地下铲运机多模式自主行驶控制方法研究.pdf

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1、第24卷第5期矿冶Vo1．24．NO．52015年lO月MINING＆METALLURGYOctober2015文章编号：1005-7854(2015)05—0061-06地下铲运机多模式自主行驶控制方法研究石峰顾洪枢战凯李建国冯孝华郭鑫李恒通段辰明(北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：针对井下复杂多变的巷道环境条件和地下铲运机的车身结构特点，将地下铲运机目标路径规划及偏差计算结合起来，并划分为四种计算控制模式，即扫描光束三角计算偏差、扫描光束对称计算偏差、人工示教和轨迹偏差推算等控制模式。通过在不同的井下巷道环境

2、条件下，运用不同的偏差计算控制模式或将其组合使用，在减少计算量和控制复杂性的同时，取得地下铲运机较理想的自主行驶控制效果。关键词：地下铲运机；自主行驶；控制模式；人工示教中图分类号：TD422．4文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005．7854．2015．05．016STUDYONMULTI．M0DEAUT0NOMOUSDRIVINGCONTR0LMETH0DFORUNDERGR0UNDLOADERSHIFengGUHong-shuZHANKaiLIJian--guoFENGXiao—-huaGUO

3、XinLIHeng—-tongDUANChen-yue(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Beifing100160，China)ABSTRACT：Accordingtothecomplicatedundergroundtunnelsconditionsandthebodystructurecharacteristicsofundergroundloader，theundergroundloadertargetpathplanningcanbecom

4、binedwithdeviationcalculation，andfourkindsofcalculationcontrolmodescanbeused．namelythescanningbeamtrigonometriccalculationdevia．tioncontrolmode，thescanningbeamsymmetriccalculationdeviationcontrolmode，themanualteachingcontrolmodeandthetrajectorydeviationreckoningc

5、ontrolmode．Fordifferentundergroundtunnelsenvironmentalcondi—tions，theuseofdifferentcontrolmodeforcalculatingthedeviationoracombinationofthemmayobtainidealau—tonomousdrivingcontroleffectinreducingtheamountofcalculationandcontrolcomplexityatthesametime．KEYWORDS：und

6、ergroundloader；autonomousdriving；controlmode；manualteaching地下铲运机是地下无轨采矿的关键设备，实现内行驶，由于地下地质条件及矿脉因素使地下巷道地下铲运机在井下巷道内无人操纵、自主行驶，可使尺寸不规则，巷道壁表面凹凸不平，个别巷道壁局部操作人员远离井下恶劣、危险的工作环境，保护铲运还有较大起伏，所以实际的巷道中理想的目标路径机司机人员安全、提高采矿作业效率并降低采矿成往往是很复杂的曲线，在图纸上规划目标路径是十本¨。分困难的事情，费时费力。地下铲运机工作时需要在狭

7、窄多弯的地下巷道地下铲运机采用前后车体中央铰接结构，通过改变前后车体相对角度来实现转向，即中央铰接转向。地下铲运机行驶轨迹复杂，车身外廓点在转弯收稿日期：2015-02-28基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA060403)时的轨迹更是复杂多变，不易控制，加上地下巷道宽作者简介：石峰，教授级高级工程师，主要从事地下无轨采矿设度尺寸狭小，车身外廓与巷道壁的距离仅1m左右，备研究开发。巷道壁表面凹凸不平，个别巷道壁还有较大突出，轨矿冶迹偏差计算难度很大，目标路径确定起来难度很大，时，将前向激光扫描

8、器扫描光束测量数据划分成三巷道的宽窄尺寸也变化较大，加上巷道侧壁存放设个区域，前向区域、左侧区域和右侧区域，可根据井备等需要避让，加大了行驶难度，即使是有经验的司下巷道实际情况进行区域大小的设置。前向区域激机，在井下驾驶地下铲运机时刮蹭巷道壁也时有发光测量数据主要用于车辆距巷道转弯处、铲矿点等生。因此结合地下铲运机的