邵小军

（山西宁武大运华盛老窑沟煤业有限公司，山西 宁武 036002）

引言

掘进机是一种设计用来破坏岩体，将岩体装载在车辆（卡车、输送机、装载机等）上的采矿机械，适用于掘进山区水平、倾斜巷道、竖井、隧道施工。远程控制是掘进机工作中最重要的技术之一，该技术可大大降低隧道施工过程中的事故风险。掘进机在地下进行位置确定和感知主要依靠视频进行作业[1-2]，无法精确感知在地下的位置信息，也就无法实现精确开采。过去掘进机在井下开采定位问题主要依靠人工和视频方式进行作业。本文针对上述问题，基于红外激光传感器采用惯性导航仪、加速度计、陀螺仪构建网路解决井下掘进机的定位并规避上述技术方法出现的问题。

1 定位系统

1.1 定位系统构成

本文定位系统由红外激光传感器、惯性导航仪器、加速度和陀螺仪、控制部件等组成。红外传感器采集环境信息、位置信息和姿态信息。惯性导航用来测量掘进机加速度，通过内部运算，转换为导航坐标中的速度、偏转角和位置。加速度和陀螺仪组成测量系统，能够实现水平，垂直角度的测量，还能够进行距离和高度差的测量[3-4]。

控制部件可实现远程遥控，通过发出指令与定位装置相连，采集定位信息并反馈给后台界面得到定位信息。操作人员实现远程操作执行机构实现定位。整体构成如图1所示。

图1 定位系统构成

1.2 掘进机位姿确定方法

定位原理如图2所示，将激光定位靶球……