随着智能制造对基础制造业和生产业带来了新的冲击,智能化的生产过程已经成为了煤矿生产的新要求,设备智能状态感知技术便是实现智能化综采工作面的关键技术之一,而液压支架作为综采工作面的重要支护设备与动力提供设备,对液压支架工作状态的智能感知特别是位姿监测便具有重要的意义。本文主要研究了液压支架顶梁与底座的支护位姿获取方法,建立了液压支架群直线度的评价模型,实现对液压支架群的位姿及直线度信息的精确感知。论文的主要研究工作为:(1)针对井下液压支架支护位姿监测数据不够完善的问题,通过分析综采工作面的三机运动规律及液压支架的偏移类型,建立液压支架位姿监测模型,实现对液压支架支护位姿的全面监测。(2)针对液压支架顶梁与底座的位姿监测精度较低的问题,采用基于多传感器融合的支架位姿监测方法,用以实现对液压支架顶梁与底座的精确位姿感知,并针对液压支架降架-移架-升架过程对其三轴位姿的影响,采用基于自适应加权的位姿数据融合方法,用以实现对更加精确的液压支架偏航角与横滚角信息的获取。(3)针对液压支架直线度信息获取较难的问题,提出了一种基于D-H坐标法的液压支架直线度测量方法,通过行程传感器与角度传感器组合的方式实现液压支架群的直线度信息获取,并在对支架位姿数据获取的前提下提出了一种基于九轴姿态传感器的液压支架直线度监测方法,通过对支架姿态数据进行积分解算,用以表征支架的直线度信息,实现对液压支架的直线度监测。(4)为了验证所提出的液压支架位姿监测精度及液压支架群直线度监测精度,本文基于实验室内的综采工作面智能化协同控制实验平台,以双柱掩护式液压支架为对象,搭建液压支架位姿及直线度监测平台,并对液压支架位姿监测与直线度监测进行实验分析。