊，其中，定位裝置分別與定位基站和定位標(biāo)簽相連，定位裝置能夠獲取采煤機(jī)的相對(duì)位移測(cè)量模塊的位移信息；

步驟二、定位裝置獲取各個(gè)定位基站的實(shí)際三維坐標(biāo)；

步驟三、分別獲取端頭處和端尾處的定位標(biāo)簽測(cè)量的與各個(gè)定位基站的距離值，結(jié)合各個(gè)定位基站的三維坐標(biāo)分別計(jì)算端頭處定位標(biāo)簽的初始三維坐標(biāo)(x，y，z)及端尾處的定位標(biāo)簽的初始三維坐標(biāo)；

步驟四、在采煤機(jī)切割煤壁的過(guò)程中，基于三角煤切割原理，根據(jù)端頭處或端尾處的定位標(biāo)簽及采煤機(jī)相對(duì)定位標(biāo)簽的相對(duì)位移獲取采煤機(jī)的實(shí)時(shí)X向坐標(biāo)值和Y向坐標(biāo)值；

步驟五、通過(guò)端頭和端尾的定位標(biāo)簽的Z向坐標(biāo)值進(jìn)行差值獲取采煤機(jī)的Z向坐標(biāo)值，最終獲取采煤機(jī)的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，還包括步驟五、定位裝置根據(jù)采煤機(jī)的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)，建立采煤機(jī)位置模型。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述刮板運(yùn)輸機(jī)和采煤機(jī)兩側(cè)設(shè)有進(jìn)風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道，所述定位基站均勻設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道中。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位基站距離地面的高度各不相同。