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公开(公告)号：CN104991553B
公开(公告)日：2017-08-22
申请号：CN201510237410.2
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开一种面向封闭空间的自主探测基站群，属于空间环境探测领域。系统包括四个可自主移动的探测基站，其中，各探测基站相对于空间起始点的坐标已知，探测程序启动后，基站启动移动装置依次向前移动，当碰撞检测器接触到障碍物后及时进行规避移动。每次单位距离移动完成后，各基站通过超宽带无线电模块进行相互定位及数据通信并启动陀螺寻北仪进行误差消除。与此同时，启动红外热成像仪，气体探测器，CCD图像传感器感知空间数据并储存在工业硬盘中，从而建立空间状态数据库。本发明适用于未知封闭空间的环境探测，同时也适用于封闭环境中的目标自主定位及跟踪。
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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：CN105222709A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510685572.2
申请日：2015-10-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于iGPS单站多点分时测量方法，搭建单站多点分时测量平台，建立自动旋转装置坐标系OXYZ并作为全局坐标系，定义发射站初始位置坐标系O0X0Y0Z0并标定发射站在全局坐标系中的初始位置坐标值(x0,y0,z0)。发射站在自动旋转装置作用下绕O轴旋转从而移动到不同位置处，计算发射站的实时位置坐标系OiXiYiZi及实时坐标(xi,yi,zi)，接收器通过接收不同位置处发射站发出的光信号并结合发射站实时位置坐标系与全局坐标系的转换方程，建立接收器与发射站在全局坐标系下的位置关系方程组，通过迭代算法解算出接收器在全局坐标系中的三维坐标从而实现空间定位。本发明仅通过单台发射站即可完成接收器定位，效率高，成本低，并通过多点分时测量，有效提高定位精度。
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公开(公告)号：CN104991553A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201510237410.2
申请日：2015-05-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开一种面向封闭空间的自主探测基站群，属于空间环境探测领域。系统包括四个可自主移动的探测基站，其中，各探测基站相对于空间起始点的坐标已知，探测程序启动后，基站启动移动装置依次向前移动，当碰撞检测器接触到障碍物后及时进行规避移动。每次单位距离移动完成后，各基站通过超宽带无线电模块进行相互定位及数据通信并启动陀螺寻北仪进行误差消除。与此同时，启动红外热成像仪，气体探测器，CCD图像传感器感知空间数据并储存在工业硬盘中，从而建立空间状态数据库。本发明适用于未知封闭空间的环境探测，同时也适用于封闭环境中的目标自主定位及跟踪。
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公开(公告)号：CN104748679A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201510121686.4
申请日：2015-03-19
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明涉及一种基于旋转扇面激光测角的空间点三维坐标测量方法，该系统由扇面激光发射端、扇面激光接收端与任务计算机组成，其中扇面激光发射端包括扇面激光发射器（可发射绕其旋转轴旋转的扇面激光）、滑台、转台以及起始基准，扇面激光接收端即扇面激光接收器，设扇面激光发射器的位置为已知点，扇面激光接收器的位置为待测空间点。在测量过程中，扇面激光发射器于不同位置向四周发射出一束绕其旋转轴旋转的扇面激光，扇面激光接收器接收到该扇面激光并记下相关数据，传输至任务计算机，通过相关公式进行计算可得到扇面激光接收器的空间位置信息，进而得到待测空间点的三维坐标。本发明具有系统成本低、测量精度较高、系统搭建方便的优点，适用于各种对测量实时性要求较低，但测量精度要求较高的测量场所。
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