懸臂掘進機自動導(dǎo)向和定位技術(shù)的研究.pdf

1、懸臂掘進機是煤炭巷道掘進中重要的機械設(shè)備，向智能化方向發(fā)展是必然趨勢。智能化的趨勢就是能夠?qū)崿F(xiàn)掘進的自動行走和自動控制，而實現(xiàn)這一目標需要確定掘進機在巷道掘進中的位姿。本論文目標是對懸臂掘進機在巷道掘進中的姿態(tài)檢測，包括掘進機滾動角、俯仰角和方向角進行實時的測量。研究能夠?qū)崿F(xiàn)掘進機自動行走的控制策略。
　　本文結(jié)合設(shè)計要求，設(shè)計了以STM32控制器為核心的，輔以三軸加速度傳感器ADXL345和三軸磁力傳感器MAG3110的姿態(tài)檢測

2、系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)檢測到的掘進機當前的姿態(tài)角度同預(yù)定目標掘進中心線上的該點的目標姿態(tài)之間的誤差，對掘進機作出相應(yīng)的調(diào)整。使掘進機能夠在預(yù)定軌跡上行走，保證誤差在目標范圍內(nèi)。
　　首先，給出了基于STM32和ADXL345、MAG3110為核心的姿態(tài)檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，并對相應(yīng)的各個模塊進行了設(shè)計。
　　其次，通過建立全局坐標系統(tǒng)，運用歐拉坐標變換和余弦矩陣解算出掘進機的三個姿態(tài)角和方位。分析系統(tǒng)誤差來源，建立誤差模型，