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悬臂式掘进机虚拟仿真与远程控制系统研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示研究背景与意义行业现状发展现状国际能源署(IEA)和中国工程院预测，2030年中国煤炭需求占全球煤炭消费比重仍在50%左右，煤炭仍是我国未来一段时间的主体能源。目前国内有5000~6000台掘进机在井下服役，在掘进工作面工作的工人大约有十万人，恶劣的工作面环境对工人的健康甚至是生命造成严重威胁。井工煤矿约有1.05万处，有

300多万名矿工在井下恶劣、危险环境下从事煤炭开采作业。为到达国家安监总局提出的“机械化换人、自动化减人”的目标，实现井下少人、无人，保证煤矿生产安全，提高巷道掘进质量，悬臂式掘进机将朝着自主定位、远程监控、故障智能诊断、智能截割发展。作品创新点主要创新ABC利用虚拟仿真技术、智能检测与控制技术实现掘进机环境动态重建技术通过捷联惯导+视觉传感器来实现悬臂式掘进机的精确定位实现环境实时重建以及远程虚拟操控研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示作品创新点总体方案设计研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示总体方案设计系统总体方案图远程客户端本地服务器PLC虚拟控制状态反馈控制指令虚拟工作面工作面掘进机操控界面虚拟状态显示状态信息反馈状态反馈TCP/IP协议控制指令关键技术介绍研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍系统组成煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍掘进机器人控制模型掘进机截割臂坐标系分布图研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍掘进机视觉测量方案视觉测量方案研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍图像特征点提取-标靶设计（a）

（b）标靶图掘进机是在低照度、粉尘大、有落石的环境下工作，因此本系统采用点状红外光源作为特征点，在摄像机上加滤光镜来简化图像处理的过程，针对遮挡的情况，采用多特征点的方法，通过直线拟合计算顶点坐标。研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍多传感器信息融合利用的传感器包括捷联惯导、超声波测距传感器、视觉测量传感器。多传感器信息融合计算得到机身及截割头位姿捷联惯导超声波传感器研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍数据管理系统MYSQL数据库MYSQL数据库MYSQL数据库MYSQL数据库研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍虚拟综掘工作面建立研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示关键技术介绍虚拟掘进机的控制截割部液压仿真回转部液压仿真作品展示研究背景与意义作品创新点总体方案设计关键技术介绍作品展示作品展示虚拟掘进机动作真实掘进

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