煤矿井下飞行机器人建模与仿真_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿井下飞行机器人建模与仿真

作者

王岩马宏伟赵思远
单位

西安科技大学机械工程学院西安科技大学陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室西北工业大学电子信息学院
摘要

针对煤矿井下飞行机器人自主导航、数学模型不完善与实验数据缺失问题，建立了煤矿井下飞行机器人运动力学模型、传感器观测状态估计模型、仿真系统。自定义煤矿井下导航坐标系，在简化后的微分平坦状态空间，建立线运动与角运动的运动力学模型；选用三维激光雷达、惯性测量单元（IMU）、相机传感器，并分别建立其观测模型，进而在特殊欧式群SE（3）空间，构建基于优化理论的传感器观测状态估计模型；搭建仿真系统并模拟煤矿井下工作面场景，对建立的运动力学模型和传感器观测状态估计模型进行仿真实验。建立的煤矿井下飞行机器人的运动力学模型与状态估计模型可行、有效，生成的仿真数据集为后续研究提供参考。
关键词

煤矿井下飞行机器人建模与仿真
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（50674075，51975468）
图表
图(12) / 表(0)