本發(fā)明涉及支架移架控制，尤其涉及一種超前支架移架控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、邁步式超前液壓支架用于煤礦綜采工作面順槽超前段的頂板支護(hù)，以保障煤炭開采過程中超前巷道頂板的穩(wěn)定性。超前液壓支架采用液壓缸伸縮的方式來進(jìn)行推拉移架與位置姿態(tài)調(diào)整，移架智能化控制是提升綜采工作面輔助設(shè)備群自動(dòng)化、智能化的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)移架控制方法通過圖像等數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程查看超前支架狀態(tài)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；通過超前支架姿態(tài)、立柱壓力以及與煤壁之間的距離等數(shù)據(jù)進(jìn)行液壓支架移架過程檢測，避免在移架過程中發(fā)生碰撞、傾倒等數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)超前支架的自動(dòng)控制；根據(jù)順槽巷道三維模型、超前支架位姿實(shí)現(xiàn)超前支架移架導(dǎo)航控制與推移路徑規(guī)劃。通過建立巷道三維模型并進(jìn)行超前支架位姿感知，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行移架導(dǎo)航和推移路徑規(guī)劃。但是由于巷道三維重建存在用時(shí)過長，中間巷道圍巖數(shù)據(jù)無法指導(dǎo)超前支架頂梁支護(hù)姿態(tài)的調(diào)整等情況，造成控制延時(shí)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種超前支架移架控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決傳統(tǒng)超前支架移架控制方法由于巷道三維重建用時(shí)過長，中間巷道圍巖數(shù)據(jù)無法指導(dǎo)超前支架頂梁支護(hù)姿態(tài)的調(diào)整，造成控制延時(shí)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余的缺陷。

2、本發(fā)明提供一種超前支架移架控制方法，包括：

3、獲取超前支架周圍空間點(diǎn)云及超前支架偏航角；

4、根據(jù)所述超前支架周圍空間點(diǎn)云獲取煤壁和設(shè)備位置；

5、根據(jù)所述煤壁和設(shè)備位置重建煤壁平面和設(shè)備平面；

6、根據(jù)超前支架偏航角預(yù)測超前支架移動(dòng)空間平面；

7、在所述超前支架移動(dòng)空間平面與所述煤壁平面和設(shè)備平面存在圖形相交時(shí)，調(diào)整所述超前支架偏航角。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法，所述根據(jù)所述煤壁和設(shè)備位置重建煤壁平面和設(shè)備平面，包括：

9、構(gòu)建坐標(biāo)點(diǎn)集，根據(jù)所述煤壁和設(shè)備之間的位置及距離關(guān)系確定所述坐標(biāo)點(diǎn)集中的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，所述多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)之間具有位置關(guān)系，將所述坐標(biāo)點(diǎn)集作為空間區(qū)域；

10、根據(jù)所述空間區(qū)域重建煤壁平面和設(shè)備平面。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法，所述根據(jù)所述空間區(qū)域重建煤壁平面和設(shè)備平面，包括：

12、構(gòu)建初始煤壁平面方程和設(shè)備平面方程；

13、計(jì)算所述空間區(qū)域中所有坐標(biāo)點(diǎn)到初始煤壁平面方程的第一距離，將所述第一距離小于預(yù)設(shè)第一閾值的坐標(biāo)點(diǎn)視為第一內(nèi)點(diǎn)，根據(jù)所述第一內(nèi)點(diǎn)更新所述初始煤壁平面方程，得到煤壁平面；

14、計(jì)算所述空間區(qū)域中所有坐標(biāo)點(diǎn)到初始設(shè)備平面方程的第二距離，將所述第二距離小于預(yù)設(shè)第二閾值的坐標(biāo)點(diǎn)視為第二內(nèi)點(diǎn)，根據(jù)所述第二內(nèi)點(diǎn)更新所述初始設(shè)備平面方程，得到設(shè)備平面。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法，所述根據(jù)超前支架偏航角預(yù)測超前支架移動(dòng)空間平面，包括：

16、根據(jù)所述超前支架從起點(diǎn)到終點(diǎn)的移動(dòng)路徑構(gòu)建平面方程，所述平面方程中包括移動(dòng)向量，所述移動(dòng)向量基于超前支架偏航角計(jì)算獲??；

17、將實(shí)時(shí)獲取的超前支架偏航角依次輸入所述平面方程預(yù)測出超前支架移動(dòng)空間平面。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法，所述調(diào)整所述超前支架偏航角包括：

19、根據(jù)所述超前支架的當(dāng)前位置與最近的潛在碰撞點(diǎn)之間的相對位置確定調(diào)整角度，所述調(diào)整角度的大小根據(jù)預(yù)測出的碰撞面積大小確定，所述調(diào)整角度的方向根據(jù)預(yù)測出的碰撞位置確定；

20、通過橫向油缸依據(jù)所述調(diào)整角度調(diào)整所述超前支架的偏航角。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法，在所述超前支架移架停止后，還包括：

22、監(jiān)測超前液壓支架前后立柱的壓力是否達(dá)到預(yù)設(shè)初撐力；

23、若未達(dá)到，進(jìn)行升柱操作以使所述超前液壓支架前后立柱的壓力滿足所述預(yù)設(shè)初撐力。

24、根據(jù)本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法，所述根據(jù)所述超前支架周圍空間點(diǎn)云獲取煤壁和設(shè)備位置，包括：

25、通過安裝于超前支架底座與頂梁上的傾角傳感器檢測超前支架偏航角以及通過安裝在超前支架上的激光雷達(dá)掃描到的所述超前支架周圍空間點(diǎn)云確定煤壁和設(shè)備位置。

26、本發(fā)明還提供一種超前支架移架控制裝置，包括：

27、第一獲取模塊，用于獲取超前支架周圍空間點(diǎn)云及超前支架偏航角；

28、第二獲取模塊，用于根據(jù)所述超前支架周圍空間點(diǎn)云獲取煤壁和設(shè)備位置；

29、重建模塊，用于根據(jù)所述煤壁和設(shè)備位置重建煤壁平面和設(shè)備平面；

30、預(yù)測模塊，用于根據(jù)超前支架偏航角預(yù)測超前支架移動(dòng)空間平面；

31、調(diào)整模塊，用于在所述超前支架移動(dòng)空間平面與所述煤壁平面和設(shè)備平面存在圖形相交時(shí)，調(diào)整所述超前支架偏航角。

32、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一項(xiàng)所述的超前支架移架控制方法。

33、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的超前支架移架控制方法。

34、本發(fā)明提供的超前支架移架控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過獲取超前支架周圍空間點(diǎn)云及超前支架偏航角；根據(jù)所述超前支架周圍空間點(diǎn)云獲取煤壁和設(shè)備位置；根據(jù)所述煤壁和設(shè)備位置重建煤壁平面和設(shè)備平面；根據(jù)超前支架偏航角預(yù)測超前支架移動(dòng)空間平面；在所述超前支架移動(dòng)空間平面與所述煤壁平面和設(shè)備平面存在圖形相交時(shí)，調(diào)整所述超前支架偏航角，在預(yù)測到有碰撞發(fā)生的情況時(shí)會(huì)提前進(jìn)行橫向調(diào)整，避免在移架過程中停止移架，再進(jìn)行橫向調(diào)整，然后再移架的情況發(fā)生；并且，相較于對全巷道進(jìn)行三維建模的情況，本系統(tǒng)耗時(shí)較短且不影響超前支架的移架過程。

技術(shù)特征：

1.一種超前支架移架控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前支架移架控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述煤壁和設(shè)備位置重建煤壁平面和設(shè)備平面，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超前支架移架控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述空間區(qū)域重建煤壁平面和設(shè)備平面，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前支架移架控制方法，其特征在于，所述根據(jù)超前支架偏航角預(yù)測超前支架移動(dòng)空間平面，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超前支架移架控制方法，其特征在于，所述調(diào)整所述超前支架偏航角包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前支架移架控制方法，其特征在于，在所述超前支架移架停止后，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前支架移架控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述超前支架周圍空間點(diǎn)云獲取煤壁和設(shè)備位置，包括：

8.一種超前支架移架控制裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的超前支架移架控制方法。

10.一種非暫態(tài)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的超前支架移架控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種超前支架移架控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過獲取超前支架偏航角、與煤壁和設(shè)備之間的位置及距離關(guān)系；基于所述煤壁和設(shè)備之間的位置及距離關(guān)系識(shí)別空間區(qū)域；根據(jù)所述空間區(qū)域重建煤壁平面和設(shè)備平面；根據(jù)超前支架偏航角預(yù)測超前支架移動(dòng)空間直線；若所述超前支架移動(dòng)空間直線與所述煤壁平面或所述設(shè)備屏幕存在相交，調(diào)整所述超前支架偏航角，在預(yù)測到有碰撞發(fā)生的情況時(shí)會(huì)提前進(jìn)行橫向調(diào)整，避免在移架過程中停止移架，再進(jìn)行橫向調(diào)整，然后再移架的情況發(fā)生；并且，相較于對全巷道進(jìn)行三維建模的情況，本發(fā)明耗時(shí)較短且不影響超前支架的移架過程。

技術(shù)研發(fā)人員：霍鑫建,榮耀,曹瓊,劉清,姚鈺鵬,郭俊鴻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京天瑪智控科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22