煤炭是我国非常重要的基础能源,以煤为主要能源的能源结构在未来相当长时间内是不会改变的,这也使得煤炭资源安全高效开发利用技术成为了国内外学者研究的热点领域。最有效的方案之一是实现煤矿生产装备机械化及自动化,从而实现井下综采工作面无人或少人开采。而煤矿掘进机自主位姿测量技术是实现智能化无人或少人煤炭开采的关键技术之一,其对保证煤矿施工的安全和智能化管理具有重要意义。本论文提出并实现了一套组合式的煤矿掘进机动态位姿测量系统。该系统采用惯导与里程计相结合的方式共同完成掘进机位姿测量,并且使用相机拍摄激光指向仪打到煤面的光斑位置,再配合激光测距仪解算出掘进机相对于计划线的位置偏移量,利用此偏移量对测量的位姿进行修正,从而使得最终测得的掘进机位姿更加准确。本论文主要完成的工作如下:(1)研究分析了国内外现有的煤矿掘进机位姿测量方法,总结出这些方法的优势和不足,明确了本论文的研究方向和目标,提出了视觉/里程计/惯导的组合位姿测量方法。(2)完成了系统总体方案的设计,对系统的功能和结构进行了设计描述,绘制出系统的功能框图和结构框图。(3)系统的硬件设计,完成了主控制核心电路板和通信底板原理图及PCB的设计,同时对各外设模块的功能和使用做了详细说明。(4)系统软件设计,在嵌入式Linux系统下,使用C++高级语言进行多线程应用程序设计,实现了掘进机的位姿解算、位置偏移量测量和位姿校准功能。(5)系统实现和测试,搭建了一套用于实验测试的模拟小车,对已实现的系统进行了测试,并且使用高精度的全站仪对小车的位姿进行复测,结果表明本论文提出的视觉/里程计/惯导的组合位姿测量方法精度高,满足工地现场施工要求。