煤炭是世界上最丰富、分布最广的常规能源,是重要的战略资源,广泛应用于钢铁、电力、化工等工业生产和住宅领域。矿井是人们在富煤矿山中开采煤炭的地区。煤矿环境恶劣,尤其煤矿矿井,安全事故频发。因此提高采煤利用率,智能化掘煤采煤是必然趋势。其中,精确的掘进机截割部定位是保证矿井正常施工的前提。因此,为实现掘进机的智能掘进,首先需要解决的是掘进机截割部的精确定位问题。本论文的主要研究内容如下:（1）针对一种方法难以实现掘进机截割部的精确定位,提出双目视觉定位和磁场组合定位系统总体方案。首先,根据掘进机自身结构及巷道条件,搭建双目视觉和磁场组合定位系统,然后基于掘进机截割部和机身的连杆上放置的双目标物求出截割部的三维坐标,当掘进机截割部运行至下方,被矿渣埋没,双目视觉定位方法此时不能应用时,则采用引入自适应神经网络的磁场定位方法对掘进机截割部进行定位。（2）鉴于掘进机截割部体积较大,直接对掘进机截割部进行识别定位会有较大的误差,精确度较低。因此引入目标物进行协助识别。根据掘进机截割部的运动方式,若将目标物放置于截割部后方,目标物与截割部的几何关系与掘进机截割部后方的掘进臂有关,单个目标物无法确定掘进臂方向,也就无法通过目标物确定截割部的精确位置。因此在截割部后方的掘进臂上表面引入了与掘进臂平行且具有固定距离的双目标物,通过双目定位方法求得两个目标物的三维坐标后便可确定掘进臂方向,进而根据两个目标物与掘进机截割部的几何关系确定截割部位置。（3）针对掘进机截割部运行至下方被矿渣埋没时,双目视觉无法定位的问题,提出使用磁场定位法定位掘进机截割部。为避免地磁环境变化以及掘进机铁质机身对磁场定位的影响,引入了自适应神经网络算法,通过红外热像仪工作时的掘进机截割部位置数据和磁源磁场强度,实时的对磁场定位模型进行校准,保证了磁场定位模型定位精度不随工作环境的变化而降低。本文通过使用双目视觉技术和磁场定位技术实现悬臂式掘进机的位姿感知与定位,提高了煤矿井下掘进机截割部的定位实时性与定位精度,对提高地下开挖效率、降低安全风险、实现智能化无人开挖具有重要的理论意义和应用价值。