提出了悬臂式掘进机截割头监测系统的设计方法。该系统通过截割悬臂监测参数获取截割头的位置,在巷道断面坐标模型的基础上,建立悬臂转角、液压缸位移和截割头空间坐标的函数关系,根据角度和位移传感器采集的实时数据,通过AVR单片机处理分析,确定截割头的位置坐标,完成掘进机截割头位置的实时监测,避免矿井掘进机作业中的超挖和欠挖现象,具有很好的应用前景。

为了解决煤矿井下巷道掘进过程中因粉尘大，掘进机司机视野受限，导致截割效率低下，巷道成形质量不佳等问题，提出一种截割头位姿视觉测量的方法，实现巷道掘进过程的可视化监测。介绍了辅助截割导引系统的轨迹控制方法和系统主要功能模块，操作者输入巷道和掘进机参数后，系统自动生成截割头路径轨迹，并根据视觉测量结果实时更新、显示掘进机机身位姿和截割头位置提醒操作者，同时对超、欠挖进行预报警。试验结果表明：应用该系统后，掘进机机身静止时横滚角和俯仰角均在0.4°以内，航向角的变化在0.2°以内，运动情况下稳定性良好