[發(fā)明專利]一種堆取料的調度方法

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• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108830435A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 剪欣;周泉;楊天宇;柴皓;王熙柳
• 申請（專利權）人: 泰富智能科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G01B11/00;G01B11/28
• 代理公司: 長沙思創(chuàng)聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 43215
• 代理人: 肖戰(zhàn)勝;陳華俊

1.一種堆取料的調度方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：接受作業(yè)任務，判斷是任務類別，堆料任務進入步驟S2，取料任務進入步驟S3；

S2堆料：

S2.1：利用三維激光掃描儀獲取料場中物料的三維坐標值，識別料場中已堆存的料堆實際占地面積和體積；

S2.2：獲取堆料作業(yè)任務信息，根據作業(yè)任務信息計算本次堆料作業(yè)的堆放區(qū)域的大小，所述作業(yè)任務信息至少包括作業(yè)物料的名稱、來料重量、堆比重、安息角以及堆料工藝；

S2.3：根據S2.2中的計算結果以及步驟S2.1中識別的料場中物料的三維的坐標值識別以及占地區(qū)域篩選可堆料的目標區(qū)域，篩選合適的堆料的目標區(qū)域進入步驟S2.4，當沒有合適的堆料的目標區(qū)域時，拋棄當前作業(yè)計劃并上傳錯誤信息；

S2.4：獲取當前空閑堆料設備信息，計算空閑堆料設備與S2.3中篩選的目標區(qū)域的距離，篩選出合適的空閑堆料設備進行推薦并進入步驟S2.5，當沒有空閑的堆料設備時拋棄當前作業(yè)計劃并上傳錯誤信息；

S2.5：選擇推薦的空閑堆料設備在堆料的目標區(qū)域執(zhí)行當前堆料作業(yè)；

S3：取料：

S3.1：獲取料場中各料堆的堆料信息，利用三維激光掃描儀獲取料場中物料的三維坐標值，計算識別料場中各料堆占地面積和體積；

S3.2：獲取取料作業(yè)任務信息，所述作業(yè)任務信息至少包括作業(yè)物料的名稱、取料重量；

S3.3：根據步驟S3.2中獲得的取料作業(yè)任務信息，對比步驟S3.1中計算識別的料場中各料堆的信息，篩選合適取料條件的取料區(qū)域進入步驟S3.4，當沒有合適的取料條件的取料區(qū)域時，拋棄當前作業(yè)計劃并上傳錯誤信息；所述合適取料條件至少包括料堆的物料名和物料的重量與作業(yè)計劃相匹配；

S3.4：獲取當前空閑取料設備信息，計算空閑取料設備與S2.3中篩選的取料區(qū)域的距離，篩選出合適的空閑取料設備進行推薦并進入步驟S3.5，當沒有空閑的取料設備時拋棄當前作業(yè)計劃并上傳錯誤信息；

S3.5：選擇推薦的空閑取料設備在篩選的取料區(qū)域執(zhí)行當前取料作業(yè)。

2.根據權利要求1所述的堆取料的調度方法，其特征在于，所述步驟S2.2中堆料作業(yè)的堆放區(qū)域的大小的計算方法如下：根據堆料工藝確定堆料寬度和堆料高度，然后計算堆料體積和堆料長度，計算公式如下：

V＝M/ρ (1)

其中：V為堆料體積，M為來料重量，ρ為物料的堆比重，H為料堆高度，β為物料安息角，a為堆料寬度，L為堆料長度；公式(2)和公式(3)分別為料堆截面為梯形和三角形的情況下堆料長度的計算公式。

3.根據權利要求1或2所述的堆取料的調度方法，其特征在于，所述步驟S3.1中料場料堆占地面積和體積的確定步驟如下：

S3.1.1：利用三維激光掃描儀的輸出數據計算料場中物料的在三維激光掃描儀坐標系下的三維坐標值(x、y、z)，并對三維激光掃描儀坐標系下的三維點云數據進行儲存；

S3.1.2：建立料場坐標系，通過空間坐標系變換，將步驟S3.1.1中的三維激光掃描儀坐標系下的三維點云數據轉換為料場坐標系下的三維坐標數據；

S3.1.3：采用圖像識別的方式，將料場坐標系下料堆物料的三維坐標數據轉換為以高度值為灰度值的圖片數據，對指定區(qū)域的圖片數據按照點云高度值進行二值化處理，根據料場參數設定物料高度的閾值，然后對圖片進行邊緣識別，識別料場料堆精確的占地區(qū)域的面積；

S3.1.4：料場料堆的實際體積計算：料堆表面采用三角面進行網格化，采用積分的方法對每個三角面所對應的三角柱進行體積進行累加計算料堆體積。

4.根據權利要求3所述的堆取料的調度方法，其特征在于，所述步驟S3.1.1中料場物料的在三維激光掃描儀坐標系下的三維坐標值(x、y、z)的計算公式如下：

x＝S*cosθ*cosα

y＝S*cosθ*sinα

z＝S*sinθ

上式中，x、y、z分別為三維激光掃描儀坐標系下的橫坐標、豎坐標和縱坐標，S、θ、α為三維激光掃描儀的輸出數據，具體，S為目標點到掃描儀坐標系原點的距離，θ為目標點與原點之間垂直方向上的角度值，α為三維激光掃描儀先后兩次射出的射線之間的水平角度值。