[發(fā)明專利]一種露天礦山無(wú)人化運(yùn)輸系統(tǒng)的礦用卡車卸載方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010045047.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111260913B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑤;任良才;周長(zhǎng)成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇徐工工程機(jī)械研究院有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/00
• 分類號(hào): G08G1/00;G08G1/052;G08G1/048;G08G1/127;G08G1/0968;G08G1/0967;H04L29/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 劉艷艷

本發(fā)明公開(kāi)了一種露天礦山無(wú)人化運(yùn)輸系統(tǒng)的礦用卡車卸載方法及系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)群調(diào)度中心給礦用卡車下發(fā)地圖，卡車根據(jù)地圖信息行駛到卸載點(diǎn)進(jìn)行卸載。當(dāng)擋土墻發(fā)生變化，或者遇到?jīng)]有登記過(guò)的臨時(shí)障礙物時(shí)，礦用卡車到達(dá)卸載區(qū)域，利用雷達(dá)進(jìn)行環(huán)境感知，當(dāng)檢測(cè)到后輪胎中心后方一定距離有障礙物，判斷該障礙物是否為擋土墻，如果是擋土墻，給礦用卡車發(fā)送指令進(jìn)行卸載；如果不是擋土墻，重新規(guī)劃新的行駛路徑并發(fā)給礦用卡車。當(dāng)卡車到達(dá)卸載區(qū)域后退至目標(biāo)卸載點(diǎn)時(shí)，卡車后退速度突然變?yōu)榱悖以谝欢〞r(shí)間內(nèi)速度保持為零，則說(shuō)明卡車后輪胎觸碰到擋土墻。通過(guò)定位、感知、控制為礦用卡車能夠安全的到達(dá)目標(biāo)卸載點(diǎn)提供三重保險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于露天礦山無(wú)人駕駛技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種露天礦山無(wú)人化運(yùn)輸系統(tǒng)的礦用卡車卸載方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人工智能的發(fā)展，無(wú)人駕駛技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域也隨之應(yīng)用，露天礦山無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)中卡車卸載物料是必須的作業(yè)場(chǎng)景，卸載過(guò)程中卸載點(diǎn)的選取通常是由操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)指定得出，而卸載前運(yùn)輸物料的無(wú)人車輛能否安全準(zhǔn)確地停在規(guī)劃的卸載點(diǎn)也至關(guān)重要，從智能性、安全性的角度出發(fā)，無(wú)論是解決卸載點(diǎn)的選取問(wèn)題還是無(wú)人礦用卡車的停車方式都具有重要的意義。合理的卸載點(diǎn)與停車方式是無(wú)人車輛能夠安全卸載的前提，同時(shí)也可以提高無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)的工作效率。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：（1）礦區(qū)有人駕駛整個(gè)作業(yè)過(guò)程完全依賴于人工操作，一般運(yùn)輸車輛體積大，噸位大，慣性也大，盲區(qū)較多，單憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)預(yù)估是否到達(dá)合適的卸載點(diǎn)存在嚴(yán)重的安全隱患。（2）專利CN201010203482.2描述了一種電動(dòng)輪汽車排土場(chǎng)防傾翻的卸載方法，在沿汽車卸礦時(shí)倒車方向碾壓出漸高的斜坡，安全車擋是由推土機(jī)就地推置巖土而成，此種情況有可能會(huì)使電動(dòng)輪汽車出現(xiàn)溜車情況，這給操作人員以及車輛帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患；同時(shí)沒(méi)有對(duì)卸載點(diǎn)進(jìn)行合理規(guī)劃，沒(méi)有考慮安全擋發(fā)生變化的情況，這大大降低了工作效率。（3）專利CN201910381918.8的缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)V用卡車靠近電鏟時(shí)，通過(guò)車輛識(shí)別端對(duì)礦用卡車上的車牌掃描進(jìn)行識(shí)別后就進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)識(shí)別的結(jié)果并沒(méi)有及時(shí)反饋?zhàn)龀雠袛?，如果出現(xiàn)誤檢，會(huì)有誤操作的情況發(fā)生，對(duì)安全帶來(lái)隱患的同時(shí)，也降低了工作效率。而且，真實(shí)的裝載場(chǎng)景與卸載場(chǎng)景并不是一樣的，裝載場(chǎng)景考慮安全的同時(shí)也要考慮礦用卡車和鏟車的配合使用，是否完成了有效的裝載，而卸載最為重要的卸載點(diǎn)的選取，卸載點(diǎn)選取不當(dāng)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。

發(fā)明內(nèi)容

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種露天礦山無(wú)人化運(yùn)輸系統(tǒng)的礦用卡車卸載方法及系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

第一方面，提供一種露天礦山無(wú)人化運(yùn)輸系統(tǒng)的礦用卡車卸載系統(tǒng)，包括機(jī)群調(diào)度中心、礦用卡車，機(jī)群調(diào)度中心和礦用卡車之間通訊連接；

所述礦用卡車包括：

速度監(jiān)測(cè)模塊，用于：監(jiān)測(cè)礦用卡車的車速，并上送給機(jī)群調(diào)度中心；

導(dǎo)航定位模塊，包括GPS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，用于：監(jiān)測(cè)礦用卡車的位置信息，并上送給機(jī)群調(diào)度中心；接收機(jī)群調(diào)度中心下發(fā)的路徑規(guī)劃導(dǎo)航信息，根據(jù)路徑規(guī)劃導(dǎo)航信息到達(dá)目標(biāo)卸載點(diǎn)；

環(huán)境感知模塊，包括激光雷達(dá)，用于獲取礦用卡車周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，并上送給機(jī)群調(diào)度中心；所述激光雷達(dá)安裝在礦用卡車后方中心，用于檢測(cè)障礙物、擋土墻，對(duì)障礙物、擋土墻進(jìn)行三維點(diǎn)云掃描，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

所述機(jī)群調(diào)度中心包括計(jì)算機(jī)控制裝置，用于獲取礦用卡車的激光雷達(dá)掃描得到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，判斷擋土墻位置是否發(fā)生變化、是否有障礙物，對(duì)擋土墻、障礙物進(jìn)行三維建模，計(jì)算出合理的目標(biāo)卸載點(diǎn)，進(jìn)行路徑規(guī)劃，并將路徑規(guī)劃導(dǎo)航信息下發(fā)給礦用卡車。

所述機(jī)群調(diào)度中心還包括無(wú)線遠(yuǎn)程急停系統(tǒng)，用于當(dāng)?shù)V用卡車的導(dǎo)航定位模塊、環(huán)境感知模塊失效或突發(fā)緊急情況下，機(jī)群調(diào)度中心通過(guò)無(wú)線急停按鈕發(fā)出停車指令給礦用卡車進(jìn)行緊急停車。