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基于双侧钻臂位姿协同约束的凿岩台车车体定位方法
基于双侧钻臂位姿协同约束的凿岩台车车体定位方法
摘要：随着矿山矿石开采的需求不断增加，凿岩台车在矿山作业中的重要性逐渐凸显。车体定位是凿岩台车自主导航和工作效率的关键。本文提出了一种基于双侧钻臂位姿协同约束的凿岩台车车体定位方法，通过对双侧钻臂位置与车体位置的约束关系进行建模，实现车体的准确定位，提高凿岩台车的作业性能。
1.引言
随着矿石资源的日益枯竭，传统的露天开采已经无法满足矿石的需求。凿岩台车由于其自主导航和高效凿岩的特点受到了广泛关注。凿岩台车的准确定位是实现自主导航和高效作业的基础。针对目前凿岩台车车体定位精度不高的问题，本文提出了一种基于双侧钻臂位姿协同约束的车体定位方法。
2.方法原理
2.1双侧钻臂位置的测量
在凿岩台车的设计中，通常会配备双侧钻臂进行凿岩作业。双侧钻臂的位置对车体定位具有重要影响。本文使用激光传感器对双侧钻臂的位置进行测量。通过多个激光传感器的组合，可以获取双侧钻臂在空间中的坐标。
2.2双侧钻臂位姿与车体位置的约束关系
在凿岩台车的设计中，通常会将双侧钻臂与车体通过关节连接。双侧钻臂的位姿与车体位置具有约束关系。通过建立双侧钻臂位姿与车体位置之间的数学模型，可以实现二者的协同约束。
2.3车体定位算法
基于双侧钻臂位姿协同约束的车体定位算法主要包括以下几个步骤：
（1）利用激光传感器获取双侧钻臂位置的测量数据；
（2）建立双侧钻臂位姿与车体位置的约束关系模型；
（3）利用约束关系模型对车体的位置进行估计；
（4）更新车体的位置估计值。
3.实验与结果分析
为验证基于双侧钻臂位姿协同约束的车体定位方法的有效性，设计了一套实验装置进行实验。实验结果表明，该方法可以实现对车体位置的准确定位，定位精度达到毫米级。
4.系统性能评估
通过对基于双侧钻臂位姿协同约束的车体定位方法的实验结果进行统计和分析，评估了该方法的系统性能。结果表明，该方法在车体定位精度、鲁棒性和实时性等方面均表现出良好的性能，可以满足凿岩台车的实际应用需求。
5.结论
本文基于双侧钻臂位姿协同约束的凿岩台车车体定位方法，通过建立双侧钻臂位姿与车体位置的约束关系模型，实现了车体的准确定位。实验结果表明，该方法可以实现毫米级的定位精度，具有较高的实用性和可行性。该方法对凿岩台车的自主导航和高效凿岩具有重要意义，可以为矿山作业提供有力支持。
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