自动化凿岩机器人钻臂位姿定位系统及其应用
2025-01-17 18:27
No.1329879815867867136
技术概要
PDF全文
本技术介绍了一种自动化凿岩机器人钻臂位姿定位系统,该系统通过双轴倾角仪测量机器人车体与水平面的夹角,确定车体的俯仰角和横滚角。同时,利用激光测距器沿导轨滑动实时采集数据,通过最小二乘法拟合直线斜率,确定车体的偏航角。结合位姿感知装置和钻臂运动学方法,计算钻臂关节位姿参数,实现作业位姿修正和初始状态标定。该系统能够在任意位姿状态下,自主定位钻臂末端位置,提高钻臂驱动效率和凿岩孔位的定位精度。
背景技术
凿岩机器人是隧道及地下工程采用钻爆法施工的一种凿岩设备。凿岩机器人在工作过程中需要根据光面爆破原理确定凿岩孔位。传统的凿岩孔位确定是采用人工方式,这种方式确定的孔位信息过度依赖于人工经验,且凿岩面所需的炮孔种类众多、布置原则差异、尺寸参数不同,这就需要耗费大量的人力物力来实现。同时,矿山作业中工作环境比较恶劣,工人工作强度高,严重危害工作人员,既影响工作效率,也不利于操作人员安全。 为了解决上述问题,出现了一些自动化凿岩设备,通常以凿岩机器人车体本身的位姿参数调整为主,主要表现为:矿道复杂环境下车体停放后调整车体位姿,以最大可能降低钻臂工作误差。 目前的自动化凿岩设备主要存在的问题包括: (1)定位设计缺乏集成化:车体定位位姿的确定常采用三激光发射器,或采用激光发射器、双轴倾角仪外加全站仪来确定车体的位姿。采用这种方法可以确定车体位姿,但矿道恶劣环境下位姿参数确定会存在较大的误差。 (2)定位精确度受限:某些技术受限于测量原理,其测量精度在隧道、矿道等复杂恶劣环境中会受影响很大。例如,全球定位系统(Global Positioning System,GPS)在复杂环境中定位精度可能会受到影响。 (3)累计误差大:惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)和其他传感器可能会存在累积误差问题,随着时间的推移,这些累计误差可能会导致定位结果的不准确。 (4)环境依赖性高:一些定位技术对特定环境条件敏感,例如,视觉定位对光照和环境结构的依赖性较强,在多尘、多雾的环境中也会受到影响。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
杜宪峰  程一飞  霍秀兵  许艳华  王崧  律茵
技术所属: 烟台大学  北京卫星制造厂有限公司  烟台佳律智能装备有限公司
相关技术
具有准零刚度特性的三自由度并联隔振平台 具有准零刚度特性的三自由度并联隔振平台
一种基于数字孪生技术的机械臂构建方法 一种基于数字孪生技术的机械臂构建方法
一种用于机械臂的重力平衡装置 一种用于机械臂的重力平衡装置
一种机械臂抓取目标检测方法和系统 一种机械臂抓取目标检测方法和系统
一种基于双层博弈的重载机械臂人机协同控制方法 一种基于双层博弈的重载机械臂人机协同控制方法
基于光热效应的光驱动感知一体化柔性关节及其光路系统 基于光热效应的光驱动感知一体化柔性关节及其光路系统
一种基于质心动力学模型的人形机器人全身协调控制方法 一种基于质心动力学模型的人形机器人全身协调控制方法
一种可末端自锁的双层环形可展开周边桁架 一种可末端自锁的双层环形可展开周边桁架
基于模仿学习的人形机器人多运动切换控制方法及系统 基于模仿学习的人形机器人多运动切换控制方法及系统
一致性约束的检测机器人任务分配方法 一致性约束的检测机器人任务分配方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利