王 娟

（山西省阳泉市大阳泉煤炭有限公司， 山西 阳泉 045000）

引言

作为煤矿井下“三机”设备的核心，采煤机不仅需要完成割煤和落煤作业，而且需要作为综采设备联动的关键点，为实现井下综采设备的自动化联动提供定位参考。传统的采用红外线定位方案只能根据所接受到的红外线信号的强度来判断采煤机的位置，但由于井下工作环境恶劣、粉尘量大，对红外线的传输存在着较大的干扰，因此导致传输中存在一定的偏位和干扰，定位误差较大，无法满足联合控制的精度需要。齿轮计数法虽然受外界干扰较小，但通过行走齿轮计数累积误差较大，采煤机运行时间越长其定位误差就越大，需要频繁地修正，将严重降低井下的综采作业的效率[1]。因此本文提出了利用SINS（捷联惯性导航）的定位方案，在采煤机的本体上设置一个三轴陀螺仪机、一个加速度传感器，通过对采煤机运行时的角速度和加速度的监测，并结合采煤机的初始位置信息即可实现对采煤机动态位置姿态的精确跟踪测量，为实现井下综采作业的自动化无人化奠定了坚实的基础。

1 SINS 定位原理

采煤机在井下进行工作时，一方面进行进给运动，一方面由摇臂控制截割机构进行截割运动，因此采煤机在煤矿井下巷道内的运动是空间三维运动，其定位也需要进行三维空间定位，在实际应用中将三轴陀螺仪及一个加速度传感器设置到采煤机的机身上，当采煤机运行时该陀螺仪和加速度传感器直接对采煤机在运行方向上的加速度和角速度进行动态监测。……