【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿设备，具体而言，涉及一种采煤机滚筒定位方法。
技术介绍
1、在煤矿综采工作面推进过程中，煤矿综采装备协同采煤，需要对采煤机滚筒的位置进行监测，得到采煤机滚筒的运行轨迹。现有技术中对于采煤机滚筒的定位需要使用到激光雷达、红外传感器等特定传感器，此类设备在安装上需要考虑的因素比较多，在煤矿使用此类设备易发生损坏，无法适应恶劣环境。因此，需要一种在煤矿内适用的采煤机滚筒定位方法，对采煤机滚筒的运行轨迹进行定位。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种，以解决现有技术中的定位设备无法适应恶劣环境的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种采煤机滚筒定位方法，包括：
3、s10：在每个液压支架的顶部安装摄像仪，根据摄像仪的视角覆盖范围判断两台摄像仪之间间隔的液压支架的数量为a，记录采煤机的机身所在液压支架的序列号；
4、s20：以其中一台液压支架为坐标原点建立整体坐标系，在采煤机上设置多个特征点，根据拍摄到采煤机的摄像仪的序列号和特征点的位置关系确定每个摄像仪在整体坐标系的坐标；
5、s30：对每个摄像仪拍摄的采煤机的视频进行计算分析，得到采煤机的滚筒的运行轨迹。
6、进一步地，s10还包括：
7、s11：调整每个摄像仪的位姿，使得摄像仪正对采煤工作面方向；
8、s12：将拍摄到采煤机的滚筒的摄像仪标记为1，未拍摄到采煤机的滚筒的摄像仪标记为0，得到拍摄到采煤机的滚筒的摄像仪所在液压
9、s13：根据拍摄到采煤机的前滚筒的摄像仪所在液压支架的序列号和拍摄到采煤机的后滚筒的摄像仪所在液压支架的序列号，得到采煤机的机身所在位置的液压支架的序列号。
10、进一步地，在s13中，拍摄到采煤机的前滚筒的摄像仪所在液压支架的序列号为a(ni-1)+1，拍摄到采煤机的后滚筒的摄像仪所在液压支架的序列号为a(ni+1-1)+1，采煤机的机身所在液压支架的序列号为[a(ni+ni+1-2)+2]/2。
11、进一步地，在s20中，规定队头或者队尾的第一个摄像仪为坐标原点，建立整体坐标系；以每个摄像仪为坐标原点，建立每个摄像仪的自身坐标系。
12、进一步地，s20还包括：
13、s21：当相邻两个摄像仪同时拍摄到采煤机，根据特征点之间的几何位置关系分别求得特征点在相邻两个摄像仪的自身坐标系下的三维坐标；
14、s22：根据特征点之间的相对位置关系，计算得到相邻两个摄像仪的自身坐标系之间的位置关系，即旋转平移矩阵；
15、s23：记录采煤机的行走过程，通过旋转平移矩阵将每个自身坐标系的坐标计算转化为整体坐标系的坐标。
16、进一步地，s30还包括：
17、s31：对拍摄到采煤机的摄像仪的视频进行保存，并按照时间的顺序对视频进行图片的分解；
18、s32：选定采煤机的滚筒的表面不随滚筒切煤而旋转的多个紧固件，以多个紧固件的坐标计算出一个初始点云；
19、s33：添加视频的关键帧的图像，根据初始点云计算相邻两个关键帧之间的运动，全部的关键帧之间的运动轨迹即滚筒的运动轨迹。
20、进一步地，在s32中，通过质心法确定紧固件的中心点的坐标。
21、进一步地，在s33中，根据初始点云计算出基础矩阵，通过基础矩阵计算得到本征矩阵，通过本征矩阵计算两个关键帧之间的运动。
22、进一步地，s30还包括：
23、s34：通过圆拟合度误差计算多个紧固件的中心所构成的圆的圆心为滚筒的中心点，根据滚筒的运行轨迹计算得到滚筒的中心点的运动轨迹。
24、进一步地，拍摄到采煤机的摄像仪所在的液压支架不进行移动，未拍摄到采煤机的摄像仪所在的液压支架可移动。
25、应用本专利技术的技术方案，提供了一种采煤机滚筒定位方法，包括：在每个液压支架的顶部安装摄像仪，根据摄像仪的视角覆盖范围判断两台摄像仪之间间隔的液压支架的数量为a，记录采煤机的机身所在液压支架的序列号；以其中一台液压支架为坐标原点建立整体坐标系，在采煤机上设置多个特征点，根据拍摄到采煤机的摄像仪的序列号和特征点的位置关系确定每个摄像仪在整体坐标系的坐标；对每个摄像仪拍摄的采煤机的视频进行计算分析，得到采煤机的滚筒的运行轨迹。采用本方案，在每个液压支架的顶部安装摄像仪，根据摄像仪采集的图像判断采煤机的机身所在的液压支架的序列号；以一台摄像仪为基础建立整体坐标系，根据采煤机上特征点的位置关系进行计算，得到每个摄像仪在整体坐标系的位置；根据每个摄像仪采集到的图像确定采煤机的滚筒在整体坐标系的运动轨迹。通过本方案，得到了采煤机的滚筒的运行轨迹，本方案采用摄像仪进行监测，摄像仪的使用对环境要求较低，能够适应煤矿中恶劣的工作环境。
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1.一种采煤机滚筒定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，S10还包括：
3.根据权利要求2所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，在S13中，拍摄到所述采煤机的前滚筒的所述摄像仪(50)所在所述液压支架(40)的序列号为a(Ni-1)+1，拍摄到所述采煤机的后滚筒的所述摄像仪(50)所在所述液压支架(40)的序列号为a(Ni+1-1)+1，所述采煤机的机身(10)所在所述液压支架(40)的序列号为[a(Ni+Ni+1-2)+2]/2。
4.根据权利要求1所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，在S20中，规定队头或者队尾的第一个所述摄像仪(50)为坐标原点，建立所述整体坐标系；以每个所述摄像仪(50)为坐标原点，建立每个所述摄像仪(50)的自身坐标系。
5.根据权利要求4所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，S20还包括：
6.根据权利要求1所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，S30还包括：
7.根据权利要求6所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，在S32中，通过
8.根据权利要求6所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，在S33中，根据所述初始点云计算出基础矩阵，通过所述基础矩阵计算得到本征矩阵，通过所述本征矩阵计算两个所述关键帧之间的运动。
9.根据权利要求6所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，S30还包括：
10.根据权利要求1所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，拍摄到所述采煤机的所述摄像仪(50)所在的所述液压支架(40)不进行移动，未拍摄到所述采煤机的所述摄像仪(50)所在的所述液压支架(40)可移动。
...【技术特征摘要】
1.一种采煤机滚筒定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，s10还包括：
3.根据权利要求2所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，在s13中，拍摄到所述采煤机的前滚筒的所述摄像仪(50)所在所述液压支架(40)的序列号为a(ni-1)+1，拍摄到所述采煤机的后滚筒的所述摄像仪(50)所在所述液压支架(40)的序列号为a(ni+1-1)+1，所述采煤机的机身(10)所在所述液压支架(40)的序列号为[a(ni+ni+1-2)+2]/2。
4.根据权利要求1所述的采煤机滚筒定位方法，其特征在于，在s20中，规定队头或者队尾的第一个所述摄像仪(50)为坐标原点，建立所述整体坐标系；以每个所述摄像仪(50)为坐标原点，建立每个所述摄像仪(50)的自身坐标系。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺海涛，阮进林，李振国，刘晓宾，高鹏，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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