悬臂式掘进机截割头姿态视觉检测系统_中国煤炭行业知识服务平台

悬臂式掘进机截割头姿态视觉检测系统

作者

杨文娟马宏伟张旭辉
单位

西安科技大学机械工程学院陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室
摘要

针对悬臂式掘进机截割头姿态检测难题，提出一种利用视觉传感器识别红外标靶特征的截割头姿态测量方法，并构建了测量系统。该系统以掘进机截割部所安装标识板上的红外LED作为信息来源，通过对红外LED特征点成像特征的分析，建立掘进机截割头姿态空间解算模型。通过防爆工业相机采集布置于掘进机截割部标识板的红外LED特征点图像，利用高斯曲面拟合算法对特征点进行中心定位;采用P4P方法对特征点的空间三维坐标进行求解;并且建立了基于误差模型的对偶四元数截割头位姿最优解算模型，完成掘进机截割头姿态角解算。最终，在实验室条件下，搭建了掘进机截割部姿态视觉测量平台，模拟截割部实际工况姿态。试验结果表明，该方法的角度测量误差在05°范围以内，可以满足掘进机截割过程中截割头姿态角自动、准确、实时测量的要求。
关键词

悬臂式掘进机姿态测量高斯曲面拟合对偶四元数视觉测量
基金项目(Foundation)

国家绿色制造系统集成资助项目(工信部节函[2017]327号);陕西省创新能力支撑计划资助项目(S2018-ZC-TD-0010);陕西省重点研发计划资助项目(2017ZDL-G3-8)
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