[發(fā)明專利]一種基于原料場掃描成像的自動取料方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011253361.9
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112407979B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)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(chǎn)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(shù)據(jù)；

提取所述料堆點云圖像數(shù)據(jù)中料堆的三維點云模型；

對料堆的三維點云模型經(jīng)點云合并、去噪、分割、擬合處理，獲取料堆高度；

根據(jù)預設取料工藝策略，將料堆高度進行分層；

根據(jù)分層后的三維點云模型計算取料機運行控制參數(shù)；

根據(jù)運行控制參數(shù)控制取料機的運動，實現(xiàn)自動取料；

所述取料機運行控制參數(shù)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(shù)據(jù)以后，首先判定此料堆是否為新堆，如果是新堆則需要根據(jù)料堆點云圖像數(shù)據(jù)計算堆取料機控制參數(shù)，如果已經(jīng)作業(yè)，則直接調取上次作業(yè)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(jù)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(jù)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(jù)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(tǒng)，其特征在于，實現(xiàn)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(tǒng)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(shù)據(jù)，并提取所述料堆點云圖像數(shù)據(jù)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(jīng)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(jù)預設取料工藝策略，將料堆高度進行分層；

控制參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)分層后的三維點云模型計算取料機運行控制參數(shù)；

控制器，用于根據(jù)運行控制參數(shù)控制取料機的運動，實現(xiàn)自動取料。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于原料場掃描成像的自動取料系統(tǒng)，其特征在于，所述控制參數(shù)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(jù)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(jù)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(zhí)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(zhí)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(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1所述的方法。