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公开(公告)号：CN105178967A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510237270.9
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开一种掘进机自主定位定向系统及方法，属于掘进机自主巡航领域。该系统包括可编程计算机控制器；自主行走式定位基站群；陀螺寻北仪；倾角传感器；掘进机机身定位匣。其中，定位基站群相对于巷道坐标系位置已知，当掘进机行进时，使用超宽带无线电脉冲测距法，依次检测机身3个定位匣相对于定位基站群的三维坐标，并根据三维坐标，解算掘进机位姿参数。当掘进机停止时，通过陀螺寻北仪及倾角传感器对掘进机位姿参数进行再次矫正。当掘进机行进距离超过系统有效检测范围时。4个自主行走式定位基站按照自主标定策略依次向前移动，同时进行基站三维坐标更新。从而在巷道掘进中，实现掘进机完全自主化的定位定向。
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公开(公告)号：CN107269275B
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201710452040.3
申请日：2017-06-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21C35/24
Abstract: 本发明公开一种悬臂式掘进机截割臂摆速自适应控制系统及方法，属于煤矿综掘设备自主导控领域。该系统包括传感与检测系统；掘进机机载主控系统；系统执行机构。在掘进机截割煤壁过程中，当煤岩硬度发生变化时，截割头载荷也会发生变化，因此截割部系统的主要工作参数也会相应地发生变化。传感及检测系统对这些工作参数进行实时检测并将信号传入机载主控系统，机载主控系统对接收到的信号进行处理并控制执行机构动作，以达到截割臂摆速与所截割煤岩硬度实时匹配的自适应控制效果，从而在煤矿巷道掘进中，实现掘进机截割过程的完全自动化。
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公开(公告)号：CN107269275A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710452040.3
申请日：2017-06-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21C35/24
CPC classification number: E21C35/24
Abstract: 本发明公开一种悬臂式掘进机截割臂摆速自适应控制系统及方法，属于煤矿综掘设备自主导控领域。该系统包括传感与检测系统；掘进机机载主控系统；系统执行机构。在掘进机截割煤壁过程中，当煤岩硬度发生变化时，截割头载荷也会发生变化，因此截割部系统的主要工作参数也会相应地发生变化。传感及检测系统对这些工作参数进行实时检测并将信号传入机载主控系统，机载主控系统对接收到的信号进行处理并控制执行机构动作，以达到截割臂摆速与所截割煤岩硬度实时匹配的自适应控制效果，从而在煤矿巷道掘进中，实现掘进机截割过程的完全自动化。
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公开(公告)号：CN105178967B
公开(公告)日：2017-06-16
申请号：CN201510237270.9
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开一种掘进机自主定位定向系统及方法，属于掘进机自主巡航领域。该系统包括可编程计算机控制器；自主行走式定位基站群；陀螺寻北仪；倾角传感器；掘进机机身定位匣。其中，定位基站群相对于巷道坐标系位置已知，当掘进机行进时，使用超宽带无线电脉冲测距法，依次检测机身3个定位匣相对于定位基站群的三维坐标，并根据三维坐标，解算掘进机位姿参数。当掘进机停止时，通过陀螺寻北仪及倾角传感器对掘进机位姿参数进行再次矫正。当掘进机行进距离超过系统有效检测范围时。4个自主行走式定位基站按照自主标定策略依次向前移动，同时进行基站三维坐标更新。从而在巷道掘进中，实现掘进机完全自主化的定位定向。
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公开(公告)号：CN105715271A
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201610285769.1
申请日：2016-05-03
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明设计一种超视距悬臂式掘进机遥控控制系统，该遥控系统由信号发射器、信号接收器、光电转换器、光缆、可编程计算机控制器PCC、电磁阀、中间继电器及辅助电路等组成，信号发射器是一个以不锈钢和增强塑料件为外壳的便携式小功率无线电发射机，防爆形式为矿用本质安全型，采用本安电池供电。在遥控操作时，信号发射器在1000至2000米外发射出相应操作信号，由光电转换器将电信号转化成光信号，由光缆进行长距离传输，再由光电转换器转换成接收器可识别的电信号，输入至PCC中，由PCC输出功能驱动掘进机各个机构完成各个动作，结合掘进机远程监测系统，可对掘进机进行实时的观察与调整。本发明具有成本低、精度高、操作简单等优点，可在数千米外对掘进面的悬臂式掘进机进行控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105203087A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510705623.3
申请日：2015-10-27
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01C15/00
CPC classification number: G01C15/002
Abstract: 本发明设计了一种基于iGPS的发射站快速标定方法，定位接收器安装在单站多点分时测量平台后方的巷道顶板上，建立巷道坐标系OXYZ并作为全局坐标系、定义测量平台坐标系O1X1Y1Z1、发射站初始位置坐标系OiXiYiZi，标定定位接收器在全局坐标系中的位置坐标(xp,yp,zp)；发射站在自动旋转装置作用下绕O1轴旋转从而移动到不同位置处并均向测量空间发射光信号，确定发射站与测量平台原点的位置关系；定位接收器通过接收不同位置处发射站发出的光信号，建立接收器与测量平台原点在全局坐标系下的位置关系方程组，通过迭代算法解算出测量平台原点在全局坐标系中的位置坐标；再根据测量平台与发射站的位置关系计算出发射站在全局坐标系中的位置坐标从而实现位置标定。
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公开(公告)号：CN104776843A
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201510130579.8
申请日：2015-03-24
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明设计一种悬臂式掘进机机身与截割头位姿参数的测量方法，由两个双轴倾角传感器，两个位移传感器，两个红外激光发射器，两个球形激光接收器及A/D转换模块组成。双轴倾角传感器测量掘进机的俯仰角和滚动角；位移传感器通过测量油缸的位移可得到掘进机截割头的空间位置。红外激光发射器与球形激光接收器在巷道固定坐标系中组成测量系统，发射器发射出三束激光，接收器在接收到光束后，利用光束之间的几何关系与发射器的旋转角速度通过前方交会原理确定接收器的空间坐标。得到悬臂式掘进机的偏角和偏距，完成掘进机机身位姿参数测量。本发明具有成本低、精度高、操作简单等优点，可对悬臂式掘进机的机身及截割头的位姿进行测量。
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公开(公告)号：CN204856202U
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201520301007.7
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本实用新型公开一种面向未知封闭空间的自主探测基站群，其特征是：四个自主移动探测基站，各基站包括5部分探测模块：CCD图像传感器、红外热成像仪、碰撞传感器、陀螺寻北仪及气体传感器；各探测模块与单片机通过串口电路相连；单片机分别控制左右步进电机，步进电机与行走机构相连；超宽带无线电模块与单片机通过串口电路相连，并可双向通信；单片机与工业硬盘相连，可将处理过后的坐标信息、图像信息、碰撞信息、气体信息、红外热成像信息传输至工业硬盘；本安电池可以为单片机、步进电机、探照光源、工业硬盘及超宽带无线电模块提供电力支持。本实用新型适用于未知封闭空间环境探测，也可用于未知封闭环境中的目标定位及跟踪。
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公开(公告)号：CN204738816U
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201520300920.5
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本实用新型公开一种掘进机自主定位定向系统及方法，属于掘进机自主巡航领域。该系统包括可编程计算机控制器；自主行走式定位基站群；陀螺寻北仪；2个倾角传感器；3个掘进机机身定位匣。其中，定位基站群相对于巷道坐标系位置已知，当掘进机行进时，使用超宽带无线电脉冲测距法，依次检测机身3个定位匣相对于定位基站群的三维坐标，并根据三维坐标，解算掘进机位姿参数。当掘进机停止时，通过陀螺寻北仪及倾角传感器对掘进机位姿参数进行再次矫正。当掘进机行进距离超过系统有效检测范围时。4个自主行走式定位基站按照自主标定策略依次向前移动，同时进行基站三维坐标更新。从而在巷道掘进中，实现掘进机完全自主化的定位定向。
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公开(公告)号：CN211950491U
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201922206587.2
申请日：2019-12-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本实用新型公开一种采煤机自主导航系统，该系统包括全站仪，UWB固定基站群，UWB移动基站群，UWB定位节点，寻北仪，倾角传感器。其中，全站仪作为系统基准安装在运输上山与区段运输平巷交点。将UWB固定基站群安装在综采工作面与运输平巷交点转载机处，作为采煤工作面的坐标基准。UWB移动基站群安装至液压支架顶板下方，随液压支架移动自主标定。UWB节点、寻北仪以及倾角传感器安装至采煤机机身。采煤机工作时，UWB移动基站群对UWB节点进行定位并传输至UWB固定基站群；UWB固定基站群由全站仪进行标定，通过坐标变换矩阵完成采煤机在基准坐标系的定位，寻北仪及倾角传感器用以对采煤机机身姿态进行绝对测量，以完成采煤机在完整煤层采煤中的全自主导航。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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