悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统研究_中国煤炭行业知识服务平台

悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统研究

作者

张旭辉赵建勋张超
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

针对煤矿悬臂式掘进机自动截割控制问题，将视觉传感器应用于悬臂式掘进机控制系统中，提出了悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统。根据悬臂式掘进机的运动学，利用视觉反馈结果融合各传感器得到有效信息，采用PID控制方法建立悬臂式掘进机视觉伺服截割控制模型。介绍了掘进机视觉伺服截割控制系统的工作原理及主要模块，工作人员在规划好截割头在巷道断面的截割轨迹后，系统根据各传感器的测量结果以及误差信息控制掘进机截割头按照规划的轨迹进行自动截割，保存并显示截割头的截割轨迹。实验结果表明：悬臂式掘进机视觉伺服截割控制实验中，截割头可按照规划的截割轨迹进行自动截割，并且截割头姿态角的变化在0.7°以内，截割头中心点位置误差在18mm以内，满足巷道掘进的精度要求，并且截割运动过程具有较好的稳定性。实现了悬臂式掘进机截割的精确控制，对井下掘进设备的自动化、智能化开采具有重要意义。
关键词

悬臂式掘进机视觉伺服自动控制 PID控制