[发明专利]一种精确定位系统及方法

摘要

本发明公开了一种精确定位系统及方法，用于矿石开采过程中掘进机截割头的定位。所述方法包括红外定位方法和磁场定位方法，红外定位方法利用几何光学原理进行定位，磁场定位方法利用机器学习方法进行定位，所述红外定位方法和磁场定位方法都使用了先进的定位方法，因此定位精度高，能够实现对截割头进行实时高精度的跟踪定位。

主权项

1.一种精确定位方法，用于掘进机截割头的定位；其特征在于：所述精准定位方法为复合定位方法，其包括红外定位方法和磁场定位方法；所述红外定位方法用于对工作过程中因摩擦产热进而产生红外辐射的截割头进行定位；所述磁场定位方法利用处理器中的机器学习算法对样本数据进行训练后构建磁场定位模型，使用所述磁场定位模型对截割头进行磁场定位。所述红外定位方法利用两个红外相机以及配套的数据采集器采集截割头的空间位置数据，所述两个红外相机位于所述截割头后上方，且平行放置；所述红外定位方法包括以下步骤：步骤一、建立相机坐标系和图像坐标系；步骤二、根据相似三角形知识，用相机坐标和相机焦距表示图像坐标；步骤三、以左右两个相机中心连线的中点为原点，建立世界坐标系，在世界坐标系中确定左相机坐标，右相机坐标，左图像坐标和右图像坐标；并以左右相机坐标表示世界坐标系中的点坐标；步骤四、根据步骤二中的图像坐标以及步骤四中的点坐标联合求得截割头的空间位置坐标，由此获得截割头的空间位置。在截割头的定位过程中，用红外定位方法获得截割头的红外位置数据，同时用所述磁场定位方法获取截割头的磁场位置数据，在红外位置数据缺失时，用磁场位置数据进行补充定位。所述磁场定位方法利用处理器中的机器学习算法对样本数据进行训练后构建磁场定位模型包括：构建机器学习定位网络，所述网络包括输入层、隐含层以及输出层；将样本数据输入网络，计算各层的输出及误差，利用输出层的误差更新网络中各层的所述连接权值和阈值，直到输出层误差小于预定误差，从而获得所需磁场定位模型，将所述磁场定位模型用于截割头的磁场定位。