[發明專利]掘進機行走軌跡測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202210150045.1
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN116624155A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 吳淼;沈陽;蘭玉
• 申請（專利權）人: 北京坤世拓智能科技有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種掘進機行走軌跡測量裝置，其特征在于，所述裝置應包括：

軌跡測量裝置，由殼體、測量球、兩個小測量輪、兩個編碼器及其支架組成，測量球安裝在殼體內，頂部放置滾珠；兩個小測量輪分別固定在支架上，所固定支架相互垂直，在支架上固定連接的編碼器通過輪軸與小測量輪連接，當小測量輪旋轉時編碼器將實時脈沖數輸入至所述計算與顯示終端；

張緊裝置，在載體與軌跡測量裝置間起到連接與提供張緊力的作用，既保證了測量球與地面保持接觸，又能在遇到地面凸起時充當減震裝置，為軌跡測量裝置提供緩沖，保證其安全；

外殼，安裝在裝置整體的外側，將軌跡測量裝置與張緊裝置固定在載體上的同時，為整體裝置提供保護；

計算與顯示終端，實時采集所述兩個編碼器輸出，并進行計算得到掘進機運動的軌跡并將其顯示出來。

2.根據權利要求1所述的掘進機行走軌跡測量裝置，其張緊裝置的裝配特征為：張緊裝置安裝在載體下部，其上部與通過外殼與載體固定連接，下部與軌跡測量裝置的殼體頂部固定連接。

3.根據權利要求1所述的掘進機行走軌跡測量裝置，其測量球的裝配特征為：所述測量球安裝在殼體中，應能夠沿任意方向旋轉。

4.根據權利要求1所述的掘進機行走軌跡測量裝置，其兩個小測量輪的裝配特征為：所述兩個小測量輪應垂直擺放，兩輪與各自配套編碼器間應滿足過度配合或過盈配合或通過鍵連接等，保證小測量輪與編碼器同步轉動。

5.根據權利要求1所述的掘進機行走軌跡測量裝置，其機構傳動特征為：兩個小測量輪的通過擺桿連接在支架上，其上有復位彈簧，保證小測量輪與測量球實時接觸，當載體移動，帶動所述測量球旋轉，測量球實時帶動兩個垂直擺放的小測量輪旋轉。

6.一種掘進機軌跡測量裝置的軌跡測量方法，其特征是：

(1)使用上述所述的一種掘進機軌跡測量裝置；

(2)將所述軌跡測量裝置與載體底盤固定連接，使所述測量球與地面接觸；

(3)使用時測量球與地面實時接觸、摩擦，從而帶動兩個小測量輪、與各自配套的編碼器旋轉，輸出一組脈沖或數據到所述計算與顯示終端；

(4)根據兩個編碼器的輸出與掘進機身上的磁力計進行對比，得出機身旋轉方向與里程信息；

(5)當載體旋轉時，所述裝置隨載體轉動，由于測量輪與地面的摩擦使其保持靜止，而小測量輪轉動，從而帶動編碼器向所述計算與顯示終端輸出數據，后者通過解算得到角度信息；

(6)所述計算與顯示終端將里程信息與角度信息融合，即可得到載體各時刻相對自然坐標系的位置信息，使用終端將各時刻現對自然坐標系的位置信息在同一坐標系中依次連接，即可得到掘進機的實時軌跡，并將其輸出至顯示終端；

(7)重復步驟(4)至(6)。