基于激光靶向跟踪的掘进机位姿测量方法

• 作者: 候称心 吴淼 张云飞 薛光辉 魏金波
• 来源期刊: 矿业科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 掘进机 位姿测量 激光跟踪 激光标靶 误差分析
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 416-422
• 页数: 7页
• 分类号: TD421.5
• 字数: 3517字
• 语种: 中文

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.