[发明专利]一种矿井退锚方法

说明书

本申请公开了一种矿井退锚方法，获得机器人基坐标系，根据机器人基坐标系获得单排锚索中各个锚索底部切面中心点相对于退锚机器人基坐标系的坐标变换矩阵作为示教点；得到各关节轴需要精确旋转的关节角，驱动六轴机械臂运动合成使退锚器进口端面精确到达锚索底部切面；判断退锚器进口端面是否与锚索底部切面平行且退锚器进口端面中心点与锚索底部切面中心点在一定误差范围内重合，进行姿态矫正；退锚器保持当前姿态，六轴机械臂各轴动作，完成退锚作业。退锚机器人本体携带的多种高精度传感器使其具有一定的自主规划学习和自主导航能力，可实现完全自主退锚，无须人工近距离参与，达到真正的安全作业。

技术领域

本申请涉及矿井设备技术领域，具体涉及一种矿井退锚方法。

背景技术

现有技术中矿业公司的综采工作面的风、运两巷的支护方式均为锚网索支护，在工作面推采过程中，由于锚网索支护效果影响，两巷顶板在工作面推进后不易冒落，极易导致工作面顶板压力增大或瓦斯积聚。为确保采空区顶板随工作面推进及时垮落，减少悬顶面积，防止顶板事故及采空区瓦斯积聚的发生，必须对采空区顶板的锚杆或锚索进行及时有效的退锚作业，对顶板进行泄压。

传统技术中井下顶板退锚作业多由人工手持退锚器完成。架设倒链和梯子后，退锚工作人员手持退锚器对准锚索底部，锚索深入退锚器并被锁紧后，人员躲至安全地点，启动液压泵开始对锚索进行张拉，楔形卡簧退出后，退锚器松开锚索，托盘和顶柱自由散落，完成对顶板的泄压。目前，退锚索作业必须保证三人作业，一人监护两人操作。回收后的托盘、顶柱和卡簧等存放到指定地点。

由于传统技术中的退锚作业不仅效率低，而且作业人员多存在一定的安全风险。为了解决上述问题，部分矿业公司采用矿用退锚车，但是矿用退锚车机械退锚操作部分全部为液压控制，液压传动系统性能和效率受温度的影响较大，控制响应速度慢，末端退锚器空间定位难度大，定位精度低。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种矿井退锚方法，所述方法包括：控制六轴退锚机器人行驶至巷道中作业区域任一作业点，固定后将六轴退锚机器人所在坐标点作为坐标零点获得机器人基坐标系；根据所述机器人基坐标系获得单排锚索中各个锚索底部切面中心点相对于退锚机器人基坐标系的坐标变换矩阵作为示教点；通过六轴机械臂逆运动学算法得到各关节轴需要精确旋转的关节角，驱动六轴机械臂运动合成使退锚器进口端面精确到达锚索底部切面；判断退锚器进口端面是否与锚索底部切面平行且退锚器进口端面中心点与锚索底部切面中心点在一定误差范围内重合，进行姿态矫正；退锚器保持当前姿态，六轴机械臂各轴动作，退锚器按当前姿态矩阵的Z轴匀速前进一段距离，使锚索底部沿退锚器腔道进锚，当六维力传感器给出退锚器到位停止信号，机械臂停止动作，退锚器将锚索锁死，开始液压控制，完成退锚作业。

采用上述实现方式，退锚机器人本体携带的多种高精度传感器使其具有一定的自主规划学习和自主导航能力，可实现完全自主退锚，无须人工近距离参与，达到真正的安全作业。