[实用新型]采煤机自主导航系统

权利要求书

1.一种采煤机自主导航系统，其特征是：该系统包括：全站仪(1)，UWB固定基站群，UWB移动基站群，UWB定位节点(5)，寻北仪(9)，倾角传感器(10)；其中，全站仪(1)作为系统基准安装在运输上山(13)与区段运输平巷(14)交点；将UWB固定基站群安装在综采工作面(17)与运输平巷(14)交点处的转载机(12)，作为综采工作面(17)的坐标基准；UWB移动基站群安装至液压支架(6)顶板下方，随液压支架(6)移动自主标定；UWB定位节点(5)、寻北仪(9)以及倾角传感器(10)安装至采煤机(7)机身；采煤机(7)工作时，UWB移动基站群对UWB定位节点(5)进行定位并传输至UWB固定基站群；UWB固定基站群由全站仪(1)进行标定，通过坐标变换矩阵完成采煤机(7)在基准坐标系的定位，寻北仪(9)及倾角传感器(10)用以对采煤机(7)机身姿态进行绝对测量，从而完成采煤机(7)在完整煤层(16)采煤中的全自主导航。

2.根据权利要求1所述的采煤机自主导航系统，其特征是：所述的UWB定位节点(5)固定在采煤机(7)机身，并且与UWB移动基站群呈视距传播，采煤机(7)移动时，UWB移动基站群对UWB定位节点(5)进行实时UWB测距，根据测距信息建立定位方程组，通过解算可建立UWB定位节点(5)相对于UWB移动基站(4)的相对空间坐标；所述的寻北仪(9)及倾角传感器(10)安装至采煤机(7)机身工控箱内，当采煤机(7)完成一个纵向断面采煤时，对采煤机(7)航向角、俯仰角以及横滚角进行测量标定，采煤机(7)坐标及姿态信息由UWB定位节点(5)的天线进行传输。

3.根据权利要求1所述的采煤机自主导航系统，其特征是：所述的UWB移动基站(4)与液压支架(6)匹配布置，每台液压支架(6)的顶板底部安装一台UWB移动基站(4)；当单台液压支架(6)移动时，单台UWB移动基站(4)由其他UWB移动基站标定并更新空间位置坐标，实现UWB移动基站群的坐标自主平移。

4.根据权利要求1所述的采煤机自主导航系统，其特征是：所述的UWB固定基站群包括4台UWB测距基站，以确定的位置安装至区段运输平巷(14)与综采工作面(17)交点处的转载机(12)，作为综采工作面(17)的坐标基准；当液压支架(6)进行纵向移动时，UWB固定基站(3)随转载机(12)一同纵向移动，移动后的位置坐标由全站仪(1)标定。

5.根据权利要求1所述的采煤机自主导航系统，其特征是:所述的全站仪(1)安装至运输上山(13)与区段运输平巷(14)的交点处，由地测人员在煤层开采前进行标定，作为采煤机自主导航系统的坐标基准。