[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

说明书

本发明涉及煤矿电机车领域，具体的公开了一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法，包括以下步骤：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；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；多种动态定位方式的融合，本发明采用激光雷达定位，并且融合惯性定位、无源标识卡RF I D定位，极大地提高系统定位精度；通过三种定位方式进行有机融合提供系统适应性，稳定性及可靠性。

技术领域

本发明涉及一种定位系统，具体涉及一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法，属于煤矿电机车领域。

背景技术

电机车是煤矿辅助运输的主要方式，承担着人员、设备和材料等运输的重要任务。目前完全依赖司机控制车辆，而司机疲劳等人为因素易导致非主观超速、闯红灯、车辆追尾等安全问题。

现有的煤矿电机车在使用中主要采用射频指纹匹配方法实现定位，多应用于室外环境或环境良好室内场所；在限定空间定位方面，主要通过WiFi、蓝牙或NFC等技术提供无线定位。定位的精度有待提高，对于电机车的定位精度不够精确，易引发电机车事故。电机车的刹车系统也是引起事故的主要原因之一，在电机车行驶过程中，车辆无法对轨道上的杂物进行清理，使得轨道上堆积的煤炭杂物会影响车轮和刹车部件的正常使用，严重的情况下会导致车辆脱轨。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种煤矿井下防爆蓄电池轨道电机车自主定位方法，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和刹车盘，电机车的底部两侧均转动安装有若干个车轮，刹车盘通过固定轴与电机车的车轴连接，车轮安装在刹车盘远离车轴的一端；

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

靠近所述推板一端的固定轴外部沿圆周方向连接有若干个支撑杆，支撑杆远离固定轴的一端连接有端部锤，端部锤可与滚轮接触。

优选的，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，比如巷道墙壁特征、 轨道特征、特殊标识物等；

③特征匹配对齐；