[发明专利]一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法

权利要求书

1.一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法，其特征在于，该定位方法包括以下步骤：

S1、煤矿井下动态地图构建，激光雷达以10HZ以上的频率扫描周边环境，并将数据传递给车载控制器，车载控制器根据点云分布图进行动态地图构建；

S2、井下电机车精准定位，采用静态精确定位、动态精确定位以及多轨道横向定位方式进行定位；

S3、多种动态定位方式的融合，井下电机车正常行驶时，大多采用激光雷达定位的方式，在巷道特征不明显、激光雷达不能有效分别的区段采用惯性定位；在巷道关键点位置采用无源标识卡RFID校正，多种动态定位技术融合，从而实现电机车自主定位；其中，

所述的电机车包括刹车机构，所述刹车机构包含有车轮（7）和刹车盘（24），电机车（1）的底部两侧均转动安装有若干个车轮（7），刹车盘（24）通过固定轴（27）与电机车的车轴连接，车轮（7）安装在刹车盘（24）远离车轴的一端；

所述电机车（1）的一端底部安装有铲板（6），且电机车（1）的端部在铲板（6）的上方安装有两个可水平移动的推板（4），推板（4）的一端连接有横杆（10），电机车（1）的内部下方设置有安装槽（21），横杆（10）的一端延伸至安装槽（21）的内部且通过若干根拉簧（22）与安装槽（21）的内端连接，安装槽（21）的两侧内壁均沿长度方向设置有滑轨（23），横杆（10）的两侧均沿长度方向设置有与滑轨（23）相适配的滑槽（12），滑轨（23）滑动安装在滑槽（12）的内部，横杆（10）远离推板（4）的一端底部两侧均连接有竖杆（19），竖杆（19）远离推板（4）的一侧底部转动安装有滚轮（20），且安装槽（21）内部靠近推板（4）的一端与竖杆（19）之间安装有第一气囊（18），第一气囊（18）的底部连接有多根风管（17）；电机车（1）的底部两侧均转动安装有粉碎杆（16），粉碎杆（16）的顶部延伸至安装槽（21）的内部连接有齿轮（14），且横杆（10）的外壁连接有与齿轮（14）相啮合的齿条（13）；

靠近所述推板（4）一端的固定轴（27）外部沿圆周方向连接有若干个支撑杆（26），支撑杆（26）远离固定轴（27）的一端连接有端部锤（25），端部锤（25）可与滚轮（20）接触。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法，其特征在于，所述S1中煤矿井下动态地图构建的具体步骤如下：

① 激光雷达扫描井下巷道，将三维空间物体分布转换成点云图；

② 环境特征提取；

车载控制器对点云图进行处理，进行环境特征提取：所述环境特征包括巷道墙壁特征、轨道特征和特殊标识物；

③ 特征匹配对齐；

电机车速度已知，通过CAN通信实时发送给车载控制器；激光雷达产生的点云图包含物体坐标x, y, z, roll, pitch, yaw，分别为三维坐标x，y，z，x旋转角度，y旋转角度，z旋转角度；

电机车移动时，在雷达扫描范围内进行特征提取的同时，需结合电机车速度、RFID标识卡在不同位置进行对比匹配，依次建立煤矿井下巷道地图模型；

所述S2中的静态精确定位如下：

以下两种情况采用UWB定位：一：处于静止状态，UWB定位静态误差较小：小于30cm；二：电机车处于刚开机状态，电机车刚开机时，激光雷达处于刚开启状态，此时不能精准判别出自身位置，此时采用UWB定位，当电机车运行速度上升后采用动态精准定位。