[發(fā)明專利]一種堆料系統(tǒng)的自動堆料方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711331743.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108045973B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃帥;楊天宇;王熙柳
• 申請（專利權(quán)）人: 泰富智能科技有限公司
• 主分類號: B65G65/00
• 分類號: B65G65/00;B65G65/04;G05B19/04;G05D1/02
• 代理公司: 長沙思創(chuàng)聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43215
• 代理人: 肖戰(zhàn)勝;陳華俊

1.一種堆料系統(tǒng)的自動堆料方法，其特征在于，所述堆料系統(tǒng)包括堆料設(shè)備、控制模塊和檢測模塊，包括堆料設(shè)備、控制模塊和檢測模塊，所述堆料設(shè)備至少包括行走機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和堆料機(jī)構(gòu)，其中，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與俯仰機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述行走機(jī)構(gòu)上部，所述堆料機(jī)構(gòu)通過臂架與所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，所述臂架一端與所述堆料機(jī)構(gòu)相連，另一端與所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)鉸接，所述俯仰機(jī)構(gòu)與所述臂架相連并可控制所述臂架沿其與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的鉸點進(jìn)行俯仰運動；所述檢測模塊包括用于檢測全料場地理形貌特征的地理形貌檢測裝置、用于檢測堆料設(shè)備行走位置的位置檢測裝置、用于測量回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)角度的回轉(zhuǎn)角度檢測裝置以及用于檢測所述臂架俯仰角度的角度測量裝置，所述地理形貌特征至少包括料場中料堆的表面形貌以及料堆預(yù)定位置在預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；所述控制模塊包括數(shù)據(jù)服務(wù)器和計算模塊，所述檢測模塊將檢測的數(shù)據(jù)信息傳遞給所述控制模塊，所述控制模塊將接收的數(shù)據(jù)信息儲存于數(shù)據(jù)服務(wù)器并實時更新，所述自動堆料方法包括如下步驟：

(1)接收堆料指令：所述控制模塊實時獲取包含作業(yè)計劃信息的堆料作業(yè)計劃指令，所述作業(yè)計劃信息至少包括作業(yè)總量、物料流量；

(2)計算堆料高度以及作業(yè)區(qū)域：所述控制模塊從數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取全料場的地理形貌數(shù)據(jù)，并結(jié)合步驟(1)獲取的作業(yè)計劃信息，通過作業(yè)調(diào)度智能算法計算堆料的合適高度以及符合本次作業(yè)的作業(yè)區(qū)域，確定起始作業(yè)區(qū)域的起點坐標(biāo)和終點坐標(biāo)；

(3)控制堆料設(shè)備運動至作業(yè)起點以及堆料機(jī)構(gòu)的就位；

(4)回轉(zhuǎn)后退行走堆料：所述控制模塊控制堆料設(shè)備進(jìn)行堆料，同時發(fā)送回轉(zhuǎn)命令并控制回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運動進(jìn)行回轉(zhuǎn)堆料，堆料過程中地理形貌檢測裝置實時監(jiān)控全料場地理形貌特征，所述控制模塊通過全料場地理形貌特征數(shù)據(jù)獲取堆形表面數(shù)據(jù)，并根據(jù)堆料軌跡判斷當(dāng)前回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)是否已堆料完成，當(dāng)作業(yè)起點的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)堆料完成后所述控制模塊發(fā)送行走命令控制堆料設(shè)備開始后退行走至下一作業(yè)點進(jìn)行回轉(zhuǎn)堆料，直至完成作業(yè)終點的回轉(zhuǎn)堆料作業(yè)；

所述地理形貌檢測裝置能檢測堆場可測量區(qū)域的地理形貌特征并能計算并獲得不可測量區(qū)域的地理形貌特征，其中，所述不可測量區(qū)域的地理形貌特征獲取過程中的計算模型為：z＝tan(θ)(x-x_p)+z_p+z₀，式中，θ為料堆物料的安息角，x與z分別為地理形貌檢測裝置在料堆不可測量區(qū)域的輪廓包絡(luò)線上任意點在預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)和豎坐標(biāo)，x_p與z_p分別為地理形貌檢測裝置在料堆可測量區(qū)域與不可測量區(qū)域的焦點p在預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)和豎坐標(biāo)，所述z₀為調(diào)節(jié)系數(shù)，所述調(diào)節(jié)系數(shù)可根據(jù)地理形貌檢測裝置的安裝位置的坐標(biāo)和堆料場坐標(biāo)的相對位置關(guān)系確定；所述不可測量區(qū)域為所述地理形貌檢測裝置的盲區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆料系統(tǒng)的自動堆料方法，其特征在于，所述步驟(3)中的具體控制過程為：所述控制模塊通過位置檢測裝置獲取當(dāng)前堆料設(shè)備在料場中的位置坐標(biāo)，并將接收的位置坐標(biāo)與步驟(2)中的計算獲得的起點坐標(biāo)進(jìn)行比較，并依據(jù)比較結(jié)果發(fā)出行走命令控制行走機(jī)構(gòu)運動至作業(yè)起點坐標(biāo)；然后所述控制模塊根據(jù)臂架俯仰角度數(shù)據(jù)確定當(dāng)前堆料機(jī)構(gòu)的高度，并將步驟(2)中獲得的應(yīng)堆料的高度與當(dāng)前堆料機(jī)構(gòu)的高度進(jìn)行比較并發(fā)出俯仰命令控制俯仰機(jī)構(gòu)運動直至堆料機(jī)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的高度；再次，所述控制模塊根據(jù)通過回轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)確定當(dāng)前堆料機(jī)構(gòu)的水平位置，并判斷堆料機(jī)構(gòu)是否位于起點坐標(biāo)的作業(yè)區(qū)域內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果發(fā)出回轉(zhuǎn)命令控制回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運動直至堆料機(jī)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的水平位置。

3.據(jù)權(quán)利要求2所述的堆料系統(tǒng)的自動堆料方法，其特征在于，所述的堆料系統(tǒng)的自動堆料方法還包括進(jìn)行全料場盤庫的步驟(5)：所述控制模塊全料場的地理形貌數(shù)據(jù)以DEM地形數(shù)據(jù)格式存儲于數(shù)據(jù)服務(wù)器中，所述控制模塊將全料場地理形貌數(shù)據(jù)通過計算模塊轉(zhuǎn)化為2D或3D堆形顯示，所述2D或3D堆形顯示至少包括全料場內(nèi)各個料堆的物料名稱、堆形體積、堆形安息角、堆形剖面圖信息。