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基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证
被引量：
7
1
作者
张坤
孙政贤
+8 位作者
刘亚
李玉霞
杜明超
马英
魏训涛
徐亚军
王鑫
余铜柱
丁超
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期345-356,共12页
超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压...
超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声的影响,利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合,实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明:横滚角融合结果最大误差为0.0243°,最小误差为0.0016°,平均绝对误差为0.0048°,偏航角融合结果最大误差为0.0276°,最小误差为0.0012°,平均绝对误差为0.0047°,验证了所提出的姿态感知方法的准确性。
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关键词
超前液压支架
姿态感知
信息融合
自适应加权算法
实验验证
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职称材料
综采巡检机器人关键技术研究
被引量：
17
2
作者
张守祥
张学亮
+4 位作者
张磊
杨士军
刘帅
南柄飞
张代祥
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期247-255,共9页
智能化综采工作面安装了大量固定传感器,但依然存在监控盲区和监控滞后的问题。引入巡检机器人技术,对综采工作面的全覆盖和实时监控,是智能化开采的必要技术手段。从国家宏观政策和智能开采技术2个层面,分析了智能开采对综采巡检机器...
智能化综采工作面安装了大量固定传感器,但依然存在监控盲区和监控滞后的问题。引入巡检机器人技术,对综采工作面的全覆盖和实时监控,是智能化开采的必要技术手段。从国家宏观政策和智能开采技术2个层面,分析了智能开采对综采巡检机器人的迫切需求,根据综采工作面巡检机器人的发展现状,总结了综采工作面应用机器人需要解决的柔性轨道、移动通信无缝漫游、远程控制和自主操作等技术难题。通过研究用于综采巡检机器人的跨式柔性轨道、行走控制、移动通信、移动精确定位、惯性导航、动态图像采集和控制采煤机调高等7项关键技术,提出了建立巡检机器人的感知理论技术装备体系、研究井下机器人动力供应技术、建立高性能的无缝漫游移动通信系统、开发超高清热成像和毫米波对综采生产时的三维实景呈现技术、研制集成视觉雷达和煤层探测的超前探测机载装置等5个重点研究方向。在薄煤层综采工作面进行了工业试验,研制的巡检机器人搭载三维激光雷达和惯性导航系统,沿采煤机电缆槽上铺设的轨道边行走边检测,达到了60 m/min的最大巡检速度,实现了双频WiFi零切换的无缝漫游高速通信,根据机载激光雷达扫描和惯性导航系统建立了综采工作面三维截割地质模型,进行了巡检模式下的智能割煤工艺试验,工作面直线度检测和找直偏差不超过150 mm,验证了巡检机器人能够为智能开采提供安全、高效的技术保障。
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关键词
综采工作面
巡检机器人
智能开采
柔性轨道
移动控制
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职称材料
题名
基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证
被引量：
7
1
作者
张坤
孙政贤
刘亚
李玉霞
杜明超
马英
魏训涛
徐亚军
王鑫
余铜柱
丁超
机构
山东科技大学山东省机器人与智能技术重点实验室
兖矿能源集团股份有限公司设备管理中心
北斗天地
股份
有限公司
天地科技
股份
有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期345-356,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52104134,51974159)
第七届中国科协青托工程资助项目(2021QNRC001)
文摘
超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声的影响,利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合,实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明:横滚角融合结果最大误差为0.0243°,最小误差为0.0016°,平均绝对误差为0.0048°,偏航角融合结果最大误差为0.0276°,最小误差为0.0012°,平均绝对误差为0.0047°,验证了所提出的姿态感知方法的准确性。
关键词
超前液压支架
姿态感知
信息融合
自适应加权算法
实验验证
Keywords
advanced hydraulic support
posture sensing
information fusion
adaptive weighted algorithm
experimental verification
分类号
TP028.8 [自动化与计算机技术]
在线阅读
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职称材料
题名
综采巡检机器人关键技术研究
被引量：
17
2
作者
张守祥
张学亮
张磊
杨士军
刘帅
南柄飞
张代祥
机构
山东工商学院信息与电子工程学院
北京天玛智控科技
股份
有限公司
中煤华晋
集团
有限公司
兖矿能源集团股份有限公司设备管理中心
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期247-255,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804306)
山东省重大科技创新工程资助项目(2019SDZY01)
山东省重大科技创新工程资助项目(2020CXGC011501)。
文摘
智能化综采工作面安装了大量固定传感器,但依然存在监控盲区和监控滞后的问题。引入巡检机器人技术,对综采工作面的全覆盖和实时监控,是智能化开采的必要技术手段。从国家宏观政策和智能开采技术2个层面,分析了智能开采对综采巡检机器人的迫切需求,根据综采工作面巡检机器人的发展现状,总结了综采工作面应用机器人需要解决的柔性轨道、移动通信无缝漫游、远程控制和自主操作等技术难题。通过研究用于综采巡检机器人的跨式柔性轨道、行走控制、移动通信、移动精确定位、惯性导航、动态图像采集和控制采煤机调高等7项关键技术,提出了建立巡检机器人的感知理论技术装备体系、研究井下机器人动力供应技术、建立高性能的无缝漫游移动通信系统、开发超高清热成像和毫米波对综采生产时的三维实景呈现技术、研制集成视觉雷达和煤层探测的超前探测机载装置等5个重点研究方向。在薄煤层综采工作面进行了工业试验,研制的巡检机器人搭载三维激光雷达和惯性导航系统,沿采煤机电缆槽上铺设的轨道边行走边检测,达到了60 m/min的最大巡检速度,实现了双频WiFi零切换的无缝漫游高速通信,根据机载激光雷达扫描和惯性导航系统建立了综采工作面三维截割地质模型,进行了巡检模式下的智能割煤工艺试验,工作面直线度检测和找直偏差不超过150 mm,验证了巡检机器人能够为智能开采提供安全、高效的技术保障。
关键词
综采工作面
巡检机器人
智能开采
柔性轨道
移动控制
Keywords
fully-mechanized mining face
patrol inspection robot
intelligent mining
flexible track
mobile control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证
张坤
孙政贤
刘亚
李玉霞
杜明超
马英
魏训涛
徐亚军
王鑫
余铜柱
丁超
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
综采巡检机器人关键技术研究
张守祥
张学亮
张磊
杨士军
刘帅
南柄飞
张代祥
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
17
在线阅读
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职称材料
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