捷联惯导提升采煤机定位与姿态精度关键技术

本文主要探讨了在煤炭开采领域中，如何通过改进采煤机的定位与姿态调整技术来提升设备的精确性和效率。当前，传统的采煤机定位与姿态调整方法在面对地面有缓慢坡度变化的情况时，其准确性有所欠缺。作者针对这一问题，提出了基于捷联惯导系统的解决方案。 捷联惯导系统（Inertial Measurement Unit, IMU）是一种利用加速度计、陀螺仪等传感器来测量设备运动状态的导航系统。在本文中，作者首先详细阐述了捷联惯导系统在采煤机中的应用。当采煤机运行时，惯导系统能够实时收集机器的加速度、角速度等运动参数，通过欧拉角法对这些数据进行处理，实现采煤机的精确位姿解算和实时定位。这种方法相较于传统方法，能够更准确地捕捉到设备在复杂环境下的动态运动情况。 接着，文章的重点转向了采煤机姿态调整，特别是以截割高度调整为例。作者深入研究了在不同的截割工况下，采煤机截割高度与机身倾角之间的数学关系。通过对这些关系式的推导，可以有效地调整采煤机的姿态，确保其在工作过程中能够保持最佳切割角度，从而提高工作效率并减少磨损。 为了验证基于捷联惯导系统的有效性，作者设计了一项实验，使用采煤机模型进行定位与截割高度调整。实验结果显示，这种新型方法显著提高了采煤机的定位精度和姿态调整精度，证明了它在实际应用中的优越性。 本文的研究成果对于提升煤炭开采行业的自动化水平具有重要意义，特别是在处理地面坡度变化带来的挑战时，捷联惯导系统的应用提供了可靠的解决方案。通过引入先进的导航技术，采煤机的操作不仅更加精准，而且能有效降低人为误差，为煤矿开采的安全与高效运作提供了技术支持。