[发明专利]悬臂掘进机头位姿的测量系统及其方法

摘要

悬臂掘进机头位姿的测量系统及其方法，特征是激光机动全站仪设置在已掘成形的巷道壁上，测量掘进机车体在大地坐标系的坐标，车体偏摆角传感器安装在反射棱镜后，测量掘进机车体偏摆角，双轴倾角传感器测量掘进机车体仰俯角和横滚角，油缸行程传感器安装在悬臂升降、悬臂回转和掘进机头伸缩油缸中测量油缸行程，无线通讯模块和数据采集模块将激光机动全站仪、油缸行程传感器、双轴倾角传感器和车体偏摆角传感器的测量数据传输给计算机，计算机采集和处理，并计算悬臂掘进机头相对车体以及大地坐标系的位姿，实现悬臂掘进机头位姿的测量。本发明具有实时性好，精度高，适用于悬臂掘进机等掘进设备的掘进机头位姿的测量与定位。

主权项

1.悬臂掘进机头位姿的测量系统，包含有悬臂掘进机(8)及其悬臂升降油缸(9)、悬臂回转油缸(10)和掘进机头伸缩油缸(11)，反射棱镜(4)，激光机动全站仪(3)，无线通讯模块(2)，双轴倾角传感器(7)，油缸行程传感器(12)，车体偏摆角传感器(5)，数据采集模块(13)和计算机(1)，其特征在于激光机动全站仪(3)设置在已掘成形的巷道壁上，反射棱镜(4)和双轴倾角传感器(7)安装在悬臂掘进机(8)的后机架(6)上，车体偏摆角传感器(5)安装在反射棱镜(4)后，悬臂升降油缸(9)、悬臂回转油缸(10)和掘进机头伸缩油缸(11)中安装有油缸行程传感器(12)，两个无线通讯模块(2)分别安装在激光机动全站仪(3)的支架上和掘进机(8)的控制箱(14)上，无线通讯模块(2)将激光机动全站仪(3)的测量数据传输给计算机(1)，数据采集模块(13)和计算机(1)安装在掘进机(8)的控制箱(14)里，数据采集模块(13)采集车体偏摆角传感器(5)、双轴倾角传感器(7)和油缸行程传感器(12)的数据，计算机(1)对测量数据进行处理，计算掘进机头的位置和姿态。