基于惯性测量单元的旋挖钻机钻具姿态测量方法
来源：机械与电子杂志2024年第05期北京时间：
作者：王辉;朱国鹏;郭剑东
单位：1. 南京航空航天大学自动化学院,江苏 南京 211016 ;
2. 徐州威卡电子控制技术有限公司,江苏 徐州 221122 ;
3. 南京航空航天大学中小型无人机先进技术工信部重点实验室,江苏 南京 210016
摘要：为实时获取钻孔过程中钻具的姿态信息,提高机手掌握成孔垂直度,设计了一种基于惯性测量单元的钻具姿态测量方法。该方法采用三轴加速度计、磁力计和陀螺仪构成惯性测量单元,建立基于四元数的姿态测量非线性模型,并采用基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法,有效降低振动等干扰信号的影响,提高钻具姿态解算的准确性。实验结果表明,该方法能够有效避免振动对动态测量的干扰,实现旋挖钻机姿态的准确测量,为旋挖钻机施工提供实时、准确的姿态监测手段,为桩基施工质量提供重要保障。
关键词：旋挖钻机;成孔垂直度;惯性测量单元;四元数;扩展卡尔曼滤波
基金资助：国家重点实验室基金( NBA200060 )
