张金尧，　李威，　杨海，　司卓印，　应葆华

(中国矿业大学 机电工程学院， 江苏 徐州　221116)



采煤机捷联惯导定位方法研究

张金尧，李威，杨海，司卓印，应葆华

(中国矿业大学 机电工程学院， 江苏 徐州221116)

摘要：针对综采工作面采煤机定位精度较低的问题，提出了一种基于Rodrigues参数法的采煤机捷联惯导定位方法。该方法运用捷联惯导的三轴加速度计和三轴陀螺仪输出采煤机的加速度和角速度信息，采用无冗余度的Rodrigues参数法对其进行位姿解算。仿真结果表明，在采煤机斜切进刀过程中，采煤机最大定位误差为0.291 4 m，姿态误差最大值为0.602 2 °，满足采煤机的定位精度要求。

关键词：采煤机定位； 捷联惯导； Rodrigues参数法

0引言

煤炭是我国的主要能源，其需求量高，但事故频发，实现综采工作面的无人化和少人化是提高煤炭开采效率和安全性的必要保障。其中，实现综采工作面“三机”自动化、智能化是关键技术之一，而采煤机定位技术又是首先需要解决的问题[1]。现有的采煤机定位技术有齿轮计数法、红外对射法以及超声波反射法和无线传感器网络法等[2]。齿轮计数法只能确定沿工作面方向行走的距离，而无法确定垂直于工作面的位移，且存在累积误差。红外对射法是把红外接收装置安装在液压支架上，根据采煤机发来的广角信号的强度来判断采煤机的位置，其只能定性，不能定量。超声波反射法和无线传感器网络法都存在信号在井下衰减太快的问题，具体实施困难。上述4种方法定位精度都较低，且易受环境影响。……