CN1233706A - 适合于制作隧道平面图应用的自动导向装置 - Google Patents

适合于制作隧道平面图应用的自动导向装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1233706A
CN1233706A CN99105015A CN99105015A CN1233706A CN 1233706 A CN1233706 A CN 1233706A CN 99105015 A CN99105015 A CN 99105015A CN 99105015 A CN99105015 A CN 99105015A CN 1233706 A CN1233706 A CN 1233706A
Authority
CN
China
Prior art keywords
accordance
visual field
moveable platform
presumptive area
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN99105015A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1087386C (zh
Inventor
P·D·坎宁安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vale Canada Ltd
Original Assignee
Vale Canada Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vale Canada Ltd filed Critical Vale Canada Ltd
Publication of CN1233706A publication Critical patent/CN1233706A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1087386C publication Critical patent/CN1087386C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00—Tracing profiles
    • G01C7/06—Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/003—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
    • E21D9/004—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines using light beams for direction or position control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector

Abstract

一种能准确测定其在有墙壁围住的环境,如矿井或建筑物,内的位置的自动导向装置,与惯性测量装置及灰度图象系统处理器/相机相结合的可移动装置能预置其位置并随后在环境内校正其位置。该装置尤其适用于制作隧道平面图(“TOPES”)并且也适合于引导设备通过这样的环境。

Description

适合于制作隧道平面图应用的 自动导向装置
本发明一般涉及勘测技术，更具体地说，涉及一种尤其适合于制作矿井隧道轮廓平面图的自动定位装置。
矿井隧道平面图(“TOPES”)是地下矿井规划所需要的。目前的技术需要技术熟练的勘测人员队伍使用常规的勘测技术和设备对回采工作面和水平巷道作导线测量以得到用于隧道平面图的原始数据。原始数据由逐点的测量组成。勘测人员收集的数据被输入计算机辅助设计(CAD)程序包以制作矿井隧道平面图。
将勘测人员送入地下巷道会是一项危险而乏味的工作。而且，高技术人员的配备和使用影响地下开采的成本。
由于降低成本和加强安全方面的压力，硬岩矿工方面越来越需要自动开采系统。通过尽量的自动化和尽可能地减少操作周期，人员在矿井实际工作区出现所造成的危险和花费可能减少。将矿工或其他矿井专业人员安置在安全、足够远的场所，最好在地面，增加的安全性、成本效率和产量都是受鼓励的。
具体地说，机器人开采技术需要可靠的导航和定位系统。对于地面开采(以及其他活动)，利用地球卫星导航的全球定位系统的使用已获得日益成功。
在地下矿井和在某些地面建筑物中，来自轨道卫星的信号不能到达目标设备。因此，已经研制出尖端的推测定位系统。典型的技术是利用声、电磁设备(激光，可见光，雷达)或陀螺仪或其组合，以实现远程导向并操作可移动的地下设备。
具体地说，采煤工业在自动开采设备应用方面已显示出鼓舞人心的结果。
美国专利4,023,861公开了具有陀螺仪检测器和激光束检测器的隧道挖掘机。当平巷掘进机挖入平巷掘进工作面时，测得的数据保持掘进机的进向。
美国专利4,884,847以很概括的方式公开了一种遥控的采煤机的操作方法，凭该方法是通过部分对比现在和以前存储的矿井参数来完成操作的。该专利也指出了用于测绘矿井的本发明，但没有提供更多的细节。
远程操作设备的困难是在X-Y-Z空间中确定初始的基准数据点。由于在导航系统中使用比较复杂的定位算法，出发点必须被很精确地测定出来，否则即使很小的误差也将会很快被放大从而失去仪器的勘测能力。如果包含隧道平面图制作系统，那么这个问题就会尤其麻烦。当关键性参数存在问题时，任何偏差都可能使所得的图变得毫无价值。
因此，就需要制作地下巷道和封闭建筑物的省工、更精确的隧道平面图。
本发明提供了一种移动式自动定位装置，该装置能精确地通过并测量地下巷道或建筑物，以用于隧道平面图和其他用途。
该装置包括惯性测量装置，中央处理装置，激光测距仪，激光扫描器，激光指示器，影像灰度级系统以及可移动平台。
该装置能精确地预置其位置并且有把握地通过该位置。当该装置推进时，它就为精确的隧道平面图收集数据。
本发明对地下隧道勘测和建筑物勘测尤其有用。它也可用于其他地下和地面运输工具的导向。
图1是本发明的一个实施例的示意图；
图2是本发明的一个实施例的平面图；
图3是本发明的另一个实施例的平面图；
图4是本发明的一个实施例的光学特性的示意图；
图5是部分隧道平面图的实例。
参见图1，该图为隧道平面图制作装置10的示意图。装置10安装在自动推进的移动平台12上(见图2)。
平台12可包括内燃机或电动机(未示出)。任何形式的移动设备(14)车轮或轨道，都可被使用，只要通过矿井平巷16时，装置10可以被操纵。
该装置10被设计成能快速、精确地描绘出井壁的轮廓。在光学勘测中，测探仪非常精确地测量角度。所有测量的起始点必须非常精确。如果所记录的起始点，如参考橛、螺钉或其他类似的明显的和永久的定位装置的方法，偏离即使是零点几度也将会使第一点以后的所有测量得到累积误差。
传统的勘测技术还受确定水平巷道墙壁的数据点之数据的限制。勘测人员所取到的测量数目随着端面墙壁16的粗糙度的不同而变动。
只要墙壁的形状存在偏差，就要作测量。当面积的相对重要性减少时，比方说，只要对水平巷道的顶板作较少的物理测量，因为顶板的超挖被认为是不重要的。
当与标准的人工操作的技术比较时，本文所公开的自动化装置10在一小段时间内就能更细致地描绘水平巷道的巷道壁。由于具有较快和更精确的制作隧道平面图的测量和平面图，用于最佳开采设计和运行的全部所需工作都能提供给岩石力学工程师以及通风工程师，电气工程师，液压工程师，等。
简单地说，隧道平面图制作装置10被驱动到已知的初始位置，即初始基准点(IRP)。装置10检测IRP并在巷道16内确定它的对准方位。接着平台12随后缓慢地被驱动通过水平巷道，同时装置10周期性地停下平面12以进行适当的测量。在记录参数后，平台12继续通过水平巷道直到测量采集过程完成。
因为确定供装置10用的IRP可能是最关键的测量，已设计出一种系统去校准仪器10的初始位置从而保证后来测量的完善。
再回到图1，仪器10被安装在可移动的平台12上并包括：
18--惯性测量装置(“IMU”)
20--中央处理装置(“CPU”)
22--视频监控器
24--图象系统处理器
26--视频相机
28--近程激光扫描器
30--激光测距仪
32--激光测距仪
34--绘图计算机
36--输入/输出(“I/O”)模块
38--输入/输出块
40--零速率校正(“ZUPT”)报警蜂鸣器
42--ZUPT中止指示灯
44--应急停止开关
装置10的“大脑”是IMU18。为了成功地从地下的一个地点导航到另一个地点必须知道起始位置。因此，需要定位系统。因为外部定位和参考位置不易传递到矿井内部，最好采用装有陀螺仪的导航装置通过巷道16。
由于包括有砾石、凹槽、形状不规则表面等的矿井相对不规则底层表面，因此精密的机械式旋转的质量陀螺仪可被经受最终产生误差和机械破损的震动和反复振动，这一点是肯定的。根据早期美国矿物局的研究，无移动部分和坚固结构的环形激光陀螺仪，能经受得住制作矿井隧道平面图颠簸使用，这一点是确定的。
简单地说，环形激光陀螺仪在封闭的三角形光路内起动相对的激光束。如果陀螺仪在静止状态，两个光束基本上互相抵消掉，当用适当的传感器检测时结果处于零状态。
如果陀螺仪被移动，相对向光束同时稍微按透视法缩短或延长，适这与在可测量的微分相位变化中造成的情况相同。通过使用陀螺仪生产厂家的专利软件，就可以利用信息去测得倾角、高程、背斜和方位角三维位置的变化。高度精密和准确的环形激光陀螺仪被用于军事用途。解调系统可以供工业和商业使用。
具体地说，佛罗里达州圣彼得斯堡大街的Honey well公司出售民用捷联式惯性测量装置(“IMU”)18，它使用称为Honey well的矿物回收开挖隧道辅助装置(“HORTA”TM)的环形激光陀螺仪。美国煤炭工业在一些地下连续开采系统中使用HORTA装置。这些开采设备能部分自动化，使操作人员能从更安全的地点去操纵机器的前进，这些采煤机主要与方位角有关，同时坚硬岩石开采的操作也需要方位角和位置。
在使用IMU的连续采矿机的试验中，数据表明使增大的误差减弱对于IMU是常用的。误差也由于振动干扰地形成的。在工作30分钟后计算的误差为东向误差0.2米和北向误差0.019米。在工作60分钟后，误差累积到东向误差0.19米和北向误差0.29米。就这一点而论，对于精确的制作隧道平面图的测量来说这些误差是不能接受的。例如，尽管可以允许在采矿机位置上的某些误差因为巷道端面已经被开拓出来并且观察到采矿机(而且需要时能改变位置)，但就两个交叉开采的硬岩水平巷道而言，50厘米数量级的误差将会产生(矿体)坡度问题并造成更昂贵的矿井开采。
本发明克服在IMU18中固有的水平巷道误差而使精确的通过和制作隧道平面图的测量成为可能。
图1所示的硬件都是与本技术领域人员所熟知的电子通信设备连接的。根据情况，绘图计算机34和/或监控器22可设置于远处，并通过适当的地下装定的测距仪(RF)或以太网络连接到该装置上。而且，如果监控器22设置在远处，比方说，设置于矿井的地面上，那么用于驱动平台12的标准遥控器使远程操作人员有可能从远处安全地指引和控制巷道16内的装置10，其中平台12设置于监控器22附近。
用于从已知基准点测量位置变化的IMU18，采用Honeywell HORTA及其专利软件与CPU20连通。在制作隧道平面图的装置10之工作样机中，可以是个人计算机的CPU20为Versa Modular EurocardTM。
CPU20作为操作人员和IMU18间的界面并显示装置10的状态。近程激光扫描仪28测定运输工具12和平巷之巷道壁16之间的距离，在装置10的工作样机中，GETMANTM矿车被用作可移动的运输工具12。它是以柴油为动力的，易操纵的，双人四轮驱动车。柴油发动机诱发了在地下机器中出现的特有的振动。四乘四牵引构造使平台12能在表面粗糙的水平巷道内安全地运转。
图象系统处理器24使用ItranTM公司(曼彻斯特，新罕布什尔)IVSTM灰度级检测器和计算机控制显示器(CCD)的视频相机26以保证IMU18的初始校正。激光测距仪30和32检测平巷之巷道壁16的距离和位置并可被用于补充或替代激光扫描仪28。
为了运转隧道平面图制作装置10和操作相配的硬件部件，使用了下列的软件包：
A)Process WindowTM：来自泰勒工业软件Taylor Industrialsoftware(埃德蒙顿，艾伯塔)的人机界面软件，这个软件包在监控器22上显示装置10的全部情况如ZUPTs，进向设置，制作隧道平面图的数据，罗盘方位，记录数据的情况等。
B)微软公司的Windows NT(Microsoft Corporation，华盛顿，西雅图)管理应用。
C)DataviewTM软件(Pen Systems，安大略，萨得伯里)记录IMU18的测量结果。
D)AutocadTM(Autodesk,Inc.，加利福尼亚，本拉斐尔)CAD设计软件将数据处理成开采设计和隧道平面图。
E)设置于CPU20内的WaltzTM集成PC控制器软件(TaylorIndustrial Software)完成并协调机器的所有高速控制及相关工序。
在工作过程中，IMU18首先需要固定初始位置，即IRP的固定。按常规，固定到运输工具12上的激光指示器46将向下的激光光束投射在地上。装置10随后被定位以便激光光束直接、精确地投射在已知的地面勘测点60上。这个已知位置60的坐标随后通过Dataview软件被IMU18记录下来。这个过程提供初始位置，运输工具基准点(“VRP”)以及后来部分的校正。IRP和VRP可能是同一点。
一旦VRP的坐标通过CPU20被IMU18所接收，IMU18就开始检测正北向。根据地点的纬度经过15分钟到25分钟范围内的一段时间，IMU18检测地球的转动并确定它在对应于VRP的空间内的位置。因为安装的专利软件，在运输工具12的坐标中用标度盘测得的(数据)应在其真实位置的非常小的容差范围内。否则，IMU18将不能精确计算和记录其后来的位置。
在已知勘测点60上精确定位体积庞大的运输工具是需要驾驶员很多技巧的困难过程。定点准确度最好为4或5毫米。
相反，即时图象系统处理器24和相机26使运输工具12能简单地被定位在相机26的视野范围内。代替使用激光指示器46以及小心地将运输工具12定位，图象系统处理器26可以接受允许范围内不精确的初始运输工具位置在可以是其中运输工具的初始位置已知基准点48视野内的任何位置。图象系统处理器24随后将计算出运输工具12的精确位置并将坐标传送给CPU20。
已知基准点48可以是任何标志如被钉入坐标已知的平巷16顶板的螺栓/垫圈50。
图象系统处理器24最好是Itran型IVS2.4版的灰度视觉传感器，这种传感器被用于确定螺栓/垫圈50的存在及其确切位置。处理器24将相机26记录下来的二维影象转换成灰度影象矩阵，这种矩阵可检测尺寸、边缘并能识别目标的特征。
正如不讲自明的，Itran处理器24(或类似的装置)被设计成一种光学扫描顺序通过一固定点的产品。出于质量控制的目的，当产品被制造时，系统测量产品的尺寸，检验容差并检测缺陷。对于本发明，当螺栓/垫圈50进入视野内时本发明人采用处理器24去搜索螺栓/垫圈50，处理器24实质上是一个灰度测量系统，该系统寻找在其视野中被识别出的边缘。当它检测边缘时，可在包含第一储存边缘的任意零位置与所遇物体的第二边缘之间进行距离测量。固定螺栓/垫片50的宽度是一已知的常数。因此，螺栓/垫片50的一个边缘可作为先前确认的数值被存储。通过测量已知的螺栓/垫片边缘的位置与相机的视野中心54(一种类型的边缘)之间的距离，不同的“X-Y偏移”距离可被确定。当先前确认的值，在这种情况下为选定的参数边缘距离，与X偏移和Y偏移之差为零时，就形成了匹配并被确认。
如果相机26的视野是64cm×48cm(在4米距离处)，驾驶员只需将运输工具12停在螺栓50下或在那个区域内的一点上。图象系统12具有640象素乘以480象素的分辨率并可通过内插法在象素的1/32范围之内测量。所以，高分辨率的影象是20,480乘以15,360个子象素。这将给出近似0.03mm的二维精确度。
IMU18将参考在相机26的视野中心52处起重要作用的固定点的位置。这点将通过杠杆臂被定位。这些杠杆臂将被贮存在IMU18中。IMU18随后将报告距离相机视野中心52的位置。图象系统24随后报告相对于勘测点(螺栓/垫片50)的位置，而CPU20将基于象素的偏移坐标转换为使用方向余弦矩阵算法的真实世界坐标。
相机26的取向和相对IMU18的位置对于系统的精确度都是重要的。装置10应测量距目标的距离、方位、倾斜角和背斜并测定三维的偏移。这将消除由于运输工具12和相机26停在不平坦的地面而产生的任何未校准的误差。
图4是相机26所“看到”的示意图。运输工具12被停放在螺栓/垫片50(或任何其他固定的可辨别的物体)的下面。相机视野54的中心52不必对准对象50。
图象系统24利用边缘检测去发现在视野54内的物体。边缘检测是影象中灰度值的对比。因为在顶部螺栓/方块垫片50和围岩16间象素灰度值的差别，就产生了边缘象素。共有的灰度值随后被Itran专利软件结合以形成可识别的特征，在本实施例中可识别的特征为螺栓/垫片50。被称为尺寸传感器的软件算法随后测量特征物的宽度、中心位置或从一固定点到特征物的距离。在图4中，直线56代表X位置指针而水平线58代表Y位置指针。计算出来的水平轴58和垂直轴56的交点62与相机视野中心52之间的距离代表初始偏移系数以便使IMU18本身在空间内定向。这种偏移系数使运输工具12的驾驶员能预置装置10的位置而不需准确地将运输工具12定位在已知基准点48之下。激光指示器46和已知勘测点60可以省去。
在装置10知道它位于何处后，IMU18着手勘测其范围。当运输工具12被驱动时，IMU18收集数据、计算并随后用HORTA IMU18记录其位置的变化。在移动50秒以后，通过I/O块38发出零速率校正(“ZUPT”)警报。警报蜂鸣器40通过操作人员将运输工具12停下。在这一点IMU18完成ZUPT。如果报警蜂鸣器40被忽视，ZUPT停止请求42将会发光而运输工具停止子功能被启动。显然，IMU18最大限度每六十秒钟必须校正其位置，否则位置数据将会不精确。在停止期间，IMU18断定没有移动并进行ZUPT。定位的误差可被校正。ZUPTs持续5秒钟，在这段时间内通过陀螺仪的动作和制造商的专利算法确定正北方向。
因为误差必定存在于操作中，由于振动，ZUPT的短周期以及接近或超过六十秒窗口的循环周期，Honeywell已研制出许多种计数器测量。建议采取频繁短暂稳定的间断以产生多次ZUPT。借助单位时间段内较多的ZUPT，可以滤掉附加的对准误差。
上述软件被装入CPU用于运输工具12的运转和空间测定。IMU18软件界面与Waltz程序是可兼容的。IMU输入/输出(“I/O”)驱动器36使用标准可编程逻辑控制器(“PLC”)语言的模拟去控制IMU18并直接从IMU18存取数据。
当IMU18在空间连续地为自己定向时，激光扫描器28或激光测距仪30和32，作为移动隧道平面图制作装置10上的一点与端面16的墙壁及顶板间距离的测量设备，都致使CPU20记录勘测点。
已确定激光测距仪30和32对测定勘测点会比扫描器28好，因为它们运行得更快。通过测量距离和数据校正软件的使用应用余弦/正弦函数的，而该软件又应用正弦/余弦函数，在已知位置的距离测量器(28或30/32)可计算出勘测点的坐标并通过Waltz控制器软件将数据提交给绘图计算机34。代理人能提供必需的取得版权的软件。
Dataview收集软件从CPU20收集数据，即测距仪30和32的数据，(激光扫描器28的数据)并从Waltz软件收集位置坐标以着手由计算机34所绘制的隧道平面图的轮廓。
确定本发明之装置10效能的试验曾被进行。位于安大略，萨得伯里的Inco’s Creighton Mine矿井中进行了两个参考橛的验证试验，得出了满意的结果。这两个参考橛(类似于螺栓/垫片50)被部署在水平巷道内，并距水平巷道3个矿井装车台的位置上。
在能作任何比较前，必须研究并完成用于校正IMU18坐标向克赖顿标准矿山(“CSM”)坐标的换算。
通用的横向麦卡托是基于公知的麦卡托投影的标准绘图网格系统，HORTAIMU18在麦卡托投影图上标出位置。它在UTM坐标系中，形成纵坐标、横坐标和高程。
UTM是公制的。然而，因为许多矿井已经使用英制量度作图，所以需要将公制的UTM坐标系统转换为英制单位的修正的盆地系统(“MBS”)。
下列转换公式被使用并安装在CPU20中：
转换公式：θ=0°02′45.8″
从MBS转换到UTM
纵坐标UTM=
〔0.99984824(纵坐标MBSCOSθ-横坐标MBSSINθ)+16500503.823〕*0.304709550855
横坐标UTM=
{[0.99984824(横坐标MBSCOSθ-纵坐标MBSSINθ)+588365.738]*0.304709550855}+500000
从UTM转换到MBS=
(纵坐标UTMCOSθ-横坐标UTMSINθ)16503965.118
横坐标MBS=
(横坐标UTMCOSθ-纵坐标UTMSINθ)+1216196.80405
使用隧道平面图制作装置10实际的收集数据时间只用一个半小时。作为对比，在周末3个勘测员中的2个操作人员每人通过相同的地面到参考橛作测定。所得到的坐标位置与表1中所示的结果十分接近。
                         表1
已知坐标与IMU坐标(在CSM中)之间的差别
 位置1位置2  Δ横坐标  Δ纵坐标  Δ高度
 常规的  -0.14   0.84   -
 IMU  -0.04  1.47  4.70
对于制作隧道平面图的操作，下列数据类型直接用IMU18收集。·纵坐标·横坐标·高度·倾角·背斜·方位·坐标测量时间·从矿井壁至运输工具的距离将数据以下列图表形式表示是有用的：
 位置  纵坐标UTM  横坐标  高度  俯仰角(度)  倾斜角  方位  时间  距离左  距离右
 1
 2
 3
 4
 5
 6
数据可使用CPU20用电子装置收集。数据可用Dataview软件按*dbfaZnd*txt文件格式存储。从每次试验所得的结果与逐日的分析一起可表示在工作日记中，该工作日记在Latus NotesTM(IBM，纽约，阿蒙克)上的一个目录中看到。
换句话说，源于激光测距仪30和32(和/或扫描仪28)的数据可用Waltz软件收集以保证数据的同步并有尽可能高的数据收集速率。初始的估算是激光测距仪30和32及位置/高度的数据能在320毫秒的间隔内被收集。如果运输工具12以1米/秒(3.6公里/小时)的速度行进，那么就会装置10将达到约30cm的分辨率。
数据可使用适当的统计工具(如，分析可重复性时用T字尺)来分析。分析的主要方法仍是用求出平均偏差的直接比较法。ExcelTM(微软)电子数据表和图表可用于显示原始数据和所分析的数据。
隧道平面图制作装置10被用于绘制安大略铜崖镇凯利湖路工业公园实验大楼的外形图。见图5。装置10只看左侧。运输工具12被缓慢地驱动伴随着ZUPTs必要的停止。点划线代表装置10的路径而实线代表当装置10向左看时的建筑物的外形轮廓。当IMU18在不同方向观察时可能有更详细的视图。然而，图5只是初步的隧道平面图，证明装置10的能力。
虽然上述讨论主要涉及在通用的运输工具12上基于隧道平面图制作装置的IMU18，作为基础的发明构思10能被小型化以便在可得到的区域内行走的人能快速精确地制作隧道平面图。而且，即时的自动化构思10也可与其他类型的自动定向装置一起使用，如隧洞运渣车，生产钻机，炸药装料机，机器人，矿车，铲煤车，装料机，等。
按照法令规定，尽管在这里对本发明的特殊实施例进行了说明和描述，但本领域的技术人员应该理解可对由权利要求书覆盖的本发明的形式作出变化并且本发明的某些特征有时也可在没有相应使用其他特征时被使用也会从中得益。

Claims (26)

1．一种自动导向和测量装置，该装置包含配置在环境中的支架，多维位置测定器固定在支架上，至少有一个距离测量装置能测定支架上的点和留有一定间隔的环境内的结构部件之间的距离，用于在可接受的不精确限度内将仪器附近处的预定对象定位并用于环境中装置位置的初始测定的图象系统处理器，与多维位置测定器和距离测量装置以及图象系统处理器连通的中央处理器智能协调器，与多维位置测定器对应的用于连续校正和测定仪器位置的设备，以及连接到图象系统处理器的影象接收器。
2．按照权利要求1所述的装置，其中多维位置测定器是惯性测量装置。
3．按照权利要求2所述的装置包含一陀螺仪。
4．按照权利要求3所述的仪器包含一环形激光陀螺仪。
5．按照权利要求1所述的装置，其中支架是可移动的。
6．按照权利要求1所述的装置，其中距离测量装置选自包括激光扫描仪和激光测距仪的组合。
7．根据权利要求1所述的装置，其中图象系统处理器包含灰度视野边缘坐标探测器。
8．根据权利要求7所述的装置包括连接到灰度视野边缘坐标探测器的摄像机。
9．根据权利要求1所述的装置包括用于获得环境物理测量的设备。
10．根据权利要求1所述的装置包括与该装置相连通的隧道平面图制作装置。
11．根据权利要求1所述的装置与地下开采设备连通。
12．根据权利要求1所述的装置包括零速率校正状态指示器。
13．根据权利要求1所述的装置包括一遥控的可移动平台。
14．根据权利要求12所述的装置包括起动仪器咨询指示器的设备。
15．用于测量和导航可移动平台通过至少具有一个表面的预定区域的方法，该方法包含：
a)提供带有惯性测量装置的可移动平台；
b)使惯性测量装置与中央处理装置连通，中央处理装置能够存储并
校正预定区域的位置参数；
c)测定可移动平台和预定区域的表面之间的距离并将该距离输入中
央处理装置；
d)利用灰度视野边缘坐标探测器检测在预定区域内的已知标志去确
定可移动平台的初始位置；
e)使可移动平台以惯性测量装置能测定该区域中可移动平台的当前
位置的速率移过该区域；
f)将预定区域的位置参数存储到中央处理装置并校正系统的；以及
g)确定，测量并记录预定区域内选定的尺寸特征。
16．根据权利要求15的所述方法包括凭借周期性地检查中央处理装置中选定的尺度特征制作预定区域的隧道平面图。
17．根据权利要求15所述的方法，其中惯性导航装置是陀螺仪。
18．按照权利要求17所述的方法，其中陀螺仪是一环形激光陀螺仪。
19．按照权利要求15所述的方法，其中与灰度视野边缘坐标探测器连通的摄像机用于观察在预定区域的表面上已知的标志。
20．按照权利要求19所述的方法，其中灰度视野边缘坐标探测器和惯性测量器串联操作以测定可移动平台的初始位置，测定借助杠杆臂通过核对摄像机视野中心处固定点的特征进行，将杠杆臂贮藏在惯性测量装置中，从摄像机的视野中心报告第一位置，相对于摄像机的视野中已知的标志报告第二位置，第一个位置和第二位置记录在至少基于象素的坐标中，测定第一位置和第二位置之间基于象素的偏移坐标，并将基于象素的偏移坐标转换为现实世界的维数坐标。
21．按照权利要求15所述的方法结合开采设备的运行一起使用。
22．按照权利要求15的所述方法与可移动的运输工具一起使用。
23．按照权利要求15所述的方法包括起动至少一个零速率校正。
24．按照权利要求15所述的方法在建筑物中实施。
25．按照权利要求24所述的方法在地下巷道中实施。
26．按照权利要求15所述的方法包括提供一个方法咨询指示器。
CN99105015A 1998-04-24 1999-04-23 自动导向和测量装置及测量和导航可移动平台的方法 Expired - Fee Related CN1087386C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6588098A 1998-04-24 1998-04-24
US09/065880 1998-04-24
US09/065,880 1998-04-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1233706A true CN1233706A (zh) 1999-11-03
CN1087386C CN1087386C (zh) 2002-07-10

Family

ID=22065778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99105015A Expired - Fee Related CN1087386C (zh) 1998-04-24 1999-04-23 自动导向和测量装置及测量和导航可移动平台的方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6349249B1 (zh)
EP (1) EP0952427B1 (zh)
JP (1) JP3049053B1 (zh)
CN (1) CN1087386C (zh)
AT (1) ATE261108T1 (zh)
AU (1) AU757632B2 (zh)
CA (1) CA2269957C (zh)
DE (1) DE69915156T2 (zh)
NO (1) NO330901B1 (zh)
ZA (1) ZA992905B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472632A (zh) * 2009-10-26 2012-05-23 莱卡地球系统公开股份有限公司 惯性传感器的校准方法
CN102791958A (zh) * 2010-02-25 2012-11-21 山特维克矿山工程机械有限公司 用于呈现定位信息的方法、用户接口和岩石钻探装备
CN103148812A (zh) * 2013-02-06 2013-06-12 中联重科股份有限公司 隧道轮廓扫描设备、方法及包含该设备的工程机械
CN103339470A (zh) * 2010-12-08 2013-10-02 株式会社日本计算机系统研究所 Cad信息生成系统、cad信息生成程序、以及cad信息生成方法
CN103512490A (zh) * 2012-06-28 2014-01-15 中联重科股份有限公司 箱体内腔尺寸检测系统
CN103869282A (zh) * 2014-02-14 2014-06-18 北京矿冶研究总院 井下巷道环境中无轨车辆的航向角快速获取方法及装置
CN103986913A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 中国矿业大学 一种综采工作面跟机视频动态切换监控系统
CN104360687A (zh) * 2014-11-06 2015-02-18 北京矿冶研究总院 一种地下铲运机多模式自主行驶控制方法
CN105318875A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 中国矿业大学 一种背包式井下煤炭开采量智能测量装置及其量测方法
CN103869283B (zh) * 2014-02-14 2016-03-30 北京矿冶研究总院 一种井下无轨车辆的定位方法及系统
CN107130975A (zh) * 2017-07-06 2017-09-05 中国矿业大学 基于线激光阵列旋转扫描的掘进机精确纠偏装置及方法
CN108592951A (zh) * 2018-05-30 2018-09-28 中国矿业大学 一种基于光流法的采煤机捷联惯导初始对准系统及方法
CN113267140A (zh) * 2021-05-10 2021-08-17 贵州大学 一种隧道超挖欠挖检测的装置和检测方法
CN113550752A (zh) * 2021-08-05 2021-10-26 武汉长盈通光电技术股份有限公司 基于振镜的自动隧道断面仪及施工方法
CN113701754A (zh) * 2021-09-06 2021-11-26 中国矿业大学(北京) 一种井下三维精确定位系统

Families Citing this family (114)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI110806B (fi) 2000-03-17 2003-03-31 Sandvik Tamrock Oy Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi
UA77662C2 (en) * 2000-10-10 2007-01-15 Dbt America Inc Automated continuous haulage apparatus
JP4229358B2 (ja) * 2001-01-22 2009-02-25 株式会社小松製作所 無人車両の走行制御装置
RU2220643C2 (ru) * 2001-04-18 2004-01-10 Самсунг Гванджу Электроникс Ко., Лтд. Автоматическое чистящее устройство, автоматическая чистящая система и способ управления этой системой (варианты)
FI111414B (fi) 2001-05-14 2003-07-15 Sandvik Tamrock Oy Menetelmä ja laitteisto kaivoskoneen aseman määrittämiseksi sen pyörien luistaessa
DE10134055C1 (de) * 2001-07-13 2003-04-24 Eads Deutschland Gmbh Fahrzeug-Führungssystem und Verfahren zur Durchführung einer automatischen Fahrzeug-Führung
GB0208217D0 (en) 2002-04-10 2002-05-22 Trw Ltd Improvements relating to cameras
US7774113B2 (en) 2002-04-10 2010-08-10 Trw Limited Cameras to determine vehicle heading
KR100483548B1 (ko) * 2002-07-26 2005-04-15 삼성광주전자 주식회사 로봇 청소기와 그 시스템 및 제어 방법
KR100556612B1 (ko) * 2002-06-29 2006-03-06 삼성전자주식회사 레이저를 이용한 위치 측정 장치 및 방법
US7069124B1 (en) * 2002-10-28 2006-06-27 Workhorse Technologies, Llc Robotic modeling of voids
DE10256806C1 (de) * 2002-12-05 2003-09-18 Rag Ag System und Verfahren zur Orientierung im untertägigen Berg- und Tunnelbau
FI115668B (fi) * 2003-03-25 2005-06-15 Sandvik Tamrock Oy Kaivosajoneuvon paikan ja suunnan alustaminen
FI115678B (fi) * 2003-03-25 2005-06-15 Sandvik Tamrock Oy Järjestely kaivosajoneuvon törmäyksenestoon
FI115161B (fi) * 2003-03-25 2005-03-15 Sandvik Tamrock Oy Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen
FI115414B (fi) * 2003-07-03 2005-04-29 Sandvik Tamrock Oy Järjestely kaivosajoneuvon sijainnin valvontaan kaivoksessa
US20050004712A1 (en) * 2003-07-05 2005-01-06 Stevens Jeffrey W. Method and apparatus for determining time remaining for hot water flow
GB2419759B (en) * 2003-07-11 2007-02-14 Omnicom Engineering Ltd A system of surveying and measurement
DE10354290A1 (de) * 2003-11-20 2005-06-02 Daimlerchrysler Ag Fahrspurvorrichtung, Auswahlvorrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Fahrspur eines Fahrzeugs
FR2876446B1 (fr) * 2004-02-19 2007-04-20 Measurix Sarl Dispositif et procede de mesure de la superficie de surfaces planes polygonales dans l'espace.
FR2867269A1 (fr) * 2004-03-04 2005-09-09 Elie Assaad Appareil roulant de mesure des dimensions d'une ouverture de batiment destinee a recevoir une menuiserie, consistant en deux roues codeuses et un inclinometre
WO2005108246A2 (en) 2004-05-03 2005-11-17 Jervis B. Webb Company Automatic transport loading system and method
US8210791B2 (en) 2004-05-03 2012-07-03 Jervis B. Webb Company Automatic transport loading system and method
US7980808B2 (en) 2004-05-03 2011-07-19 Jervis B. Webb Company Automatic transport loading system and method
US8075243B2 (en) 2004-05-03 2011-12-13 Jervis B. Webb Company Automatic transport loading system and method
US8192137B2 (en) 2004-05-03 2012-06-05 Jervis B. Webb Company Automatic transport loading system and method
AU2005250916B2 (en) * 2004-06-02 2011-02-17 Rockwell Collins Control Technologies, Inc. Image-augmented inertial navigation system (IAINS) and method
US20060095171A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-04 Whittaker William L Methods, devices and systems for high-speed autonomous vehicle and high-speed autonomous vehicle
DE102005012107B4 (de) * 2005-03-09 2010-04-29 Angermeier Ingenieure Gmbh Meßsystem und Verfahren zur geodätischen Vermessung von Objekten
US20060276958A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Jervis B. Webb Company Inertial navigational guidance system for a driverless vehicle utilizing laser obstacle sensors
JP4300199B2 (ja) * 2005-06-13 2009-07-22 株式会社東芝 移動ロボット、移動ロボットの位置姿勢算出方法、移動ロボットの自律走行システム
FI117570B (fi) * 2005-06-29 2006-11-30 Sandvik Tamrock Oy Menetelmä kallionporauslaitteen paikoittamiseksi porauspaikkaan ja kallionporauslaite
DE602006021188D1 (de) * 2005-07-26 2011-05-19 Macdonald Dettwiler & Associates Inc Ahrzeug
EP1760256A1 (en) * 2005-08-18 2007-03-07 Welldone EDS GmbH Lateral cutter system for boring holes
US20070102626A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-10 Halsey J D Displacement and velocity sensor
US7302359B2 (en) * 2006-02-08 2007-11-27 Honeywell International Inc. Mapping systems and methods
DE202006005643U1 (de) * 2006-03-31 2006-07-06 Faro Technologies Inc., Lake Mary Vorrichtung zum dreidimensionalen Erfassen eines Raumbereichs
KR100772912B1 (ko) * 2006-05-16 2007-11-05 삼성전자주식회사 절대 방위각을 이용한 로봇 및 이를 이용한 맵 작성 방법
SE530113C2 (sv) * 2006-07-17 2008-03-04 Atlas Copco Rock Drills Ab Förfarande och anordning för positionsbestämning av en bergförstärkningsbult
US9746329B2 (en) * 2006-11-08 2017-08-29 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Systems and methods for augmenting an inertial navigation system
GB2448470B (en) * 2007-04-20 2012-04-04 Ultra Global Ltd Vehicle guidance system
US20090062958A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Morris Aaron C Autonomous mobile robot
US20090262974A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Erik Lithopoulos System and method for obtaining georeferenced mapping data
US8099205B2 (en) * 2008-07-08 2012-01-17 Caterpillar Inc. Machine guidance system
US8923602B2 (en) * 2008-07-22 2014-12-30 Comau, Inc. Automated guidance and recognition system and method of the same
DE102008038377B3 (de) * 2008-08-19 2010-02-11 Rag Aktiengesellschaft Verfahren zur Positions- und Lagebestimmung von Grubenräumen unter Nutzung der RFID-Technik
DE102009010465B3 (de) * 2009-02-13 2010-05-27 Faro Technologies, Inc., Lake Mary Laserscanner
KR101633889B1 (ko) * 2009-02-18 2016-06-28 삼성전자주식회사 격자지도를 이용한 경로 생성 장치 및 방법
JP5500709B2 (ja) * 2009-03-17 2014-05-21 株式会社ソーキ ３次元レーザスキャナを用いたトンネル掘削施工支援システム
JP5500708B2 (ja) * 2009-03-17 2014-05-21 株式会社ソーキ ３次元レーザスキャナを用いたトンネル掘削工事の施工方法
US9551575B2 (en) 2009-03-25 2017-01-24 Faro Technologies, Inc. Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver
DE102009015920B4 (de) 2009-03-25 2014-11-20 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
DE102009035337A1 (de) 2009-07-22 2011-01-27 Faro Technologies, Inc., Lake Mary Verfahren zum optischen Abtasten und Vermessen eines Objekts
DE102009040468A1 (de) * 2009-09-08 2011-03-17 Hesse, Christian, Dr.-Ing. Tragbare mobile Erfassungseinrichtung und Verfahren zur dreidimensionalen geometrischen Erfassung einer Umgebung
DE102009055988B3 (de) 2009-11-20 2011-03-17 Faro Technologies, Inc., Lake Mary Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
US9210288B2 (en) 2009-11-20 2015-12-08 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals
DE102009057101A1 (de) 2009-11-20 2011-05-26 Faro Technologies, Inc., Lake Mary Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
DE102009055989B4 (de) 2009-11-20 2017-02-16 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
US9529083B2 (en) 2009-11-20 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector
US9113023B2 (en) 2009-11-20 2015-08-18 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector
US9607239B2 (en) 2010-01-20 2017-03-28 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US9628775B2 (en) 2010-01-20 2017-04-18 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US9163922B2 (en) 2010-01-20 2015-10-20 Faro Technologies, Inc. Coordinate measurement machine with distance meter and camera to determine dimensions within camera images
CN102713499B (zh) 2010-01-20 2014-07-09 法罗技术股份有限公司 用于坐标测量设备的配重
US9879976B2 (en) 2010-01-20 2018-01-30 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features
GB2489179B (en) 2010-02-05 2017-08-02 Trimble Navigation Ltd Systems and methods for processing mapping and modeling data
ES2369185B1 (es) * 2010-04-16 2012-10-11 Euroconsult Nuevas Tecnologias, S.A. Sistema para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles.
DE102010020925B4 (de) 2010-05-10 2014-02-27 Faro Technologies, Inc. Verfahren zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
CN102960035A (zh) 2010-05-19 2013-03-06 诺基亚公司 扩展的指纹产生
EP2572542A4 (en) * 2010-05-19 2017-01-04 Nokia Technologies Oy Crowd-sourced vision and sensor-surveyed mapping
US10049455B2 (en) 2010-05-19 2018-08-14 Nokia Technologies Oy Physically-constrained radiomaps
DE102010032725B4 (de) 2010-07-26 2012-04-26 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
DE102010032723B3 (de) 2010-07-26 2011-11-24 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
DE102010032726B3 (de) 2010-07-26 2011-11-24 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
DE102010033561B3 (de) * 2010-07-29 2011-12-15 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
US9587491B2 (en) * 2010-09-22 2017-03-07 Joy Mm Delaware, Inc. Guidance system for a mining machine
IT1406298B1 (it) * 2010-11-02 2014-02-14 S I M I N S P A Apparecchiatura per spruzzare sostanze liquide, quali vernici o acqua, sulle pareti interne di gallerie
US9168654B2 (en) 2010-11-16 2015-10-27 Faro Technologies, Inc. Coordinate measuring machines with dual layer arm
US8948446B2 (en) 2011-01-19 2015-02-03 Honeywell International Inc. Vision based zero velocity and zero attitude rate update
RU2469268C1 (ru) * 2011-07-22 2012-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Устройство для съемки сечений камерных выработок
US8825391B1 (en) 2011-08-04 2014-09-02 Google Inc. Building elevation maps from laser data
DE102012100609A1 (de) 2012-01-25 2013-07-25 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
US8957355B1 (en) * 2012-01-26 2015-02-17 The Boeing Company Inertial measurement unit apparatus for use with guidance systems
SE537163C2 (sv) 2012-05-02 2015-02-24 Atlas Copco Rock Drills Ab Metod och system för manövrering av en mobil gruvmaskin i entunnel och en mobil gruvmaskin
CN102692210B (zh) * 2012-06-06 2014-10-22 上海隧道工程股份有限公司 定点扫描式快速隧道断面净空测量及收敛测量方法
US8997362B2 (en) 2012-07-17 2015-04-07 Faro Technologies, Inc. Portable articulated arm coordinate measuring machine with optical communications bus
DE102012107544B3 (de) 2012-08-17 2013-05-23 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
US9513107B2 (en) 2012-10-05 2016-12-06 Faro Technologies, Inc. Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner
US10067231B2 (en) 2012-10-05 2018-09-04 Faro Technologies, Inc. Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner
DE102012109481A1 (de) 2012-10-05 2014-04-10 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
DE102012223970A1 (de) * 2012-12-20 2014-07-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Bestimmen von Initialdaten für die Bestimmung von Lagedaten eines Fahrzeuges
EP2789971A1 (de) * 2013-04-12 2014-10-15 p3d systems GmbH Verfahren zur Kalibrierung einer Erfassungseinrichtung und Erfassungseinrichtung
EP2806248B1 (de) * 2013-04-12 2018-09-12 Leica Geosystems AG Verfahren zur Kalibrierung einer Erfassungseinrichtung und Erfassungseinrichtung
US9377310B2 (en) * 2013-05-02 2016-06-28 The Johns Hopkins University Mapping and positioning system
EP3012695B1 (en) 2014-10-23 2017-10-11 Comau S.p.A. System for monitoring and controlling an industrial plant
CA2879241C (en) * 2015-01-22 2017-08-29 Yves Nelson Drill positioning system for jumbo carrier unit
FR3035959A1 (fr) * 2015-05-04 2016-11-11 Cerene Services Dispositif et procede de cartographie en trois dimensions d'un conduit souterrain en tranchee fermee
GB2542762B (en) * 2015-09-21 2018-11-21 Imetrum Ltd Measuring device and method
DE102015122844A1 (de) 2015-12-27 2017-06-29 Faro Technologies, Inc. 3D-Messvorrichtung mit Batteriepack
CN105761597B (zh) * 2016-05-09 2018-04-13 中国矿业大学 一种互动式巷道顶板离层观测实验教学装置及其控制方法
US10745242B2 (en) 2016-08-30 2020-08-18 Inventio Ag Method for analysis and measurement system for measuring an elevator shaft of an elevator system
AU2018217444B2 (en) * 2017-02-13 2022-01-20 Serviço Nacional De Aprendizagem Industrial, Departamento Regional Da Bahia Multi-terrain inspection robotic device and methods for configuring and guiding the same
US10531065B2 (en) * 2017-03-30 2020-01-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Coarse relocalization using signal fingerprints
US10600252B2 (en) * 2017-03-30 2020-03-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Coarse relocalization using signal fingerprints
BR112019021542A2 (pt) * 2017-04-13 2020-08-04 Joy Global Underground Mining Llc máquina para medir e alinhar parafusos de teto
TWI632347B (zh) * 2017-07-04 2018-08-11 正修學校財團法人正修科技大學 立體影像與雷射掃描測距整合方法
CN107860369B (zh) * 2017-12-18 2022-12-02 上海南汇建工建设(集团)有限公司 基于激光定位的基坑坑底监测系统及监测方法
CN108332758B (zh) * 2018-01-26 2021-07-09 上海思岚科技有限公司 一种移动机器人的走廊识别方法及装置
IT201800005091A1 (it) 2018-05-04 2019-11-04 "Procedimento per monitorare lo stato di funzionamento di una stazione di lavorazione, relativo sistema di monitoraggio e prodotto informatico"
US11002075B1 (en) 2018-07-31 2021-05-11 J.H. Fletcher & Co. Mine drilling system and related method
AU2020202698A1 (en) * 2019-07-18 2021-02-04 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Machine Guidance Integration
CA3167960A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 Jean BRASSARD System and method for underground mining environment positioning of a moving entity
CN111637888B (zh) * 2020-06-15 2021-06-15 中南大学 基于惯导和激光雷达单点测距的掘进机定位方法及系统
KR102357109B1 (ko) * 2021-02-17 2022-02-08 주식회사 비엘 시공중 터널 막장면 상태평가 시스템

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2458514C3 (de) * 1974-12-11 1978-12-07 Gebr. Eickhoff, Maschinenfabrik U. Eisengiesserei Mbh, 4630 Bochum Vortriebsmaschine mit einem an einem allseitig schwenkbaren Tragarm gelagerten Lösewerkzeug und Verfahren zu ihrem Betrieb
US4790402A (en) * 1987-09-28 1988-12-13 Tennant Company Automated guided vehicle
US4884847A (en) * 1988-02-19 1989-12-05 Consolidation Coal Co. Apparatus and method for mapping entry conditions in remote mining systems
US5155775A (en) * 1988-10-13 1992-10-13 Brown C David Structured illumination autonomous machine vision system
US5155684A (en) * 1988-10-25 1992-10-13 Tennant Company Guiding an unmanned vehicle by reference to overhead features
IT1242165B (it) * 1990-11-13 1994-02-16 Comitato Naz Le Per La Ricerca Sistema automatico per il rilevamento del profilo interno di gallerie ferroviarie e simili.
AT398491B (de) * 1991-02-27 1994-12-27 Hornyik Andreas Dipl Ing Verfahren zur vermessung des querschnittes eines hohlraums
AT403066B (de) * 1991-07-12 1997-11-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Verfahren zum ermitteln der abweichungen der ist-lage eines gleisabschnittes
JPH0635533A (ja) * 1992-03-03 1994-02-10 Takenaka Komuten Co Ltd 追尾車両及びその連鎖
JP2802209B2 (ja) * 1993-03-05 1998-09-24 東海旅客鉄道株式会社 自立走行車及び自立走行車の位置決め方法
US5530330A (en) * 1994-03-30 1996-06-25 Inco Limited Automated guidance system for a vehicle
US5999865A (en) * 1998-01-29 1999-12-07 Inco Limited Autonomous vehicle guidance system

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472632B (zh) * 2009-10-26 2015-07-08 莱卡地球系统公开股份有限公司 惯性传感器的校准方法
CN102472632A (zh) * 2009-10-26 2012-05-23 莱卡地球系统公开股份有限公司 惯性传感器的校准方法
CN102791958A (zh) * 2010-02-25 2012-11-21 山特维克矿山工程机械有限公司 用于呈现定位信息的方法、用户接口和岩石钻探装备
CN102791958B (zh) * 2010-02-25 2014-12-24 山特维克矿山工程机械有限公司 用于呈现定位信息的方法、用户接口和岩石钻探装备
CN103339470A (zh) * 2010-12-08 2013-10-02 株式会社日本计算机系统研究所 Cad信息生成系统、cad信息生成程序、以及cad信息生成方法
CN103512490A (zh) * 2012-06-28 2014-01-15 中联重科股份有限公司 箱体内腔尺寸检测系统
CN103148812A (zh) * 2013-02-06 2013-06-12 中联重科股份有限公司 隧道轮廓扫描设备、方法及包含该设备的工程机械
CN103148812B (zh) * 2013-02-06 2016-03-02 中联重科股份有限公司 隧道轮廓扫描设备、方法及包含该设备的工程机械
CN103869282B (zh) * 2014-02-14 2016-03-30 北京矿冶研究总院 井下巷道环境中无轨车辆的航向角快速获取方法及装置
CN103869282A (zh) * 2014-02-14 2014-06-18 北京矿冶研究总院 井下巷道环境中无轨车辆的航向角快速获取方法及装置
CN103869283B (zh) * 2014-02-14 2016-03-30 北京矿冶研究总院 一种井下无轨车辆的定位方法及系统
CN103986913A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 中国矿业大学 一种综采工作面跟机视频动态切换监控系统
CN105318875A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 中国矿业大学 一种背包式井下煤炭开采量智能测量装置及其量测方法
CN104360687A (zh) * 2014-11-06 2015-02-18 北京矿冶研究总院 一种地下铲运机多模式自主行驶控制方法
CN104360687B (zh) * 2014-11-06 2017-03-15 北京矿冶研究总院 一种地下铲运机多模式自主行驶控制方法
CN107130975A (zh) * 2017-07-06 2017-09-05 中国矿业大学 基于线激光阵列旋转扫描的掘进机精确纠偏装置及方法
CN108592951A (zh) * 2018-05-30 2018-09-28 中国矿业大学 一种基于光流法的采煤机捷联惯导初始对准系统及方法
CN108592951B (zh) * 2018-05-30 2019-08-02 中国矿业大学 一种基于光流法的采煤机捷联惯导初始对准系统及方法
WO2019227865A1 (zh) * 2018-05-30 2019-12-05 中国矿业大学 一种基于光流法的采煤机捷联惯导初始对准系统及方法
CN113267140A (zh) * 2021-05-10 2021-08-17 贵州大学 一种隧道超挖欠挖检测的装置和检测方法
CN113550752A (zh) * 2021-08-05 2021-10-26 武汉长盈通光电技术股份有限公司 基于振镜的自动隧道断面仪及施工方法
CN113701754A (zh) * 2021-09-06 2021-11-26 中国矿业大学(北京) 一种井下三维精确定位系统
CN113701754B (zh) * 2021-09-06 2023-05-12 中国矿业大学(北京) 一种井下三维精确定位系统

Also Published As

Publication number Publication date
NO991939D0 (no) 1999-04-23
CA2269957A1 (en) 1999-10-24
EP0952427A2 (en) 1999-10-27
DE69915156D1 (de) 2004-04-08
CA2269957C (en) 2002-01-22
CN1087386C (zh) 2002-07-10
JP3049053B1 (ja) 2000-06-05
NO330901B1 (no) 2011-08-15
AU2398299A (en) 1999-11-04
ATE261108T1 (de) 2004-03-15
EP0952427A3 (en) 2000-09-13
AU757632B2 (en) 2003-02-27
US6349249B1 (en) 2002-02-19
ZA992905B (en) 1999-10-26
NO991939L (no) 1999-10-25
DE69915156T2 (de) 2004-10-28
JP2000275045A (ja) 2000-10-06
EP0952427B1 (en) 2004-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1087386C (zh) 自动导向和测量装置及测量和导航可移动平台的方法
Wang et al. Applications of terrestrial laser scanning for tunnels: a review
CN109459439B (zh) 一种基于移动式三维激光扫描技术的隧道衬砌裂缝检测方法
Abellán et al. Terrestrial laser scanning of rock slope instabilities
Savvaidis Existing landslide monitoring systems and techniques
US8060344B2 (en) Method and system for automatically performing a study of a multidimensional space
EP2135039A2 (en) A system and method capable of navigating and/or mapping any multi-dimensional space
CN108007378B (zh) 一种变形监测综合系统及其使用方法
CN112378399B (zh) 基于捷联惯导和数字全站仪的煤矿巷道掘进机器人精确定位定向方法
CN113075650A (zh) 一种基于uwb与惯性单元的地下巷道掘进装备实时定位方法
CN116560357A (zh) 一种基于slam的隧道巡检机器人系统及巡检控制方法
Van der Merwe et al. Applications and benefits of 3D laser scanning for the mining industry
CN114689045A (zh) 一种掘进机定位导航系统以及定位导航方法
Benecke et al. Latest developments in the practice of shaft inspection
Urban et al. Accuracy analysis of tunneling measurements in UEF Josef
CN113670276B (zh) 一种基于uwb的地下通道测绘方法、设备、存储介质
Dolgikh et al. Definition of the ground surface deformations and constructions in the rock breakage zone
Axmet o’g’li IN GEOLOGICAL AND GEOTECHNICAL PROCESSES IN THE MINE USE OF TECHNOLOGICAL SCANNING EQUIPMENT IN THE UNDERGROUND MINING METHOD
Dove et al. Remote characterization of rock exposures using terrestrial LIDAR
Rodriguez Underground versatile laser scanning solution
CN117310738A (zh) 基于惯性与三维激光扫描融合技术的煤矿立井检测装置及其使用方法
CN113670276A (zh) 一种基于uwb的地下通道测绘方法、设备、存储介质
CN113847912A (zh) 地下有水管涵内窥定位系统及其工作方法
de la Cruz Evaluation of LIDAR systems for rock mass discontinuity identification in underground stone mines from 3D point cloud data
Perederin et al. Observations of Earth Surface Deformations at the FSUE Radon Test Site

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20020710

Termination date: 20140423