[实用新型]一种矿井机车定位导航装置

说明书

本实用新型公开了一种矿井机车定位导航装置，包括机车主体、激光雷达装置、语音模块、树莓派模块、中央主控模块、显示模块、电源模块、惯性测量装置、里程表传感器和超声波避障模块；所述激光雷达装置和语音模块安装在机车主体的车头的顶部；所述树莓派模块、中央主控模块、显示模块和电源模块设置在机车主体的车头的内部；所述惯性测量装置、里程表传感器安装在机车主体内部；所述超声波避障模块设置在机车主体的车头上。本实用新型能够实现矿井下机车精准定位导航，减少机车运输伤亡。

技术领域

本实用新型涉及定位导航技术领域，具体涉及一种矿井机车定位导航装置。

背景技术

机车运输伤亡是矿井运输事故的主要组成部分，据统计，机车运输事故死亡人数占运输事故总死亡人数的41％。其中主要原因有驾驶员在光线不足，矿井内路况复杂等。为了减少机车运输伤亡，对矿井下机车定位导航问题研究也不断深入。

目前定位的实现主要有GPS、ZigBee和视觉定位，但由于矿井下GPS不能全覆盖，光线不足，ZigBee精度不高等问题，使得矿井机车定位效果并不好。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：提供一种矿井机车定位导航装置，实现矿井下机车精准定位导航，减少机车运输伤亡。

本实用新型为解决上述问题所提供的技术方案为：一种矿井机车定位导航装置，包括机车主体、激光雷达装置、语音模块、树莓派模块、中央主控模块、显示模块、电源模块、惯性测量装置、里程表传感器和超声波避障模块；所述激光雷达装置和语音模块安装在机车主体的车头的顶部；所述树莓派模块、中央主控模块、显示模块和电源模块设置在机车主体的车头的内部；所述惯性测量装置、里程表传感器安装在机车主体内部；所述超声波避障模块设置在机车主体的车头上。

优选的，所述激光雷达装置发射经过调制的红外激光信号，信号反射后被激光雷达装置的光学视觉采集系统接收；激光雷达装置内部的MCU处理器处理实时数据，计算出目标物体到激光雷达装置的距离以及当前的夹角，通过通信接口输出给外部设备。

优选的，所述语音模块的芯片采用XFS5152；所述语音模块将定位导航信息实时播放。

优选的，所述树莓派模块装有ROS平台，通过串口与中央主控模块连接，将惯性测量装置、里程表传感器和激光雷达装置的数据在ROS平台上进行处理。

优选的，所述央主控模块由STM32F103X芯片控制，通过串口接收惯性测量装置和里程表传感器的数据信息，并上传给树莓派模块。

优选的，所述显示模块采用TFT液晶屏实时显示树莓派模块所建SLAM地图。

优选的，所述里程表传感器的插头置于变速箱上，用于获取机车运动速度信息。

优选的，所述惯性测量装置置于机车主体内部的中心位置，用于获取机车姿态角信息。

优选的，所述超声波模块有两块，采用HC-SRO4芯片，置于机车主体的车头的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型定位精准，自动导航，路径规划，灵活性强，非常人性化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型侧视图。

图2是本实用新型俯视图。

图3是树莓派模块结构示意图。

图4是中央主控模块结构示意图。

图5是本实用新型的系统框图。