離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)掘進(jìn)路徑設(shè)計及避障研究.pdf

1、離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)具有一定的鉆進(jìn)能力，能夠較好完成對離子型稀土礦的開采工作。在掘進(jìn)過程中，掘進(jìn)工藝路線確定方法可以分為兩類：
　　1、根據(jù)已有地質(zhì)勘探資料分析所需開采的礦床分布，預(yù)先從地質(zhì)圖上確定出掘進(jìn)工藝路線，然后用它來指導(dǎo)離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)的掘進(jìn)過程。
　　2、在沒有明確地質(zhì)勘探資料情況下，則需要在掘進(jìn)前通過不全的地質(zhì)資料來初步確定掘進(jìn)路線，然后在實際掘進(jìn)過程中，通過機(jī)載雷達(dá)獲取的數(shù)據(jù)來校正掘進(jìn)工藝路線。

2、在離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)按掘進(jìn)工藝路線進(jìn)行掘進(jìn)的過程中，經(jīng)常會遇到非常堅硬的孤石體（普氏硬度?7），這些孤石體容易引起離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)開挖機(jī)構(gòu)受力不均，刀具發(fā)生嚴(yán)重磨損，主軸承密封性破壞，進(jìn)而導(dǎo)致刀盤發(fā)生堵塞，負(fù)載加大，燒毀電機(jī)等問題，最終導(dǎo)致離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)停留在礦山中，無法繼續(xù)工作，從而需要對主要部件進(jìn)行維修或替換，大量增加掘進(jìn)過程的成本和時間，降低開挖過程的效率,所以對掘進(jìn)過程進(jìn)行避障研究具有重要意義。

3、r>　　本文首先從礦山環(huán)境檢測入手，采用地質(zhì)雷達(dá)的地球物理探測方法來對障礙物進(jìn)行檢測。通過分析礦山中障礙物性質(zhì)，對地質(zhì)雷達(dá)參數(shù)如：中心頻率等,進(jìn)行了準(zhǔn)確設(shè)定，從而識別出礦山環(huán)境中障礙物的大小和具體位置。然后運用相對定位的方法，通過離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)內(nèi)部的直線位移、壓力、傾角傳感器和電子羅盤組成的位姿檢測系統(tǒng)準(zhǔn)確的定位離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)的空間位置和姿態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)對裝置的運動控制。
　　運用柵格法原理對障礙物環(huán)境進(jìn)行建

4、模，然后運用蟻群算法對已建立的柵格矩陣進(jìn)行路徑規(guī)劃仿真，驗證蟻群算法運用到離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)的避障路徑規(guī)劃中具有可行性。針對不同的柵格模型，蟻群算法各參數(shù)的最優(yōu)值有所區(qū)別，以三步走方式作為指導(dǎo)通過多次仿真實驗得出了蟻群算法各參數(shù)的最優(yōu)值。
　　蟻群算法運用到避障路徑規(guī)劃中時存在收斂速度慢，全局尋優(yōu)能力較差等問題，本文設(shè)計了如下改進(jìn)方案：在進(jìn)行柵格初始化時對凹形障礙物進(jìn)行凸化處理；在初始信息素分配和概率轉(zhuǎn)移公式中引入了節(jié)點到