[發明專利]一種基于原料場掃描成像的自動取料方法及系統

有效

• 申請號: 202011253361.9
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112407979B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 孟凡光;劉輝;張涌泉;劉全洪
• 申請（專利權）人: 中冶東方工程技術有限公司
• 主分類號: B65G65/00
• 分類號: B65G65/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

1.一種基于原料場掃描成像的自動取料方法，其特征在于：

獲取料堆點云圖像數據；

提取所述料堆點云圖像數據中料堆的三維點云模型；

對料堆的三維點云模型經點云合并、去噪、分割、擬合處理，獲取料堆高度；

根據預設取料工藝策略，將料堆高度進行分層；

根據分層后的三維點云模型計算取料機運行控制參數；

根據運行控制參數控制取料機的運動，實現自動取料；

所述取料機運行控制參數包括：俯仰角、取料機位置、自動對位切入旋轉點；

得到料堆點云圖形數據以后，首先判定此料堆是否為新堆，如果是新堆則需要根據料堆點云圖像數據計算堆取料機控制參數，如果已經作業，則直接調取上次作業記錄；

所述取料工藝策略包括：料堆的分層高度、切深以及開層長度；

計算所述俯仰角包括：提取料堆的邊界，并映射到相應分層的層平面，根據相應層的層高計算該層對應的俯仰角：

；

其中，表示料堆的高度，表示取料機大臂旋轉點距離地面的高度，表示取料機大臂的長度；

根據料堆下邊界以及取料機與料堆邊界的相對位置計算所述取料機位置，假設料堆下邊界坐標為，則取料機位置為：；

自動對位切入旋轉點為：；其中，表示取料機與料堆邊界的距離；

針對每層根據相對位置關系以及料堆邊界求解大車切入回旋角以及結束回旋角。

2.一種基于原料場掃描成像的自動取料系統，其特征在于，實現如權利要求1所述的基于原料場掃描成像的自動取料方法；所述自動取料系統包括：

圖像采集裝置，設于取料機大臂的兩側，用于采集獲取料堆點云圖像數據，并提取所述料堆點云圖像數據中料堆的三維點云模型；

料堆高度計算模塊，用于對料堆的三維點云模型經點云合并、去噪、分割、擬合處理，獲取料堆高度；

分層模塊，用于根據預設取料工藝策略，將料堆高度進行分層；

控制參數計算模塊，用于根據分層后的三維點云模型計算取料機運行控制參數；

控制器，用于根據運行控制參數控制取料機的運動，實現自動取料。

3.根據權利要求2所述的基于原料場掃描成像的自動取料系統，其特征在于，所述控制參數計算模塊包括：

俯仰角計算單元，用于提取料堆的邊界，并映射到相應分層的層平面，根據相應層的層高計算該層對應的俯仰角；

取料機位置計算單元，用于根據料堆下邊界以及取料機與料堆邊界的相對位置計算所述取料機位置；

自動對位切入旋轉點計算單元，用于計算自動對位切入旋轉點。

4.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述處理器和所述存儲器相互通信，所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，其特征在于：所述處理器調用所述程序指令執行如權利要求1所述的方法。

5.一種計算機可讀存儲介質，其存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1所述的方法。