掘进机视觉激光与惯性导航融合位姿感知系统精度研究

陈万胜; 乔金牛; 高永军; 刘荣峰; 朱信龙; 郭富强

doi:10.13436/j.mkjx.202608020

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8) : 105 -109. DOI: 10.13436/j.mkjx.202608020

掘进机视觉激光与惯性导航融合位姿感知系统精度研究

陈万胜, 乔金牛, 高永军, 刘荣峰, 朱信龙, 郭富强

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摘要

针对悬臂式掘进机在复杂巷道中导航精度受限的问题，提出了一种视觉激光技术与惯性测量单元（IMU）相融合的高精度定位系统方案。该方案利用后置视觉激光单元对机身光靶进行测距，结合IMU运动数据，基于扩展卡尔曼滤波构建了多源数据融合模型。模拟场景实验验证了该方法的有效性：系统能实时输出高精度位姿参数，航向角误差限定在0.3°以内，横、纵向定位精度分别优于5 cm和20 cm。研究结果表明，该技术满足煤矿智能掘进定位标准，为掘进机的精准截割与自主纠偏提供了可靠保障。