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概述
采煤机作为煤炭生产的基本设备，已经成为煤炭采掘中不可或缺的关键装备，因此对其位姿参数测量的准确度要求越来越高。本文针对采煤机的位姿参数测量提出了一种新的测量方法和系统设计。该系统利用激光测距仪、陀螺仪和扫描仪进行采煤机位姿参数的测量，通过实验验证了测量方法的可行性和实用性。
系统设计
系统的硬件包括激光测距仪、陀螺仪和扫描仪三部分。激光测距仪用于测量采煤机与地面的距离，通过距离差的测量来获取采煤机的高度。陀螺仪用于测量采煤机的旋转角度，以获取采煤机的偏航角以及俯仰角。扫描仪用于采集采煤机的3D点云数据，以获取采煤机的位置和姿态。系统的软件主要包括数据采集和处理两方面。通过以上硬件和软件的配合，实现对采煤机的位姿参数的测量。
测量方法
测量方法主要分为三个步骤：①激光测距仪测量采煤机与地面的距离；②陀螺仪测量采煤机的偏航角以及俯仰角；③扫描仪采集采煤机的3D点云数据，进而求出采煤机的位置和姿态。
首先，利用激光测距仪测量采煤机与地面的距离，通过距离差的测量来计算出采煤机的高度。
其次，利用陀螺仪测量采煤机的偏航角以及俯仰角。通过陀螺仪可以准确地测量采煤机绕Z轴的偏航角和绕Y轴的俯仰角。采煤机的偏航角和俯仰角对于精确控制采煤机的位置和姿态至关重要。
最后，利用扫描仪采集采煤机的3D点云数据，通过与激光测距仪和陀螺仪测量所得的数据结合，求解采煤机的位置和姿态。该点云数据可以直观地展示采煤机的位置和姿态，帮助操作员更好地控制采煤机。
实验结果
通过实验验证，系统可以准确地测量采煤机的高度、偏航角以及俯仰角，并成功地采集到了采煤机的3D点云数据。根据实验结果，该测量系统的实用性和稳定性得到了充分验证。同时，通过对实验数据的分析，发现了系统测量精度的一定局限性，对测量参数的定位精度和测量偏差分析提出了一些结论和建议。
总结
本文针对采煤机的位姿参数测量提出了一种新的测量方法和系统设计，该系统的核心组成部分是激光测距仪、陀螺仪和扫描仪，通过这三部分的测量与数据处理，可以实现对采煤机的位置和姿态的精确测量。系统实验验证了该测量方法的可行性和实用性，但也发现了测量精度的局限性，对测量参数的定位精度和测量偏差分析提出了一些结论和建议。未来可以通过对系统硬件和软件的改进，提高测量精度，以满足更高的实际应用需求。