张旭辉，赵建勋，杨文娟，张 超

(1.西安科技大学 机械工程学院,陕西 西安 710054; 2.陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西 西安 710054)

煤矿生产装备智能化是煤炭绿色安全高效发展的关键[1-2]。随着我国综采技术和配套设备的快速发展，“采掘失衡”矛盾日益突出，巷道掘进自动化、智能化是目前国内攻关的关键技术[3]。悬臂式掘进机是综掘工作面的重要装备，其智能化技术对目前其他形式的快速掘进装备发展具有代表性，自主定位、智能控制和远程监控等技术发展决定未来掘进生产的发展[4-5]。自动定向掘进是实现掘进工作面自动化的核心技术。

悬臂式掘进机的定向掘进机控制包括掘进机机身位姿测量和掘进机的定向纠偏控制两部分，前者是实现定向纠偏控制的基础。文献[6]利用超宽带技术，结合TW-TOF测距法实现了井下巷道中机身位姿测量，但脉冲信号在井下环境中易受干扰，且测量误差较大。文献[7]提出零速修正的掘进机惯性导航定位方法，利用二次曲线拟合法进行零速修正，得到较高精度的机身位姿，试验结果表明该定位方法可达到厘米级。文献[8]设计了一种基于雷达系统的井下设备定位系统，可利用井下环境生成雷达返回信号，获得井下设备轨迹及位置信息。文献[9]利用机器视觉测量方法，以十字激光器与激光标靶为特征，利用相机采集激光标靶图像,通过建立机身位姿视觉测量模型，实现对悬臂式掘进机机身位姿的检测。……