[发明专利]一种悬臂式掘进机空间位姿实时检测系统及方法

摘要

本发明提出一种悬臂式掘进机空间位姿实时检测系统及方法，包括两台十字激光发射器、工控计算机、两台网络摄像机、两个激光标靶。使用机器视觉技术作为位姿参数的采集方式，通过建立掘进机位姿解算数学模型，得到掘进机行进过程中的偏航角、俯仰角、横滚角以及机身上固定一点在巷道截面上的偏移量，即掘进机的空间位姿，可用于掘进机自动行进中的纠偏控制。实验结果表明该系统所检测角度的精度在0.5°范围内，位移的精度优于20mm，且每帧图像的处理与显示速度约为5s，满足巷道施工过程中自动、精确、实时定位的要求。

主权项

1.一种悬臂式掘进机空间位姿实时检测系统，其特征在于，包括：两台十字激光发射器、一台工控计算机、两台网络摄像机、两个激光标靶，其中，所述两台十字激光发射器为矿用防爆十字激光发射器，分别铅直悬挂固定于巷道顶板，发射十字激光束；所述两个激光标靶为磨砂面半透明PC板，固定在掘进机机身水平面板的左前方与右后方，分别用于接收所述十字激光发射器发射的十字激光束的投影；所述两台网络摄像机为矿用防爆网络摄像机，分别安装于所述两个激光标靶的正后方，采集掘进机运行时刻在所述激光标靶的十字激光成像；所述工控计算机通过与所述两台网络摄像机连接，分别提取所述网络摄像机采集的左右激光标靶上的图像，并进行处理和特征参数提取，最终得到掘进机在巷道坐标系下的空间位姿参数。