目前采煤机向着自动化、无人化的趋势发展,对采煤机位姿监测的要求也越来越高,因此众多的采煤机定位方法与姿态监测方法应运而生。这些方法存在着实验过程中实验场景构建不够贴近真实情况,定位或姿态方法考虑不够周全,实验设备设计存在缺陷等问题。针对当前综采工作面采煤机定位和姿态监测方法存在不准确,不可靠的情况,采煤机定位定姿试验没有充分考虑实际工况条件的情况。本课题利用捷联惯导系统定位方法,激光传感器定位方法,采煤机刮板输送机联合定姿以及采煤机滚筒高度补偿方法等一系列方法提高采煤机的定位定姿的精度,并且通过搭建采煤机、刮板输送机样机平台为定位定姿方法试验增加实际工况条件。本文的主要研究内容如下:提出了以捷联惯导系统和激光测距传感器为主的组合定位系统,分别为两种传感器制定了不同的定位方法,并将两种方法有效的耦合到一起,以达到采煤机的组合定位的目的。并且通过在不同工况情况下的实验,验证定位方法的合理性与可靠性;提出了在截割过程中对采煤机在工作面存在不同地形条件的工况下,姿态解析与截割高度调整理论计算方法,得出采煤机截割高度与工作面地形之间的计算公式,最后设计采煤机样机并创造不同的地面工况进行截割高度调整试验;针对采煤机机身监测的方法,将采煤机与刮板输送机的姿态综合考虑,使用一种采煤机-刮板输送机联合姿态方法将两者的位置与姿态关系联系起来并通过实验加以验证;设计并制作采煤机样机平台与刮板输送机样机平台,两个平台充分考虑真实工况环境情况,利用两个试验平台完成本课题中的定位定姿实验,提高实验的准确度,增加试验的真实性,充分验证本文的定位定姿方法;为实体采煤机设计一套物理试验平台,为采煤机布置适合的传感器,利用无线基站进行数据的传输,设计平台监测软件监测数据,最终达到目的。完成上述内容后,本文主要有以下结论:利用捷联惯导系统定位方法与激光传感器方法分别进行定位试验,并对两种方法进行有效的融合,充分提高采煤机定位方法的精准度;建立不同地形条件下的采煤机滚筒高度补偿方法,解决了滚筒高度计算太笼统而导致结果不准确的问题,并为之后记忆截割提供理论依据;建立采煤机-刮板输送机联合定位定姿方法,有效的将两个重要设备结合到一起,为三机组合定位定姿奠定基础。搭建采煤机与刮板输送机样机平台,为采煤机定位定姿试验提供必要的工况条件,使试验更具有说服力;