專利名稱：掘進機的掘進控制系統(tǒng)和控制方法、掘進機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種掘進機的掘進控制系統(tǒng)和控制方法、一種掘進機。
背景技術(shù)：
目前，掘進機在進行截割操作時，人們大多數(shù)關(guān)注的是掘進機的空間位姿，使掘進機沿著中心線行駛，但在相關(guān)技術(shù)方案中，對于掘進機的位姿控制，需要使用安裝在掘進機之外的裝置，并且隨著掘進工作的進行，需要不斷對該裝置進行位置的改變，浪費了大量的時間和人力。另外，除了掘進機的位姿控制，對于掘進機進尺距離的測量方面的研究還很少。無法了解到工人的工作效率，對采煤量產(chǎn)生了一定的影響。因此，需要一種新的掘進機的掘進控制技術(shù)，可以控制掘進機沿預(yù)定線路行駛，還可以對掘進的效率進行掌握和控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種新的掘進機的掘進控制技術(shù)，可以控制掘進機沿預(yù)定線路行駛，還可以對掘進的效率進行掌握和控制。有鑒于此，本發(fā)明提出了一種掘進機的掘進控制系統(tǒng)，包括第一測距單元，在所述掘進機將要進行掘進動作之前，獲取所述掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離，在所述掘進機完成所述掘進動作之后，獲取所述掘進機距離所述煤壁的第二距離；處理單元， 根據(jù)所述第一距離和所述第二距離獲取所述掘進動作對應(yīng)的進尺距離。在該技術(shù)方案中，掘進機每次進行掘進動作時，都是先行駛到目標位置，然后進行掘進，完成后再前進。因此，在每次進行掘進動作的前后，通過對掘進機將要進行掘進和完成了掘進動作的煤壁進行測距后，比如掘進前的距離的hl，掘進后的距離為h2，則可以計算出本次掘進動作的進尺距離h = h2_hl。其中，掘進機在對煤壁進行掘進動作時，需要接收來自掘進機上的主控器的信號，比如在需要進行掘進動作時，會接收到啟動信號，在需要停止掘進動作時，會接收到停止信號，因此，第一測距單元通過同時接收該啟動信號或停止信號，以判斷掘進機是否將要開始或已經(jīng)停止掘進動作，并在判斷結(jié)果為是的情況下，分別獲取掘進機距離前進方向上的煤壁之間的第一距離和第二距離。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地,還包括計時單元，用于記錄所述掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；以及所述處理單元還用于根據(jù)所述進尺距離和所述處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。在該技術(shù)方案中，通過對時間和進尺數(shù)據(jù)的同時記錄，可以了解到一定時間內(nèi)的施工距離，從而掌握工人的工作量，控制和提高工作效率。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括第二測距單元，用于對掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離進行測量，生成實時距離信號；比較單元，用于接收來自所述第二測距單元的所述實時距離信號，解析出對應(yīng)的實時距離，并將所述實時距離與預(yù)設(shè)的距離范圍進行比較；以及所述處理單元還用于接收來自所述比較單元的比較結(jié)果，在所述比較結(jié)果為所述實時距離超出所述距離范圍的情況下，向所述掘進機的控制裝置發(fā)送控制信號，對所述掘進機的位姿進行調(diào)整。在該技術(shù)方案中，掘進機行駛的巷道的寬度是基本保持不變的，因此，通過使得掘進機與巷道的側(cè)壁的距離不變，即可確保掘進機沿著預(yù)定線路行駛。當然，為了適應(yīng)實際情況下，巷道的寬度不可能達到完全不變，因此加入了一定范圍內(nèi)的距離誤差。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二測距單元包括至少一個測距裝置，用于對至少一面所述巷道側(cè)壁進行所述實時距離的獲取。在該技術(shù)方案中，最少通過一個測距裝置， 即可實現(xiàn)對掘進機的行駛線路的控制，而如果增加了更多的要求，比如使得掘進機沿巷道的中心線行駛，則使用兩個或更多的測距裝置，從而達到更好的控制效果。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一測距單元和所述第二測距單元包括激光測距儀、超聲波測距儀和/或紅外測距儀。在該技術(shù)方案中，如果同時使用多個測距裝置，則每個測距裝置的類型顯然均可以進行自由選擇。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提出了一種掘進機的掘進控制方法，包括步驟202， 在所述掘進機將要進行掘進動作之前，獲取所述掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離；步驟204，在所述掘進機完成所述掘進動作之后，獲取所述掘進機距離所述煤壁的第二距離；以及步驟206，根據(jù)所述第一距離和所述第二距離獲取所述掘進動作對應(yīng)的進尺距離。在該技術(shù)方案中，掘進機每次進行掘進動作時，都是先行駛到目標位置，然后進行掘進，完成后再前進。因此，在每次進行掘進動作的前后，通過對掘進機將要進行掘進和完成了掘進動作的煤壁進行測距后，比如掘進前的距離的hl，掘進后的距離為h2，則可以計算出本次掘進動作的進尺距離h = h2-hl。其中，掘進機在對煤壁進行掘進動作時，需要接收來自掘進機上的主控器的信號，比如在需要進行掘進動作時，會接收到啟動信號，在需要停止掘進動作時，會接收到停止信號，因此，第一測距單元通過同時接收該啟動信號或停止信號，以判斷掘進機是否將要開始或已經(jīng)停止掘進動作，并在判斷結(jié)果為是的情況下，分別獲取掘進機距離前進方向上的煤壁之間的第一距離和第二距離。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括記錄所述掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；根據(jù)所述進尺距離和所述處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。在該技術(shù)方案中，通過對時間和進尺數(shù)據(jù)的同時記錄，可以了解到一定時間內(nèi)的施工距離，從而掌握工人的工作量，控制和提高工作效率。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括測量掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離；在所述實時距離超出預(yù)設(shè)的距離范圍時，對所述掘進機的位姿進行對應(yīng)的調(diào)整。在該技術(shù)方案中，掘進機行駛的巷道的寬度是基本保持不變的，因此，通過使得掘進機與巷道的側(cè)壁的距離不變，即可確保掘進機沿著預(yù)定線路行駛。當然，為了適應(yīng)實際情況下，巷道的寬度不可能達到完全不變，因此加入了一定范圍內(nèi)的距離誤差。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述步驟202具體包括利用至少一個測距裝置對至少一面所述巷道側(cè)壁進行所述實時距離的獲取。在該技術(shù)方案中，最少通過一個測距裝置， 即可實現(xiàn)對掘進機的行駛線路的控制，而如果增加了更多的要求，比如使得掘進機沿巷道的中心線行駛，則使用兩個或更多的測距裝置，從而達到更好的控制效果。
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在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述測距裝置包括激光測距儀、超聲波測距儀和/ 或紅外測距儀。在該技術(shù)方案中，如果同時使用多個測距裝置，則每個測距裝置的類型顯然均可以進行自由選擇。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提出了一種掘進機，包括如上述權(quán)利要求中任一項所述的掘進機的掘進控制系統(tǒng)。通過以上技術(shù)方案，可以控制掘進機沿預(yù)定線路行駛，還可以對掘進的效率進行掌握和控制。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的掘進機的掘進控制系統(tǒng)的框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的掘進機的掘進控制方法的流程圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的掘進機的框圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的掘進控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的掘進控制方法的具體流程圖；圖6A至圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開的具體實施例的限制。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的掘進機的掘進控制系統(tǒng)的框圖。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的掘進機的掘進控制系統(tǒng)100，包括第一測距單元102， 在掘進機將要進行掘進動作之前，獲取掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離，在掘進機完成掘進動作之后，獲取掘進機距離煤壁的第二距離；處理單元106，根據(jù)第一距離和第二距離獲取掘進動作對應(yīng)的進尺距離。在該技術(shù)方案中，掘進機每次進行掘進動作時，都是先行駛到目標位置，然后進行掘進，完成后再前進。因此，在每次進行掘進動作的前后，通過對掘進機將要進行掘進和完成了掘進動作的煤壁進行測距后，比如掘進前的距離的hl，掘進后的距離為h2，則可以計算出本次掘進動作的進尺距離h = h2-hl。其中，掘進機在對煤壁進行掘進動作時，需要接收來自掘進機上的主控器的信號，比如在需要進行掘進動作時，會接收到啟動信號，在需要停止掘進動作時，會接收到停止信號，因此，第一測距單元通過同時接收該啟動信號或停止信號，以判斷掘進機是否將要開始或已經(jīng)停止掘進動作，并在判斷結(jié)果為是的情況下，分別獲取掘進機距離前進方向上的煤壁之間的第一距離和第二距離。在上述技術(shù)方案中，還包括計時單元108,用于記錄掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；以及處理單元106還用于根據(jù)進尺距離和處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。在該技術(shù)方案中，通過對時間和進尺數(shù)據(jù)的同時記錄，可以了解到一定時間內(nèi)的施工距離，從而掌握工人的工作量，控制和提高工作效率。
在上述技術(shù)方案中，還包括第二測距單元103，用于對掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離進行測量，生成實時距離信號；比較單元105，用于接收來自第二測距單元103的實時距離信號，解析出對應(yīng)的實時距離，并將實時距離與預(yù)設(shè)的距離范圍進行比較；處理單元106，用于接收來自比較單元105的比較結(jié)果，在比較結(jié)果為實時距離超出距離范圍的情況下，向掘進機的控制裝置發(fā)送控制信號，對掘進機的位姿進行調(diào)整。在該技術(shù)方案中，掘進機行駛的巷道的寬度是基本保持不變的，因此，通過使得掘進機與巷道的側(cè)壁的距離不變，即可確保掘進機沿著預(yù)定線路行駛。當然，為了適應(yīng)實際情況下，巷道的寬度不可能達到完全不變，因此加入了一定范圍內(nèi)的距離誤差。在上述技術(shù)方案中，第二測距單元103包括至少一個測距裝置，用于對至少一面巷道側(cè)壁進行實時距離的獲取。在該技術(shù)方案中，最少通過一個測距裝置，即可實現(xiàn)對掘進機的行駛線路的控制，而如果增加了更多的要求，比如使得掘進機沿巷道的中心線行駛，則使用兩個或更多的測距裝置，從而達到更好的控制效果。在上述技術(shù)方案中，第一測距單元102和第二測距單元103包括激光測距儀、超聲波測距儀和/或紅外測距儀。在該技術(shù)方案中，如果同時使用多個測距裝置，則每個測距裝置的類型顯然均可以進行自由選擇。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的掘進機的掘進控制方法的流程圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的掘進機的掘進控制方法，包括步驟202，在掘進機將要進行掘進動作之前，獲取掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離；步驟204，在掘進機完成掘進動作之后，獲取掘進機距離煤壁的第二距離；以及步驟206，根據(jù)第一距離和第二距離獲取掘進動作對應(yīng)的進尺距離。在該技術(shù)方案中，掘進機每次進行掘進動作時，都是先行駛到目標位置，然后進行掘進，完成后再前進。因此，在每次進行掘進動作的前后，通過對掘進機將要進行掘進和完成了掘進動作的煤壁進行測距后，比如掘進前的距離的hl，掘進后的距離為h2，則可以計算出本次掘進動作的進尺距離h = h2-hl。其中，掘進機在對煤壁進行掘進動作時，需要接收來自掘進機上的主控器的信號，比如在需要進行掘進動作時，會接收到啟動信號，在需要停止掘進動作時，會接收到停止信號，因此，第一測距單元通過同時接收該啟動信號或停止信號，以判斷掘進機是否將要開始或已經(jīng)停止掘進動作，并在判斷結(jié)果為是的情況下，分別獲取掘進機距離前進方向上的煤壁之間的第一距離和第二距離。在上述技術(shù)方案中，還包括記錄掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；根據(jù)進尺距離和處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。在該技術(shù)方案中，通過對時間和進尺數(shù)據(jù)的同時記錄，可以了解到一定時間內(nèi)的施工距離，從而掌握工人的工作量，控制和提
高工作效率。在上述技術(shù)方案中，還包括測量掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離；在實時距離超出預(yù)設(shè)的距離范圍時，對掘進機的位姿進行對應(yīng)的調(diào)整。在該技術(shù)方案中，掘進機行駛的巷道的寬度是基本保持不變的，因此，通過使得掘進機與巷道的側(cè)壁的距離不變，即可確保掘進機沿著預(yù)定線路行駛。當然，為了適應(yīng)實際情況下，巷道的寬度不可能達到完全不變，因此加入了一定范圍內(nèi)的距離誤差。在上述技術(shù)方案中，步驟202具體包括利用至少一個測距裝置對至少一面巷道側(cè)壁進行實時距離的獲取。在該技術(shù)方案中，最少通過一個測距裝置，即可實現(xiàn)對掘進機的行駛線路的控制，而如果增加了更多的要求，比如使得掘進機沿巷道的中心線行駛，則使用兩個或更多的測距裝置，從而達到更好的控制效果。在上述技術(shù)方案中，測距裝置包括激光測距儀、超聲波測距儀和/或紅外測距儀。在該技術(shù)方案中，如果同時使用多個測距裝置，則每個測距裝置的類型顯然均可以進行自由選擇。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的掘進機的框圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的掘進機300，包括如圖I所示的掘進機的掘進控制系統(tǒng) 100，其中，掘進機的掘進控制系統(tǒng)100，包括第一測距單元102，在掘進機將要進行掘進動作之前，獲取掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離，在掘進機完成掘進動作之后，獲取掘進機距離煤壁的第二距離；處理單元106，根據(jù)第一距離和第二距離獲取掘進動作對應(yīng)的進尺距離。在該技術(shù)方案中，掘進機每次進行掘進動作時，都是先行駛到目標位置，然后進行掘進，完成后再前進。因此，在每次進行掘進動作的前后，通過對掘進機將要進行掘進和完成了掘進動作的煤壁進行測距后，比如掘進前的距離的hl，掘進后的距離為h2，則可以計算出本次掘進動作的進尺距離h = h2-hl。其中，掘進機在對煤壁進行掘進動作時，需要接收來自掘進機上的主控器的信號，比如在需要進行掘進動作時，會接收到啟動信號，在需要停止掘進動作時，會接收到停止信號，因此，第一測距單元通過同時接收該啟動信號或停止信號，以判斷掘進機是否將要開始或已經(jīng)停止掘進動作，并在判斷結(jié)果為是的情況下，分別獲取掘進機距離前進方向上的煤壁之間的第一距離和第二距離。在上述技術(shù)方案中，還包括計時單元108,用于記錄掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；以及處理單元106還用于根據(jù)進尺距離和處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。在該技術(shù)方案中，通過對時間和進尺數(shù)據(jù)的同時記錄，可以了解到一定時間內(nèi)的施工距離，從而掌握工人的工作量，控制和提高工作效率。在上述技術(shù)方案中，還包括第二測距單元103，用于對掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離進行測量，生成實時距離信號；比較單元105，用于接收來自第二測距單元103的實時距離信號，解析出對應(yīng)的實時距離，并將實時距離與預(yù)設(shè)的距離范圍進行比較；處理單元106，用于接收來自比較單元105的比較結(jié)果，在比較結(jié)果為實時距離超出距離范圍的情況下，向掘進機的控制裝置發(fā)送控制信號，對掘進機的位姿進行調(diào)整。在該技術(shù)方案中，掘進機行駛的巷道的寬度是基本保持不變的，因此，通過使得掘進機與巷道的側(cè)壁的距離不變，即可確保掘進機沿著預(yù)定線路行駛。當然，為了適應(yīng)實際情況下，巷道的寬度不可能達到完全不變，因此加入了一定范圍內(nèi)的距離誤差。在上述技術(shù)方案中，第二測距單元103包括至少一個測距裝置，用于對至少一面巷道側(cè)壁進行實時距離的獲取。在該技術(shù)方案中，最少通過一個測距裝置，即可實現(xiàn)對掘進機的行駛線路的控制，而如果增加了更多的要求，比如使得掘進機沿巷道的中心線行駛，則使用兩個或更多的測距裝置，從而達到更好的控制效果。在上述技術(shù)方案中，第一測距單元102和第二測距單元103包括激光測距儀、超聲波測距儀和/或紅外測距儀。在該技術(shù)方案中，如果同時使用多個測距裝置，則每個測距裝置的類型顯然均可以進行自由選擇。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的掘進控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的掘進控制系統(tǒng)400，包括第一測距儀402和第二測距儀404，用于測量掘進機與巷道側(cè)壁之間的距離。如果希望掘進機能夠按照預(yù)設(shè)的線路，比如與巷道一側(cè)保持Im的距離進行行駛，或是在每段路程上，與巷道一側(cè)保持預(yù)設(shè)的、變化的距離，比如在一些路段上為lm，在一些路段上為I. 5m，則可以只使用一個測距儀。如果希望在不了解巷道的具體參數(shù)的情況下，希望掘進機能夠保持在巷道的中心線上進行行駛，則至少需要上述兩個測距儀，同時對巷道的兩側(cè)進行測距，從而能夠保證掘進機沿巷道中心線行駛。當然，如果能夠事先得知巷道的各個部位的寬度數(shù)值，則顯然只使用一個測距儀也可以使得掘進機沿巷道中心線行駛。同時，為了獲取掘進機的掘進量，還可以設(shè)置第三測距儀406，測量其與掘進機前進方向上的煤壁的距離。具體而言，由于掘進機在進行掘進動作時，總是需要先前進到目標位置，然后開始掘進，待掘進動作完成后，再前進至下一個目標位置，因此，可以通過在掘進機到達目標位置后，但進行掘進動作之前，通過第三測距儀406進行測距，得到第一距離， 在這一次的掘進動作完成后，再通過第三測距儀406進行測距，得到第二距離，則可以得知本次掘進動作的進尺距離為第二距離與第一距離的數(shù)值之差，當然，具體的處理過程，需要由處理裝置，如圖中的可編程控制器410進行。在上述三個測距儀得到測量參數(shù)后，經(jīng)過隔離保護模塊408輸入至可編程控制器 410，該可編程控制器410，一方面通過對第三測距儀406的數(shù)值進行如上述過程的處理后， 得到進尺量，并通過顯示器416進行顯示；另一方面，通過對第一測距儀402和第二測距儀 404測量得到的數(shù)值進行分析，判斷出當前掘進機的空間位姿，并根據(jù)預(yù)設(shè)的行駛線路，生成對應(yīng)的調(diào)整信號，并輸入至左右行走電子閥418，對掘進機的行駛進行控制。另外，用戶可以通過遙控器發(fā)射器412對掘進機進行遙控控制，掘進機上的遙控器接收器414可以接收相應(yīng)的控制信號，并輸入至可編程控制器410中進行分析處理，從而做出相應(yīng)的反應(yīng)。用戶還可以通過按鈕操作箱及外部開關(guān)量420，對掘進機進行控制，生成的控制信號將通過CAN總線隔離器422輸入至可編程控制器410進行分析處理，從而做出相應(yīng)的反應(yīng)。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的掘進控制方法的具體流程圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的掘進控制方法的具體流程包括步驟502，測距儀對側(cè)壁距離進行檢測，可以僅測量對一邊側(cè)壁的距離，而如果希望掘進機行駛在巷道的中心線上，則在無法得知巷道的全部寬度信息的情況下，需要至少兩個測距儀，分別測量掘進機與巷道兩側(cè)的距離。步驟504，該步驟可以在步驟502的同時進行。在掘進機每進行一個掘進動作之前，利用測距儀對掘進機前方煤壁的距離的檢測。步驟506，在掘進機完成每一個掘進動作之后，利用測距儀對掘進機前方的煤壁再次進行距離檢測。步驟508，對步驟504和步驟506兩次獲取的距離信號進行處理；以及，由步驟502 獲取的距離信號，得到掘進機的當前位姿。步驟510，通過掘進機的當前位姿和預(yù)設(shè)位姿，對掘進機的行駛路徑進行調(diào)整，然后返回步驟502，繼續(xù)進行距離測量和位姿調(diào)整。步驟512，假定步驟504得到的距離為hl，步驟506得到的距離為h2，則本次掘進動作的進尺量為h = h2_hl。步驟514，可以進行掘進的同時進行計時，從而可以得到單位時間內(nèi)的進尺量，或是一段時間內(nèi)的進尺量，進而得知在該段時間內(nèi)的工作量或工作效率，然后返回步驟504， 繼續(xù)進行進尺量的測量。圖6A至圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掘進機的示意圖。如圖6A所示，掘進機602在巷道604中行駛的過程中，如果希望掘進機602沿預(yù)設(shè)路徑進行行駛，則需要控制掘進機602與巷道604的側(cè)壁的距離。如果巷道寬度較為一致，可以僅對掘進機602與巷道604的一側(cè)側(cè)壁進行距離進行控制，比如與第一側(cè)壁606的距離。此時，可以通過按照在掘進機602上的第一測距儀 610，對掘進機602與第一側(cè)壁606之間的距離進行測量，得到第一距離612。那么，只要使得第一距離612按照預(yù)設(shè)的數(shù)值進行保持或變化，即可確保掘進機602的行駛線路。當然，巷道604的寬度往往并不相等，而是在變化中，并且不可預(yù)料，在這種情況下，如果希望掘進機602能夠沿巷道604的中心線行駛，將是比較好的解決方案。此時需要至少兩個測距儀分別對兩側(cè)側(cè)壁進行測距。具體地，通過第一測距儀610測量得到掘進機 602與第一側(cè)壁606之間的第一距離612，通過第二測距儀614測量得到掘進機602與第二側(cè)壁608之間的第二距離616，則通過保持第一距離612與第二距離616之間的數(shù)值相等或近似相等，則可以保證掘進機602沿巷道604的中心線進行行駛。同時，還可以對掘進機602的掘進動作的進尺距離進行獲取，具體地，通過安裝在掘進機602上的第三測距儀618，對掘進機602與其前進方向上的前方煤壁619進行測距。在掘進機602行駛到目標位置后，將要開始一次掘進動作之前，通過第三測距儀 618，測量得到與前方煤壁619之間的距離為第三距離620。如圖6B所示，當本次掘進動作完成后，利用第三測距儀618再次測量得到掘進機 602與前方煤壁619之間的距離為第四距離622，然后掘進機602再行駛至下一次掘進動作的目標位置。那么，本次掘進動作的進尺距離=第四距離622-第三距離620。再通過在掘進的同時對時間進行測量，則可以得到掘進機602的掘進量和掘進效率。以上結(jié)合附圖詳細說明了本發(fā)明的技術(shù)方案，考慮到相關(guān)技術(shù)中，對掘進機的位姿控制較為繁瑣，因此，本發(fā)明提供了一種掘進機的掘進控制系統(tǒng)和控制方法、一種掘進機，可以控制掘進機沿預(yù)定線路行駛，還可以對掘進的效率進行掌握和控制。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種掘進機的掘進控制系統(tǒng)，其特征在于，包括第一測距單元，在所述掘進機將要進行掘進動作之前，獲取所述掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離，在所述掘進機完成所述掘進動作之后，獲取所述掘進機距離所述煤壁的第二距離；處理單元，根據(jù)所述第一距離和所述第二距離獲取所述掘進動作對應(yīng)的進尺距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掘進機的掘進控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括計時單元，用于記錄所述掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；以及所述處理單元還用于根據(jù)所述進尺距離和所述處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的掘進機的掘進控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二測距單元，用于對掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離進行測量，生成實時距離信號;比較單元，用于接收來自所述第二測距單元的所述實時距離信號，解析出對應(yīng)的實時距離，并將所述實時距離與預(yù)設(shè)的距離范圍進行比較；以及所述處理單元還用于接收來自所述比較單元的比較結(jié)果，在所述比較結(jié)果為所述實時距離超出所述距離范圍的情況下，向所述掘進機的控制裝置發(fā)送控制信號，對所述掘進機的位姿進行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的掘進機的掘進控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二測距單元包括至少一個測距裝置，用于對至少一面所述巷道側(cè)壁進行所述實時距離的獲取。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的掘進機的掘進控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一測距單元和所述第二測距單元包括激光測距儀、超聲波測距儀和/或紅外測距儀。
6.一種掘進機的掘進控制方法，其特征在于，包括步驟202，在所述掘進機將要進行掘進動作之前，獲取所述掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離；步驟204，在所述掘進機完成所述掘進動作之后，獲取所述掘進機距離所述煤壁的第二距離；以及步驟206，根據(jù)所述第一距離和所述第二距離獲取所述掘進動作對應(yīng)的進尺距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘進機的掘進控制方法，其特征在于，還包括記錄所述掘進機處于啟動狀態(tài)的時間；根據(jù)所述進尺距離和所述處于啟動狀態(tài)的時間，計算預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的掘進工作量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的掘進機的掘進控制方法，其特征在于，還包括測量掘進機與巷道側(cè)壁之間的實時距離；在所述實時距離超出預(yù)設(shè)的距離范圍時，對所述掘進機的位姿進行對應(yīng)的調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的掘進機的掘進控制方法，其特征在于，還包括利用至少一個測距裝置對至少一面所述巷道側(cè)壁進行所述實時距離的獲取。
10.一種掘進機，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至5中任一項所述的掘進機的掘進控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種掘進機的掘進控制系統(tǒng)，包括第一測距單元，在掘進機將要進行掘進動作之前，獲取掘進機距離前進方向上的煤壁的第一距離，在掘進機完成掘進動作之后，獲取掘進機距離煤壁的第二距離；處理單元，根據(jù)第一距離和第二距離獲取掘進動作對應(yīng)的進尺距離。相應(yīng)地，本發(fā)明還提出了一種掘進機的掘進控制方法和一種掘進機。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可以控制掘進機沿預(yù)定線路行駛，還可以對掘進的效率進行掌握和控制。
文檔編號E21C35/24GK102587911SQ201210060659
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者付曉, 劉洋, 崔玲玲 申請人:三一重型裝備有限公司