基于激光靶向跟踪的掘进机位姿测量方法_中国煤炭行业知识服务平台

基于激光靶向跟踪的掘进机位姿测量方法

作者

薛光辉张云飞候称心魏金波吴淼
单位

中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院
摘要

为了通过单点布站实现掘进机所有位姿参数的自动测量,在分析现有掘进机位姿测量方法的基础上,提出基于激光跟踪云台与激光标靶组合测量的掘进机位姿测量方法。阐述了测量系统的组成、工作原理及激光标靶提取光斑坐标的方法,通过研究掘进机位姿、激光标靶位姿、激光跟踪云台位姿以及巷道坐标系之间的转换关系,建立掘进机位姿测量系统的数学模型,解算出掘进机相对于巷道坐标系的绝对位姿的数学表达式,并采用Matlab分析了掘进机各位置和姿态参数的测量误差。实验结果表明:测量距离为60 m时的翻滚角误差小于0.7°,俯仰角误差小于0.7°,方向角误差小于0.2°,X轴误差小于10 mm,Y轴误差小于40 mm,Z轴误差小于30 mm,满足掘进机位姿测量的精度要求。
关键词

掘进机位姿测量激光跟踪激光标靶误差分析
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)(2014CB046306)；
文章目录

1 系统组成及工作原理
2 系统坐标系建立
3 数学模型
4 激光标靶的光斑位置提取
5 系统精度分析
（1）激光标靶测量误差。
（2）激光跟踪云台的角度误差。
（3）激光测距模块的测量误差。
（4）倾角仪测角误差。
6 结论
引用格式

薛光辉,张云飞,候称心,魏金波,吴淼.基于激光靶向跟踪的掘进机位姿测量方法[J].矿业科学学报,2020,5(04):416-422.
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