液压支架直线度检测机器人激光定位矩阵研究

针对煤矿井下无人工作面液压支架直线度检测问题,提出了液压支架姿态及直线度检测模型,重点对液压支架直线度检测机器人的激光定位矩阵进行了研究,阐述了激光定位矩阵的软硬件设计方案。通过分析实验结果,得出结论:对于采用直径12mm的光敏电阻制作的激光定位矩阵,当光斑直径为9~30mm时,其检测误差随光斑直径的增大而减小,最大检测误差为7.6mm;综合考虑检测精度和有效检测范围,选择最佳光斑直径为12~18mm;影响激光定位矩阵检测精度的因素主要包括系统误差和随机误差,可通过减小光敏电阻直径、在光敏电阻前增加小阻值电阻等方式来降低检测误差。     

直线度的高精度测量

提出采用两个测头加一个自准直仪的测量装置进行直线度的测量,误差分离技术采用“自然延拓”的方法从测得的差分值中重构工件轮廓,这种频域方法适应光滑和粗糙表面的测量,并允许采用大的测头间距。通过采用该测量系统和误差分离技术就可以高精度测量直线度。仿真结果表明该测量方法具有很高的重构精度,并采用该方法对自制的大理石超精密机床的直线度进行了检测。     

基于GPS与全站仪的惯性导航部件安装校准技术

针对惯性导航系统的初始安装误差无法消除,且该误差会严重影响试验机的惯性导航系统导航精度的问题,研究了一项结合测绘型GPS和全站仪测量的惯性导航部件安装校准技术,通过GPS定位和全站仪测量并解算出试验机航向和真北方向之间的夹角,与试验机上惯导系统指示数据进行对比,从而达到快速准确校准惯导系统安装误差的目的.运用该技术进行...     

基于VANET的车辆相对定位技术

为了满足VANET(Vehicular Ad-hoc Network)中对车辆位置信息的高精度要求,本文研究了一种基于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)伪距双差和有高精度里程仪的惯性导航(Inertial Navigation Systems,INS)的协作相对定位方法。通过数据融合技术,将GPS伪距双差、GPS信号的多普勒频移以及被高精度里程仪修正后的INS加速度等数据进行融合处理,获得具有良好精度的相对定位结果。结果表明,使用该方法的定位性能优于无里程仪和INS的定位性能。     

炮管直线度测量仪的研制

为了实现炮管直线度的高精度测量,提出基于激光准直技术和光电探测技术的测量方法,解决了光学系统设计及传感器的精密定位问题,给出了软硬件解决方案,实现了水平和竖直方向直线度的同时测量,同时显示,经直线度误差评定,得出炮管直线度的误差值;经实测,该设备的分辨率可达0．005mm,测量误差为σ＜±0．012mm,两组测量数据的重复性误差小于0．005mm,说明该测量方法是可行的。     

车载INS/GPS组合导航系统建模与仿真

为了准确地对车辆进行定位,实现导航功能,将两种常用的导航定位技术GPS定位导航技术与惯性导航技术进行组合,介绍了INS/GPS组合导航系统的仿真方案。因车载组合导航系统对精度的要求不是很高,采用低成本的机械陀螺和加速度计作为惯性导航系统的测量器件。INS/GPS组合导航系统采用位置和速度组合模式,分别给出纯INS,纯GPS,组合导航系统的位置误差比较。结果分析表明,组合导航系统精度高于INS和GPS分别独立工作时的精度。     

基于干涉条纹的激光准直仪的研究

在所研究的直线度激光测量系统中,以激光干涉光作为准直测量的基准,CCD作为光电转换元件,进行导轨直线度误差的测量与计算。通过系统的重复性实验以及与光电自准直仪的比对实验表明:测量系统的测量距离可达10m以上,可检测x轴方向上30 mm以内的位移变化量,分辩力可达0.001 mm。其性能指标基本达到了预定目标。     

煤矿综采工作面液压支架直线度监测方法的研究

针对煤矿井下综采工作面液压支架直线度较差、调整困难且容易引起设备故障等问题,本文提出了一种双闭环控制的直线度检测方法。该方法采用激光传感器和位移传感器相结合的方式采集液压支架的直线度,当液压支架出现偏斜时,通过模糊PID控制算法感知基准支架和周围支架的相对位置,并自动校正当前运动支架。仿真结果表明,应用模糊PID控制算法后,各推移油缸的直线误差不超过15.6 mm,验证了方案设计的合理性,大大提高了煤矿综采工作面液压支架的支护作业安全性。     

井下无人驾驶列车惯性导航定位系统

目前井下无人驾驶列车定位技术根据安装在车轮上的光电传感器推算列车位移,当井下无人驾驶列车行驶在潮湿轨道上发生打滑现象时,会产生定位误差。针对该问题,提出了一种井下无人驾驶列车惯性导航定位系统。该系统在现有井下无人驾驶定位技术基础上引入惯性导航模块,结合光电传感器数据和惯导数据,采用双阈值算法判断列车行驶异常状况,提高了无人驾驶列车的安全系数。惯性导航模块采用LPMS-NAV2测量目标载体的加速度、航向角,并计算目标载体的位置坐标;针对惯性导航模块测量目标载体加速度时受重力加速度影响的问题,采用z轴加速度补偿方法来消除重力加速度引入的误差;针对惯性导航模块定位时存在累积误差的问题,引入权值反馈约束算法,通过构建平方差损失函数对系统定位点进行权值约束,以降低累积误差。在井下巷道每个岔路口设置位置信标,对定位信息进行二次校准,进一步提高定位精度。室内测试结果表明,井下无人驾驶列车惯性导航定位系统的平均定位误差为0.52m。     

基于视觉测量的液压支架位姿检测方法

针对目前综采工作面液压支架位姿测量方法存在实施成本高、精度和实时性较差的问题,提出了一种基于视觉测量的液压支架位姿检测方法。通过在液压支架上设置红外LED标识板,利用安装在采煤机上的防爆相机进行图像采集,基于4个共面特征点的视觉算法对图像进行处理与解算,得到液压支架底座的位姿,根据液压支架的位姿坐标可以得到其在多个方向的直线度。实验结果表明,该方法测量的液压支架位姿检测精度在0.7°以内,直线度精度在20mm以内,满足综采工作面液压支架的检测精度要求。