煤矿井下移动装备低算力自主纠偏算法及参数优化
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摘要: 随着煤矿智能化与减人化进程加快,井下移动装备自主移机需求日益突出。针对现有巷道导航方法对计算资源要求高、难以适配井下防爆计算机的问题,本文提出一种面向煤矿井下移动装备的低算力自适应纠偏方法。该方法在车体两侧布置多角度距离传感器阵列,实现对巷道边界信息的感知;基于传感器阵列时空信息构建车体速度与角速度更新模型,使车体能够沿巷道中心区域自主调整行进方向。为提高方法在不同巷道工况下的适应性,进一步构建参数优化框架,并通过多场景仿真确定最优参数组合。结果表明,所提方法能够提前感知巷道边界变化并实时调整车体航向,在不依赖点云建图、特征匹配等高算力环节的条件下,实现巷道内移动装备的自主纠偏行走。样机初步验证表明,该方法在低频感知、低算力硬件条件下具有工程实现可行性。该方法可为煤矿井下钻孔机器人、掘进机等履带式移动装备自主移机提供一种低成本、低算力的技术方案。
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