掘进机器人姿态测量系统研究

作     者：卢米奇 

作者单位：辽宁工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毛君

授予年度：2009年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：掘进机器人试验台 转角传感器 倾角传感器 油缸行程传感器 测量 

摘      要：本论文是以掘进机器人试验台为背景,设计掘进机器人姿态测量系统,通过实验发现问题并做出相应的设计对策。掘进机器人姿态测量系统是其自动控制的首要环节,为了实现自动化掘进机奠定基础,自动化掘进机可以提高掘进质量和速度,保证所掘巷道形状的准确性。掘进过程中对掘进机姿态测量,一方面为掘进机操作者提供实时状态数据,另一方面通过掘进机悬臂位姿的检测与反馈,可实现掘进机自动控制。 根据矿用环境的特殊要求,设计防爆型测量系统,姿态测量精度较高,解决了掘进机操作者目测掘进机悬臂的位姿不准确,控制精度较低的问题,降低掘进机操作者劳动强度,提高了巷道成形质量,并为掘进机自动控制提供了条件。 本设计要解决的问题是悬臂掘进机器人姿态测量问题,解决掘进机操作者目测掘进机悬臂位姿空间位置不准确,造成巷道掘进断面成形质量差的问题,其目的是提出一种掘进机机器人姿态测量系统及其测量方法。 掘进机器人姿态测量系统,包含有掘进机器人试验台、转角传感器、双轴倾角传感器、油缸行程传感器、数据采集模块和单片机,其特征在于设计矿用转角传感器并将其安装在回转台内部以及安装在悬臂与回转台铰接处,双轴倾角传感器安装在掘进机器人后机架上,掘进机悬臂中安装油缸行程传感器,数据采集模块和计算机安装在掘进机器人控制箱里,数据采集模块采集转角传感器、双轴倾角传感器和油缸行程传感器的数据,计算机对测量数据进行处理,计算出掘进机器人的姿态。