[发明专利]一种悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法及装置

权利要求书

1.一种悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过协同监测采集各关键元部件的实时数据；其中，所述关键元部件包括：掘进机截割、装料和行走机构中的多种；

S2，通过协同控制构建所述各关键元部件之间的运动关系和协作模式，基于所述协同控制，根据所述运动关系和协作模式并融合所述实时数据，以达到所述关键元部件系统自动控制。

2.根据权利要求1所述的悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，所述S1，包括：

监测悬臂相对于机身的位置、履带行走速度与距离、左右铲板升降的高度、左右后支撑升降的高度和掘进机与侧帮的距离。

3.根据权利要求2所述的悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，所述协同控制对所述协同监测采集的实时数据进行解析和判断，并按预设控制流程发出控制指令。

4.根据权利要求3所述的掘进机截割臂伸缩控制方法，其特征在于，所述S2，包括：

S21，设定相关参数；

S22，掘进机油泵电机、截割电机和转载电机中的多种顺序自动启动；

S23，悬臂自动摆动到机身中间位置；包括：第一排进刀前，悬臂由机身中下位置自动摆动到中间位置；第二排进刀前，悬臂由上次截割轨迹终点位置自动摆动到中间位置；

S24，掘进机铲板和后支撑自主升起，升到第一预设位置后，截割头自动钻入预设的排距同时掘进机也自主低速前进相应的距离；

S25，掘进机前进到第二预设位置后铲板和后支撑自主撑地，所述铲板、所述后支撑和履带同时撑地并均匀受力；

S26，悬臂自动摆动到预设截割轨迹的初始位置，并按照示教轨迹进行记忆截割；

S27，当单次自动截割进刀排数为进刀一排时执行S28，为进刀两排时再重复一次S23-S26后执行S28；

S28，截割完成后停止截割电机，铲板和后支撑自主升起，掘进机自主以正常速度后退相应排距；

S29，掘进机后退到第三预设位置后铲板和后支撑自主撑地，悬臂自动摆动到机身中下位置；

S30，如有运输联动首先关闭运输系统电机，然后依次自动关闭掘进机转载电机和油泵电机；

S31，整个协同控制过程中实时监测机身与侧帮的距离，并根据设定保护值进行预警或停机保护。

5.根据权利要求4所述的悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，其特征在于，所述S21，包括：

截割轨迹、单次自动截割进刀排数、排距、机身与侧帮靠近保护是否工作和运输系统是否联动中的多种。

6.根据权利要求5所述的悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，所述S24，包括：

如果单次自动截割进刀排数为两排，在第一排进刀前，铲板自动升起至中位高度；在第二排进刀前，铲板升起至低位高度。

7.根据权利要求6所述的悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于单次磁钢脉冲信号测量弧长，根据特定计算公式对截割排距和履带行走距离进行测算。

8.根据权利要求7所述的悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制方法，其特征在于，所述特定计算公式为：

其中，P为履带节距，n为链轮齿数，D为链轮节圆直径，a为转速传感器单次理论测量角度，L为转速传感器单次理论测量弧长。

9.一种悬臂式掘进机截割、装料和行走机构协同自动控制装置，其特征在于，包括：

协同监测模块，用于通过协同监测采集各关键元部件的实时数据；其中，所述关键元部件包括：掘进机截割、装料和行走机构中的多种；

协同控制模块，用于通过协同控制构建所述各关键元部件之间的运动关系和协作模式，基于所述协同控制，根据所述运动关系和协作模式并融合所述实时数据，以达到所述关键元部件系统自动控制。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8中任一所述的协同自动控制方法。