1.基于多点位测距的液压支架群组位姿感知方法，使用液压支架群组，所述液压支架群包括多个并列设置的液压支架，所述液压支架包括底座、前连杆、后连杆、掩护梁、立柱和顶梁，所述掩护梁和顶梁铰连接且连接处向上形成尖角，立柱铰连接在顶梁底部和底座顶部之间，前连杆和后连杆均铰连接在掩护梁和底座之间，其中前连杆处在后连杆和立柱之间，顶梁、后连杆、底座上均设有各自的测距端子，所述立柱具体为立柱油缸，所述顶梁和支护梁支架还设有平衡油缸；

其特征在于，包括：

S1. 以高于底座所在平面作为参考平面，建立参考坐标系{O}，在参考平面上选择三个不在一条直线上的三个位置点，并以此三个位置点建立坐标系；

S2.进行液压支架底座与顶梁相对位置感知；

S3.进行液压支架单架位姿感知；

S4.液压支架存在轴向偏移与翻滚现象时，进行偏移量计算；

S5.基于液压支架单架位姿感知，进行液压支架群组位姿感知；

S4包括：考虑  与 的角度，使用双立柱液压支架模型，此时两个立柱的伸长量不相同，新增一组掩护梁测距基站融入液压支架的姿态感知中；

S3.1.已知K点、K'点、R点、R'点、W点、W'点在{O3}中的坐标， 求解其在{O1}中的位置，其中K点、K'点设在顶梁和立柱的连接处的两侧，R点、R'点设在顶梁和支护梁的连接处的两侧，W点、W'点设在顶梁前端的两侧；

；

式中i表示K点、K'点、R点、R'点、W点、W'点， 为六个点在{O1}中的坐标； 为{O3}与{O1}之间的坐标变换矩阵； 为其中四个点在{O3}中的坐标； 为点O3在{O3}中的坐标，即 ； 为{O3}的O3在{O1}中的坐标；

S3.2.求解液压支架两个立柱的真实长度：立柱油缸KF的长度 ： ；

立柱油缸K'F'的长度 ： ；

式中， 是K点的坐标， 是K'点的坐标，是F点的坐标， 是F'点的坐标；

S3.2.液压支架顶梁轴向偏移量求解；

记液压支架顶梁未发生轴向偏移与横滚时，R点在{O1}中的投影点 ，此时的 由底座测距端子的位置与液压支架自身尺寸条件决定，设R点与W点在{O1}中的投影点为 点与 点： ,  ，则顶梁轴向偏移量为 ：。

2.根据权利要求1所述的基于多点位测距的液压支架群组位姿感知方法，其特征在于，S1包括：以顶梁的测距端子为原点建立坐标系{O3}，原点为O3，以后连杆的测距端子为原点建立坐标系{O2}，原点为O2，以底座上的测距端子为原点建立坐标系{O1}，原点为O1，{O1}、{O2}、{O3}附近分别设有三个点，依次为A1、B1、C1、A2、B2、C2、A3、B3、C3。

3.根据权利要求2所述的基于多点位测距的液压支架群组位姿感知方法，其特征在于，S2包括：S2.1.底座的测距端子作为标签，顶梁的测距端子作为基站，标签接收与基站之间的距离信息，即点A1、B1、C1处标签接收点A3、B3、C3之间的距离信息，根据距离信息与几何关系，将距离信息转化为平面与平面之间的相对位置关系；

S2.2.点A1、B1、C1在{O1}中的坐标为：  ，式中，均为选取位置点时自定；

均为测距装置测量所得，

其中 为 点到 点的距离；

S2.3.设点A3在{O1}中的坐标为： ；

空间中点到点的距离公式为：

；

点A3始终位于{O1}的正值域范围内，A3z取正值解得唯一解，求得点B3在{O1}中的坐标：；C3在底座坐标系{O1}中的坐标： ；根据求得的同一时刻下的A3、B3、C3的坐标值，求得点O3在底座坐标系{O1}中的坐标： ；

S2.1.将{O1}旋转到与{O3}同向状态分解为三次旋转：将 绕 轴旋转得到 ，将 绕 轴旋转得到 ，将绕 轴旋转得到 ；

其中， 为{O1}下的三个坐标轴， 为xyz绕Z1轴旋转得到的新坐标轴，为 绕 轴旋转得到的新坐标轴， 为 绕 轴旋转得到的新坐标轴；

S2.5.A3在{O3}与{O1}中的表示方式分别为 与 ，结合罗德里格旋转公式计算底座平面与顶梁平面之间的相对姿态角 ：；

其中 为旋转矩阵：

。

4.根据权利要求3所述的基于多点位测距的液压支架群组位姿感知方法，其特征在于，S3包括：忽略 与 的角度，将单个液压支架简化为平面连杆机构，根据平面之间的相对位置关系以及液压支架自身结构信息，确定液压支架单架的姿态；

建立坐标系{O0}，原点建立在底座与后连杆铰接点，y0轴始终与底座平行，指向液压支架外侧；z0轴垂直于y0轴，方向向上；x0轴与y0轴、z0轴成右手坐标系，{O0}附近分别设有三个点，依次为A、B、C；

以下各点在坐标系{O0}中的坐标为：；

设G点坐标为： ；

式中： 为后连杆测距端子与底座测距端子根据几何关系测得的两平面相对欧拉角；

设H点坐标为：

；

设L点坐标为：

；

设M点坐标为：

；

设N点坐标为： ；

设P点坐标为： ；

设I点坐标为： ；

设Q点坐标为： ；

设R点坐标为：

；

式中： 为顶梁测距端子与底座测距端子根据几何关系测得的两平面相对欧拉角；

设S点坐标为： ；

设T点坐标为： ；

设J点坐标为： ；

设K点坐标为： ；

其中，T、S、R依次设在顶梁上，Q设在顶梁和支护梁的铰连接处，P、N、M、L依次设在支护梁上，G设在支护梁和后连杆的铰连接处，D设在后连杆和底座的铰连接处，H设在前连杆和支护梁的铰连接处，E设在前连杆和底座的铰连接处，I和J分别设在平衡油缸的两端，A、B、C均设在底座上，分别与D、E、F位置对应，K设在立柱和顶梁的铰连接处。

5.根据权利要求1所述的基于多点位测距的液压支架群组位姿感知方法，其特征在于，S5包括：三个测距端子作为标签，底座的测距端子作为基站，标签分别接收与三个液压支架底座基站之间的距离信息，确定液压支架群组在参考坐标系中的位置：{O0}与{O1}的关系为平移关系， {O0}中的点在{O1}中表示为：；

其中， 表示某点在{O1}中的坐标； 表示某点在{O0}中的x轴坐标； 表示某点在{O0}中的y轴坐标； 表示某点在{O0}中的z轴坐标；  表示O0点到O1点的距离在x轴的分量； 表示O0点到O1点的距离在y轴的分量；

将各个点表示为向量关系，得到向量 ：；

式中i代表各点； 为各个铰接点在参考坐标系{O}中的坐标； 为{O}与{O1}之间的姿态变换矩阵； 各个铰接点在{O1}中的坐标； 为点O1在{O1}中的坐标，即； 为{O1}原点O1在参考坐标系{O}中的坐标。