[發明專利]一種智能化礦用開采機定位系統

有效

• 申請號: 202110065461.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112901267B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 彭立正;闞士遠;王明輝;李加強;王新華;董衛強;劉小源
• 申請（專利權）人: 臨沂礦業集團菏澤煤電有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21F17/18;E21C29/22
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 翁松青

本發明適用于礦土開采技術領域，提供了一種智能化礦用開采機定位系統，包括：測量機器人，其包括底盤、高精度陀螺尋北儀、自動全站儀、吊籠、工控機、電源、棱鏡；編碼器，其固定安裝在開采機的行走輪；慣性導航裝置，包括加速度計和陀螺儀，所述加速度計用來測量運載體的平移運動的加速度，所述陀螺儀測量運載體的轉動運動，所述慣性導航裝置固定在所述開采機機身。借此，本發明通過將測量機器人輪組機構置于履帶機構下方內凹空間內，與履帶機構渾然一體，減少了底盤所占的空間，并且輪履行走方式切換無特殊要求，可隨時進行不停機快速切換，配合編碼器及慣性導航裝置，實時準確獲得開采機的實時姿態和位置坐標。

技術領域

本發明涉及礦土開采技術領域，尤其涉及一種智能化礦用開采機定位系統。

背景技術

近年來，隨著開采時間的推移，我國煤炭資源開采逐漸向深部轉移。國內的煤礦企業及專家學者長期致力于深部煤炭資源開采圍巖穩定性研究工作，但由于深部開采圍巖運移規律的復雜性，工作面強礦壓顯現、巷道大變形、煤壁易失穩等一系列問題并未得到根本性解決。鑒于此，企業通過引進礦用智能化系統，以提高工作面開采的開采效率和安全性。

現有礦用開采機的定位采用慣性導航裝置及編碼器組合定位系統，由于慣性導航裝置長航時漂移、生產環境震動大、工作環境溫度變化大導致慣性導航裝置和編碼器的組合定位系統無法保證長時間、穩定的高精度定位。

綜上可知，現有技術在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種智能化礦用開采機定位系統，其可實現獲得開采機的實時姿態和位置坐標。

為了實現上述目的，本發明提供一種智能化礦用開采機定位系統，其特征在于，包括：

測量機器人，其包括底盤、高精度陀螺尋北儀、自動全站儀、吊籠、工控機、電源、棱鏡，所述高精度陀螺尋北儀、所述自動全站儀、所述吊籠、所述工控機、所述電源和所述棱鏡均安裝在所述底盤內部；

編碼器，其固定安裝在開采機的行走輪；

慣性導航裝置，包括加速度計和陀螺儀，所述加速度計用來測量所述開采機的平移運動的加速度，所述陀螺儀測量所述開采機的轉動運動，所述慣性導航裝置固定在所述開采機機身。

根據本發明的智能化礦用開采機定位系統，所述自動全站儀包括：坐標系統、操縱器、換能器、控制器，閉路控制傳感器、集成傳感器，所述坐標系統為球面坐標系統；所述操縱器控制機器人的轉動；所述換能器將電能轉化為機械能以驅動步進馬達運動；所述控制器采用連續路徑的伺服控制系統，所述閉路控制傳感器電連接所述操縱器和所述控制器；所述集成傳感器用于測量距離、角度、溫度、氣壓。

根據本發明的智能化礦用開采機定位系統，所述底盤包括：底盤殼體、履帶機構及輪組機構；所述履帶機構固定連接所述底盤殼體兩側；所述輪組機構轉動連接所述履帶機構，所述輪組機構位于所述履帶機構下方；

所述履帶機構包括：定型板、主動輪、爬坡輪、緩沖輪、支撐輪、導向輪、履帶、伸縮缸及從動輪；所述主動輪轉動連接所述定型板，所述爬坡輪轉動連接所述定型板，所述導向輪轉動連接所述定型板，所述從動輪轉動連接所述定型板；所述主動輪與所述爬坡輪呈直線分布，所述主動輪與所述爬坡輪位于所述履帶機構兩端；所述緩沖輪通過所述伸縮缸轉動連接所述主動輪，所述緩沖輪通過所述伸縮缸轉動連接所述爬坡輪，所述緩沖輪、所述主動輪及所述爬坡輪呈三角形布置，所述緩沖輪轉動連接相鄰所述導向輪；所述導向輪錯位排列，相鄰四個所述導向輪呈四邊形分布，在所述履帶機構下部構建出內凹空間，所述內凹空間能容納所述輪組機構；所述支撐輪位于所述履帶機構中部；

所述輪組機構包括四個輪組單元，所述輪組單元包括：兩個輪轂電機、對應所述輪轂電機的輪轂支架、兩個支撐桿及一個距離調節伸縮缸；所述輪轂支架之間通過所述伸縮缸固定連接，所述支撐桿一端固定連接所述輪轂電機，所述支撐桿另一端轉動連接所述定型板；