炭鉱の生産環境が劣悪で、安全事故が頻繁に発生し、総合作業面の知能化は技術発展の必然的な趨勢である。カンチレバー式掘削機は総合掘削作業面の核心技術で、その自働化レベルが品質と効率を高める鍵となる。
カンチレバー式掘削機は作業中、走行機構がキャタピラを駆動して胴体を前進させ、切断機構が油圧シリンダーを介して切断ヘッドの位置を変更する。最后に、両者の連携でヘッドカットを完成させる。したがって、工作機械が要求に応じて路地の断面を自動的に切断するためには、まず掘削機本体の空間姿勢の認識と切断ヘッドの位置の問題を解決する必要がある。
掘削機の姿勢の感知と位置について、国内外の学者は深く研究し、トータルステーション、ジャイロスコープ、超広帯域技術に基づく掘削機本体の姿勢測定方法を提案してきたが、常時監視できない(トータルステーション)、累積誤差が高い(ジャイロスコープ)、信号の拡散反射(超広帯域)などの欠点がある。
これらの方法とは異なり、中国鉱業大学機電工程学院では、NOKOV光学式三次元モーションキャプチャーシステムに采用して機体とロボットアームの測定を行い、リアルタイムで高精度のポスデータを取得している。この方法で機体の位置問題を直接解決でき、切断ヘッドの位置はロボットアームとの相対位置によって決定できる。両者のポーズデータが得られれば、所定の経路を掘削し、路地の断面を自動的に切断することができる。今回はモーションキャプチャ装置を現場環境に活用しなかったが,正確なポーズデータで掘削機搭載センサの精度や自動制御アルゴリズムを検証できる。
現在、中国の掘削機測位装置の信頼性、測位精度、自動化の程度はいずれも低く、多くのチームが関連研究に従事しており、NOKOV科学技術は研究者により多くのサポートを提供したいと考えている。
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