基于数字孪生的煤矿掘进机器人纠偏控制研究
薛旭升
任众孚
毛清华
张旭辉
马宏伟
王悦
西安科技大学机械工程学院,陕西西安 710054;西安科技大学陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西西安 710054
摘要：针对复杂巷道环境下掘进机器人自主纠偏控制难题,通过分析掘进机器人偏移原因,明确了掘进机器人纠偏控制功能需求,提出了一种基于数字孪生的煤矿掘进机器人纠偏控制系统,介绍了系统组成;以掘进机器人对中纠偏为例,分析了系统纠偏控制机理,提出了基于双目视觉图像信息的掘进机器人纠偏控制方法,以双目视觉检测的巷道图像为基础数据,通过提取巷道图像特征及分析巷道坐标系与掘进机器人坐标系关系,解算出掘进机器人相对于巷道空间的位姿参数,根据解算结果对掘进机器人进行纠偏控制;构建了掘进机器人及巷道数字模型和定位定向参数数据库,通过虚实映射关系,实现了掘进机器人虚拟远程纠偏控制.实验结果表明,基于数字孪生的煤矿掘进机器人纠偏控制系统在不同工况下均可有效补偿掘进机器人偏航角和偏移距离,纠偏过程可实时显示在监测监控界面,且纠偏路径规划仿真结果与实际工况一致.
关键词：智能掘进掘进机器人纠偏控制虚实同步控制数字孪生虚拟现实双目视觉
分类号：TD632(矿山电工)
资助基金：陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-802)国家自然科学基金(51834006)国家自然科学基金(52174150)陕西省重点实验室开放基金项目(SKL-MEEIM201913)
论文发表日期：2022-01-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 26-32 )
英文信息