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基于视觉测量的快速掘进机器人纠偏控制研究

张旭辉 周创 张超 谢楠 张楷鑫 刘博兴

张旭辉,周创,张超,等.基于视觉测量的快速掘进机器人纠偏控制研究[J].工矿自动化,2020,46(9):21-26..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17639
引用本文: 张旭辉,周创,张超,等.基于视觉测量的快速掘进机器人纠偏控制研究[J].工矿自动化,2020,46(9):21-26..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17639
ZHANG Xuhui, ZHOU Chuang, ZHANG Chao, et al. Research on deviation correction control of rapid tunneling robot based on vision measurement[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(9): 21-26. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17639
Citation: ZHANG Xuhui, ZHOU Chuang, ZHANG Chao, et al. Research on deviation correction control of rapid tunneling robot based on vision measurement[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(9): 21-26. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17639

基于视觉测量的快速掘进机器人纠偏控制研究

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17639
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51974228)

陕西省创新能力支撑计划项目(2018TD-032)

陕西省重点研发计划项目(2018ZDCXL-GY-06-04)

详细信息
  • 中图分类号: TD632

Research on deviation correction control of rapid tunneling robot based on vision measurement

  • 摘要: 针对在煤矿井下高粉尘、低照度环境中,掘进机器人定位与控制精度不高的问题,设计了一种基于视觉测量的快速掘进机器人纠偏控制系统。利用安装在快速掘进机器人上的防爆相机,对后方的激光指向仪进行图像采集,通过以太网将采集的图像信息传输给防爆计算机;利用防爆计算机对图像进行预处理,根据位姿解算模型解算出快速掘进机器人位姿;将解算出的位姿信息与巷道设计轴线信息进行比较,计算出快速掘进机器人位姿与巷道设计轴线间的位姿偏差;根据位姿偏差的类型与大小,采用不同的控制策略计算出修正后的控制量,并输出控制指令;控制指令控制电磁比例阀的阀芯移动,实现对伸缩油缸的控制,根据各区域伸缩油缸的伸缩量不同,对快速掘进机器人进行位姿调整,实现纠偏控制。实验结果表明:位姿视觉测量精度为X方向平均偏差21.334 mm,Y方向平均偏差34.154 mm,偏航角平均偏差为0.493°;纠偏控制精度在X方向小于30 mm,满足实际工况要求。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2020-08-20

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