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文档简介

1、掘进机自动行走控制系统摘要:为提高巷道掘进速度、减少矿下工人数量并且提高工人的 人身安全，需要掘进机能够自动定位和自动行走系统，经过多方面产品 调研、各地考察和国内外相关产品的对比，总结出成熟应用的几套导 向方案。关键词:激光追踪仪激光导向六维传感器由于矿井下环境恶劣:粉尘、高湿、掘进机强烈震动和冲击、外 界卫星通讯信号的阻断，大大制约了矿下掘进机自动化的发展。目前 应用在掘进机导向系统上的尚无成熟产品，本方案以美国API激光追 踪仪为主要研究对象，整个系统的器件布置和测量原理如系统图所述, 下面针对其运行原理和运作方案作具体阐述。1激光追踪仪本系统采用美国API公司的激光导向仪，由一个三维主

2、机和一个 六维传感器组成。可以测出绕三个坐标轴旋转角度和沿三坐标轴的位 移，具有强大的功能和较强的环境适应性湍度范围-10C45笆、高粉 尘环境。技术参数。三维激光跟踪仪测量范围。测量直径:超过120m;水平方向:640(320);垂直方向:80到60;最大加速度:2g。2测量方法把三维激光跟踪仪放在巷道轴线上,六维激光跟踪仪放在掘进机 机身后面。首先把三维激光跟踪仪调与大地水平，调整机器使六维激 光跟踪仪与三位激光跟踪仪在同一轴线上，六维数据直接输入到工控 机上，工控机根据实时数据纠正掘进机姿态。与第一套方案的紧紧直 线行驶相比较，本套方案能够实现控制掘进机的曲线行驶，使自动驾驶 性更加突出

3、。3测量原理激光追踪仪放在机器后方一定距离，追踪仪的激光发射器发射激 光,激光接收器接收返回的激光，通过测量反射激光的时差和偏角计算 出掘进机的偏距和偏角。4调整过程原理图放在掘进机后方的激光追踪仪实时测量掘进机的姿态数据，通过 数据总线传送给掘进机控制器,形成输入、控制、输出和反馈一套整体闭环控制系统，运用模糊控制算法控制掘进机按预定路线前进,当出现偏差时按图2的路线自动纠正，最终实现精确的自动行走。5系统布置原理各传感器按图3所示布置，通过数据总线互相通讯，掘进机控制器 接收反馈数据通过自动行走算法实时运算最终输出正确控制指令。6结语本系统通过各传感器和机器控制器有效结合最终实现如下功能：6个自由度的数据传给机器控制器，可以计算出任意方向的角度、 位移；按设定行向前进，可以自动转弯、直线行驶；行进过程出现意 外偏差，实时可靠调整,超调时间短；根据预先设定的机身保护数据，可 以保护机身在调整时不碰壁。参考文献黄日恒.悬臂式掘进机M.北京：中国矿业大学出版 社,1996.陈加强.悬臂式掘进机行走和截割智能控制研究D

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