固體充填液壓支架全位姿測(cè)量及虛擬仿真

王裕， 史艷楠，3， 王毅穎，2， 齊朋磊， 王翰秋，4

（1. 河北工程大學(xué) 機(jī)械與裝備工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038；2. 河北省煤炭生態(tài)保護(hù)開采產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北 邯鄲 056038；3. 邯鄲市智能車輛重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 邯鄲 056038；4. 中煤能源研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054）

0 引言

固體充填液壓支架作為充填開采技術(shù)的核心設(shè)備之一，與采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、充填開采輸送機(jī)等配套使用，在煤礦井下起到支護(hù)工作面、管理頂板、隔離圍巖、增加工作空間等作用，其適應(yīng)性和可靠性是決定充填開采工作面能否安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。固體充填液壓支架正常的空間位姿對(duì)其安全支護(hù)起到重要作用，因此，對(duì)其位姿參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。為了確保固體充填液壓支架支護(hù)正常及井下工作人員安全，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者對(duì)固體充填液壓支架位姿測(cè)量技術(shù)及虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)[1]采用多傳感器測(cè)量技術(shù)采集綜采裝備群空間全位姿的15個(gè)獨(dú)立參數(shù)，設(shè)計(jì)了工作面綜采裝備群全位姿多參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)并應(yīng)用于井下現(xiàn)場(chǎng)，為煤礦井下智能化開采提供了重要技術(shù)保障。文獻(xiàn)[2]指出在煤礦生產(chǎn)工作面中傳統(tǒng)人工觀察方法仍在廣泛應(yīng)用，主要是通過(guò)工作人員主動(dòng)觀察，憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)節(jié)液壓支架位姿狀態(tài)，該方法存在精度低、穩(wěn)定性差等問(wèn)題。文獻(xiàn)[3]利用視覺(jué)傳感器提取所采集圖像中的特征點(diǎn)并進(jìn)行解算，得到液壓支架底座的位姿，但只測(cè)量了支架部分位姿，不能完全描述液壓支架的位姿狀態(tài)。……